DE2439462C3

DE2439462C3 - Festelektrolytkondensator

Info

Publication number: DE2439462C3
Application number: DE19742439462
Authority: DE
Inventors: Masahito Kawasaki Yasuda (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1973-08-16
Filing date: 1974-08-16
Publication date: 1977-01-20

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Festelektrolytkondensator, der einen anodisch gebildeten dielektrischen Oxydfilm und einen darauf gebildeten Elektrojytüberzug aufweist, der ein Halbleitersalz von 7,7,8,8-Tetracyanochinodimethan und ein Bindemittel enthält.

Ein auf einem filmbildenden Metall oder Ventilmetall, wie Aluminium und Tantal, durch anodische Oxydation des Metalls gebildeter dünner Oxydfilm dient als ein Dielektrikum eines Feststoffkondensators. Bekanntlich besitzt ein solcher Film ungewöhnliche dielektrische Eigenschaften, kann praktisch aber nicht frei sein von Fehistellen und Mikroporen, die sich während und/oder nach der Anodisierung ausbilden. Daher entsprechen die dielektrischen Eigenschaften und die Leckströme eines Kondensators, in dem ein durch anodische Oxydation gebildeter Oxydfiim verwendet wird, nie den Werten, die ein idealer Oxydfilm haben müßte. Daher muß bei einem technisch verwendbaren Elektrolytkondensator zwischen dem dielektrischen Oxydnlm und einer Gegenelektrode ein Elektrolyt anwesend sein, der im Falle einer Polarisation der Anode diese elektrolytisch oxydiert, um den defekten Oxydfilm zu regenerieren.

Mangandioxyd ist der derzeit am meisten verwendete Festelektrolyt. Die Verhinderung von Leckströmen in Kondensatoren durch Mangandioxyd wird allgemein dadurch erklärt, daß Fehlstellen in dem dielektrischen Oxydfii.-n von Sauerstoff, der von polarisiertem Mangandioxyd in Freiheit gesetzt wird, geheilt werden können und/oder Mangandioxyd bei den hohen Temperaturen, die bei den hohen Stromdichten der Leckströme an den Fehlstellen erzeugt werden, zu einem niedrigeren und nichtleitenden Oxyd reduziert werden kann.

Bei der Herstellung eines Mangandioxydüberzugs auf einem anodisierten Ventilmetall ist jedoch ein beträchtliches Problem zu überwinden, da eine Wärmebehandlung bei beträchtlich hohen Temperaturen erforderlich ist. Beispielsweise erfolgt eine thermische Zersetzung von Mangannitrat zu dem Dioxyd gewöhnlich bei Temperaturen zwischen 200 und 400 C. Außerdem muß die Aufbringung der Nitratlösung und ihre Zersetzung einige Male wiederholt werden, um einen dichten und festhaftenden Mangandioxydüberzug zu bilden. Die mehrfache Anwendung solcher hohen Temperaturen führt unvermeidbar zu einer Schädigung des dünnen dielektrischen Oxydfilms, so daß der letztlich erhaltene Kondensator keine zufriedenstellenden Eigenschaften hat. Daher sind wiederholte Nachformierungen zwischen und nach den Erhitznngsstufen erforderlich. Ein nach derart komplizierten Verfahren hergestellter Kondensator hat trotzdem Nachteile, wie verhältnismäßig starke Leckströme und eine verhältnismäßig niedrige maximale Arbeitsspannung.

Es ist schon vorgeschlagen worden, Mangandioxyd durch verschiedene organische Halbleitersubstanzen zu ersetzen und dadurch die obigen Nachteile zu beseitigen. Beispiele für organische Halbleitersubstanzen, die sich wegen ihrer guten anodischen Oxydierungseigenschaften als feste Elektrolyte anbieten, sind einiee ladungsübertragende Komplexverbindungen, deren Akzeptor eine Nitroverbindung oder eine Chinoliniumverbindung ist. Eine weitere Gruppe organischer Halbleiterverbindungen, die sich durch ein überlegenes Anodisiervermögen auszeichnen, ist eine Gruppe von Salzen, die als Anionenkomponente 7,7,8,8-Tetracyanochinodimethan enthalten. Festelektrolytkondensatoren auf Grundlage dieser organischen Halbleiterverbindungen sind beispielsweise in der US-PS 35 86 923 beschrieben. Diese Verbindungen können ohne Anwendung hoher Temperaturen auf einen anodischen Oxydfilm aufgebracht werden, so daß der Oxydfilm kaum beschädigt wird und besitzen bessere Anodisierungs- oder Regenerierungseigenschaften als Mangandioxyd.

Es steht außer Zweifel, daß organische Halbleiterverbindungen, die Ladungsübertragungskomplexe sind, und insbesondere einige Salze von 7,7,8,8-Te-

wenigstens theoretisch vors kd

darstellen PraKtiscn _ein _

können jedoch mir erhau ^ P

^kabf Ληί den dielektrischfη Oxydfilm entwickelt bindung auf den α gleichmäßi-

wird. Das Verirren m *

^ßen i¹" vStiunf eigenen Eigenschaften oder ihr

die der V«^»^,^ _of_ydfilm zu regenerie- xo Vermögen einen anou _β

^ren4^Ve?tfwuVde beispielsweise durch die US-PS S und 32 14 650 vorgeschlagen, das Tetrail in der Form liner Lösung in

aufzubringen. Die-

Gegenstand der Erfindung ist ein Festelektrolyt-

kondensator von bekanntem Aufbau mit einem auf

^ _{Vemilmetal]anode gebi}ideten dielektrischen

_{fi dner G enelektrode} und einer mischen

^_{n Elektroden und in innigem Kv}._{ntakt mit dl}esen

geb.ldeten Schicht aus einem festen Elektrolyt*j, wobei der Elektrolyt ein Halbleitersalz von 7,7,8,8-Tetta cyanochinodimethan und ein Bindenutte enthalt. Gemaß der Erfindung ist das Bindemittel em organ*- sches Copolymeres aus einer größeren Meng* ω einer ersten Komponente und einer genngeren Menge

an einer zweiten Komponente, wobei die erste Komponente die Auflösung des ^7,8,8-Tetracyanochino dimethansalzes bewirkt und die zweite Komponente die feste Haftung an dem dielektrischen Oxydfilm ge-

wünschte

wurde ;
Polymeren

besitzen. Danach oder einem _{zu !ÖS}en vermag, und 34 83 438 beschrei- ^pSnierengehaltm^

zugsweise in dem Bereich von 5 bis 40 Gp zent. Beispiele für bevorzugte Copolymere sindsoJche aus Vmylpyrrolidon/Vinylacetat und Acrylnitnl/ Butadien.

und seine Salze zu tosen

r Veten^ng

ver-

ΡΪ SkSe Darstellung ernes

dektrllytkondensators gemäß der Erfindung,

F i g/2 einen vertikalen Schnitt längs der Urne II-II

wmmm

^^SSi Bindemittel

an

mmm

prozentualen Abdeckung eines dielektrischen F.lms

sSS?

teile sind:

(η Erhöhung des spezifischen Widerstandes des ⁽¹⁾ E Sollten und damit Erhöhung des dielektn-

sehen Verlustes des Kondensators, ₍₂)AbnahmederKapazit_ätdesKondensators,

3 Verschlechterung der Anodisierungse.gcnschaft undderDurchschlagfest.gkeitund

er^sato

eleSschen Film 12 auf. Die Oberfläche der Anode 11 kann in bekannter Weise vor der Anodisierungan-

_{ätzt werden} damit ein ^ekmgher Oxydfilm guter Qualität erhalten wird. Die g«^amte υ

^ffÄeto wirf, bedeckt. Der Überzug 13 steht in elektrischem Kontakt mit einem Metall-

baren Grenzen gesenkt werden, wenn der

gehalt aui höchstens 40 Oewtchtsprozent begrenzt n Kathodenanschluß 18 auf Ei, ist mit der Anode U verbunden

eine

^ab^ elektrolytkondensator*, dessen EleklrolyBchicht eine veAältnismäßig geringe Menge an polymeren, Bm*- ist <«''»^eise ™' _{den Elektro}l_ytüberzug 13 ,s durch d,e « E«e« _{dem Oehä e 15 und} den

A-Muß 17 is, mit einem gierenden K,ebsto_ff X

ahhänriekeit der Impedanz besitzt.

Elektronenaffinität. Wenn 7,7,8,8-Tetracyanochinodimethan mit einer anderen Substanz vermischt oder verschmolzen wird, nehmen die Moleküle Elektronen von dieser Substanz auf, wodurch eine Bindung entsteht. Wenn die Moleküle der anderen Substanz leicht Elektronen abgeben, werden die abgegebenen Elektronen von den Tetracyanochinodimethanmolekülen aufgenommen, wodurch es zur Bildung von Ionenkristallen kommt. Verbindungen von Tetracyanochinodimethan variieren zwischen solchen mit typischer Ionenbindung bis zu solchen, die sich wie isolierte Ionen verhalten, was von den Werten des lonisierungspotentials der damit zu kombinierenden Substanz abhängt. Sie werden allgemein als Elektronendonator Elektronenakzeplor-Verbindungen bezeichnet. Obwohl diese Verbindungen wegen ihrer Elektronenleitfähigkeit als organische Halbleitermaterialien bezeichnet werden, besitzen einige von ihnen betrachtliche Ionenleitfähigkeit und können an einer anodischen Oxydation teilnehmen.

Eine Substanz mit einem verhältnismäßig niedrigen lonisierungspotential eignet sich am besten als Donator für die Herstellung einer ionischen Verbindung mit 7.7,8,8-Teiraeyanochinodimethan; Beispiele für solche Substanzen sind aromatische Diamine, Ammonium, substituiertes Ammonium, aromatische Oniumverbindungen und verschiedene Metalle. In einem Salz von Tetracyanochinodimethan und einem aromatischen Diamin, beispielsweise p-Phenylendiamin, als Donatorsubstanz bilden die Ioncnreste der betreffenden Komponenten eine verhältnismäßig schwache Ionenbindung. Dagegen bilden die anderen Kationen nahezu perfekte Ionenbindungen mit Tetracvanochinodimethan (TCNO). wofür Beispiele NH₄ TCNO- und Ba^(TCNQ-)., sind. Diese Verbindungen werden gewöhnlich als einfache Salze von Tetracvanochinodimethan bezeichnet. Es gibt aber noch eine weitere Art von Tetracyanochinodimethanverbindungen. bei denen ein einzelnes Molekül wenigstens ein neutrales oder nicht ionisiertes Molekül Tetracyanochinodimethan enthält, beispielsweise (Triäthylammonium) ⁴TCNQ^ · TCNO und (Pyridinium) ⁴TCNO ~ ■ TCNO. die als Komplcxsalze bezeichnet werden und besonders hohe Leitfähigkeit besitzen.

Von diesen einfachen und komplexen Salzen von 7,7.8.8-Tetracyanochinodimethan sind (Chinolinium)·TCNQ--TCNQ und (Acridinium)· TCNQ- -TCNO, einschließlich Derivaten der jeweiligen Donatorkomponenten, bevorzugte Beispiele für Halbleitersubstanzen, die verwendet werden können. Sie werden hauptsächlich wegen ihrer hohen Leitfähigkeit und ihres überlegenen Einflusses auf die anodische Oxydation ausgewählt.

Ein Hochpolymeres. das als Bindemitiel für die obigen Tetracyanochinodimethansalze für die Herstellung des Festelektrolytüberzugs 13 von Fig. 2 verwendet werden soll, muß das Tetracx anochinodimcthansal/ In-en oder mit ihm unter Bildung einer homogenen Phase mischbar sein und gleichzeitig ein gutes Haftvermögen an dem dielektrischen Oxydfilm 12 besitzen. Es ist bekannt, daß Polymere einiger stickstoffhaltiger Verbindungen, wie Vinylpyridin. Acrylnitril. Vin\lp\rrolidon. Vinylchinolin und Vinylimida/ol. Tetracyanochinodimethansal/e lösen (die ersten beiden Pohmcren sind beispielsweise in der I'S PS .14 N.¹M3S beschrieben) Diese PoKmcren haften jeden h /icmliih schlecht an dem O\\dfilm 12 und sind dither keine zufriedenstellenden Bindemittel für die Kondensatoren. Um diesen Nachteil zu überwinden, werden üblicherweise verhältnismäßig große Mengen an diesen polymeren Bindemitteln verwendet. Beispielsweise beträgt gemäß der US-PS 34 83 435 der Polymerengehalt in dem Elektrolyten mehr al; 50 Gewichtsprozent. Wie oben erwähnt, werden abei die Eigenschaften eines Festelektrolytkondensaton verschlechtert oder sogar von den physikalischer Eigenschaften des polymeren Bindemittels, wenn dei

ίο Gehalt an diesem Polymeren groß ist, bestimmt.

Es gibt viele Hochpolymere, die ausgezeichnet ar dem dielektrischen Oxydfilm 12 haften; einige Monomere solcher Polymeren können Copolymere mi den obenerwähnten stickstoffhaltigen polymerisier

baren Verbindungen bilden. Beispiele für geeignete Monomere, die entweder fest haftende Polymere odei Copolymere mit den obigen stickstoffhaltigen Ver bindungen bilden, sind Vinylacetat, Vinylether Acrylat, Methacrylat und Butadien. Es können Co polymere dieser Verbindungen, die im folgenden al; die zweite Komponente bezeichnet werden, und dei obigen stickstoffhaltigen Verbindungen (der erster Komponente) als Bindemittel für den Elektrolytüber zug 13 verwendet werden. Verschiedene Kombina tionen dieser Copolymeren können verwendet wer den; die am meisten bevorzugten Kombinationer sind: Vinylpyrrolidoa Vinylacetat, Vinylpyrrolidon Acrylat, Acrylnitril'Methacrylat, Acrylnitril/Vinyl acetat, Acrylnitril Vinylether, Acrylnitril. Butadien

Vinylpyridin Vinylacetat. Vinylpyridin/Butadien, Vi nylchinolin Vinylacetat und Vinylimidazol/Vinyl acetat. Sie können nach herkömmlichen Verfahrer der Radialketten- oder ionischen Copolymerisatior hergestellt werden. Alle diese Copolymere lösen di<

oben beschriebenen Tetracyanochinodimethansalze oder sind mit diesen verträglich und ergeben eine ausgezeichnete Haftung des Elektrolytüberzugs 13 ar dem dielektrischen Oxydfilm 12, auch wenn sie ir einer Menge von weniger als 40 Gewichtsprozent de;

Elektrolyten anwesend sind.

Die Zusammensetzung der Copolymeren ist untei Berücksichtigung ihrer Wirkung auf die Figenschaf ten des gebildeten Elektrolyten zu bestimmen. So wohl die Mischbarkeit oder Verträglichkeit eines Co

polymeren mit einem Tetracyanochinodimethansal; als auch das Haftvermögen der gebildeten Flektro lytschicht hängen fast ausschließlich von dem Men genverhältnis der beiden Komponenten ab. Einig« Eigenschaften des Festelektrolyikondensators 10 wer

den verschlechtert, wenn die Menge an der zweiter Komponente zu stark erhöht wird^ um das Haftver mögen zu verbessern. Gemäß einer weiteren Ausbil dung der Erfindung soll die Menge an der zweiter Komponente nicht größer als 50 Gewichtsprozent de:

Copolymeren sein.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Er findung und vergleichen die Festelektrolytkondensa toren gemäß der Erfindung mit herkömmlichen Fest elektrolytkondensatoren.

Beispiel 1

Fs wurde ein Festclcklrolytkondcnsator 10, wie e durch die F i g. 1 und 2 veranschaulicht ist, herge stellt Zunächst wurde eine als Anode dienende Alu miniumfolic 11 in üblicher Weise elektrolytisch oxy dicrt. um einen dielektrischen Oxydfilm 12 darauf 71 bilden ΛΚ orp.iniM.he H.ilbkitcrsiibMan/ dir al

Elektrolyt dienen soll, wurde
•TCNQ verwendet, 100 g dieses Komplexsalzes und ,10 g eines Copolymeren aus Vinylpyrrolidon und Vinylacetat (Gewichtsverhältnis 60/40) wurden in 10 1 Acetonitril gelöst. Das Copolymere wurde durch üb-,liche Lösungscopolymerisation unter Verwendung .eines Alkohols als Lösungsmittel und von 2,2'-Azo- _;:bisisobutyronitril als Katalysator hergestellt. Alternativ kann das Lösungsmittel bekanntlich auch ein Ester sein. Die Elektrolytlösung wurde auf die Oberfläche des dielektrischen Oxydfilms 12 aufgebracht, und die mit dem Überzug versehene Anode wurde einige Sekunden auf 100° C erwärmt, um das Lösungsmittel abzudampfen. Dieses Verfahren wurde einige Male wiederholt, um einen Fesielektrolyiüberzug 13 zu bilden. Danach wurden in üblicher Weise das Gehäuse 15 und der Kathodenanschluß 18 aus Aluminium angebracht. Als Isolator 16 und Füllmaterial 19 wurde ein Epoxydharz verwendet. Zum Vergleich wurde ein weiterer Kondensator von gleichem Aufbau hergestellt, bei dem jedoch Polyvinylpyrrolidon (PVP) statt des Vinylpyrrolidon/Vinylacelat-Polymeren [P(VP/VAc)] verwendet wurde.

Kapazität, dielektrischer Verlust und Leckstrom beider Kondensatoien wurden gemessen. Die Ergebnisse waren:

wurden 500 Stunden lang an eine Spannung von 25 V in einer Atmosphäre von 85° C gelegt. Die Ergebnisse der Messungen nach diesem Lebensdauertest sind durch Tabelle 3 und Fig. 5, in der die Bedeutung der Kurven A und B die gleiche ist wie in den F i g. 3 und 4, veranschaulicht. Es zeigt sich, daß der P(VP/VAc) enthallende Elektrolyt eine beträchtliche Lebensdauer des Kondensators bei ausgezeichneter Stabilität ergab. Es wurde gefunden, daß die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls des Kondensators durch irgendwelche Ursachen während des obigen Dauertests etwa Vio bis Vso betrug, wenn das Bindemittel PVP war. Dagegen war der Ausfall fast Null, wenn das Bindemittel P(VP/VAc) war.

Tabelle 3

Bindemittel

Kapazität
Hl·

Verlust
liF · Ω

Leckstrom
μΑ

P(VP/VAc)	0	,76	B	eispi	21
PVP	0	,64		88
				el

<0,01
0,01

Tabelle 1	Kapazität uF	Verlust HF ■ Q	Leckstrom μΑ
Bindemittel	0,81 0,82	16 26	<0,01 0,01
P(VP VAc) PVP

Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Abweichung, daß die Zusammensetzung des P(VP/VAc) variiert wurde, um den Einfluß der Zusammensetzung auf die Eigenschaften des Kondensators zu untersuchen. Das Mengenverhältnis von Vinylpyrrolidon zu Vinylacetat betrug 70/30, 50/50 und 30/70. Kapazität und dielektrischer Verlust der erhaltenen Kondensatoren sind aus folgender Tabelle ersichtlich:

Auch die Frequenzabhängigkeit der Impedanz wurde gemessen. Die Ergebnisse sind durch Fig. 3 veranschaulicht, worin die Kurve A die Abhängigkeil bei dem herkömmlichen Kondensator und die Kurve ß die Abhängigkeit bei dem Kondensator gemäß der Erfindung veranschaulicht. Der Kondensator gemäß der Erfindung hat eine ziemlich gerade Frequenzcharakteristik.

Beide Kondensatoren wurden dann einem Wärmetest unterworfen. Die obigen Charaktcristika wurden erncui gemessen, nachdem die Kondensatoren 10 Stunden lane ohne Spannung in einer Atmosphäre von 150 C gehalten worden waren. Die Ergebnisse werden durch Tabelle 2 und F i g. 4, in der die Kurven A und B die gleichen Kondensatoren oder Bindemittel wie in F i g. 3 bedeuten, veranschaulicht.

Tabelle 4

VP VAc

Kapazität
HF

Verlust
uF · Ω

70/30	0,91	16
50/50	0,73	18
30/70	0.18	48

Tabelle 2	Kapazität I>F	Verlust _t.F · Ω	Leckstrom μΑ
Bindemittel	0.70 0.45	26 130	<0,01 0,01
P(VP VAc) PVP

Diese Ergebnisse zeigen, daß ein Copolymeres für die Herstellung eines Elektrolyten gemäß der Erfindung wenigstens 50¹Vo an der ersten Komponente oder einer bestimmten stickstoffhaltigen Verbindung.

wie Vinylpyrrolidon in diesem Beispiel, enthalter muß. Ein Fcstelektrolytkondensator kann erhalter werden, selbst wenn die Menge an der ersten Kompo nente auf bis zu 30°<Ό gesenkt wird, wie dieses Bei spiel zeigt. Jedoch hat ein solcher Kondensator ein< nur sehr kleine Kapazität und zeigt große Verlust werte. Die Menge an der ersten Komponente in einen gemäß der Erfindung verwendeten Copolymeren bei trägt vorzugsweise zwischen etwa 60 und etwa SO Ge| wichtsprozent. unabhängig von der Kombination de beiden Komponenten.

Beispiel 3

Die Ergebnisse veranschaulichen die beträchtliche

Lebensdauer und Stabilität des Elektrolyten oder Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Abweichung

Bindemittels gemäß der Erfindung bei hohen Tcmpe- 65 daß als TCNO-SaI/ [N-(n-Propyl)-chinolinium]"

raturen. TCNO" · TCNO verwendet wurde und daß d

Es wurde erneut eine Anzahl Kondensatoren wie Elektrolytlösung durch Auflösen von 100 g dies«

im Beispiel 1 hergestellt, und diese Kondensatoren TCNQ-Salzes und 5 g P(VPZVAc) 60'40 in 10 1 Aa

ton hergestellt wurde. Ein Vergleichskondensator wurde unter Verwendung von PVP als Bindemittel hergestellt. Die Eigenschaften der beiden Kondensatoren waren:

Tabelle 5 Beispiel 5

Bindemittel

Kapazität

Verlust }iF · Ω

Leckstrom μΑ

P(VP/VAc)
PVP

0,38
0,34

27 43

<0,01 0,01

Die beiden Kondensatoren wurden dann ohne Ladung iO Stunden in einer Atmosphäre von 150⁰C gelagert, wobei sich die Eigenschaften wie folgt änderten:

Tabelle 6

Bindemittel Kapazität

Verlust μι ■ Q

Leckstrom μΑ

P(VP/VAc)
PVP

0,21
0

OO

<0,01

—

Aus Tabelle 6 ergibt sich, daß der Kondensator, dessen Elektrolyt

[N-(n-PropyI)-chinolinium] +TCNQ- · TCNQ und PVP enthielt, durch den obigen Wärmetest vollständig unbrauchbar wurde.

Beispiel 4

Als Halbleitersubstanz bzw. Bindemittel wurden (Pyridinium)⁴TCNQ-TCNQ und ein Copolymeres von Vinylpyridin und Butadien 60/40 verwendet. Die. Elektrolytlösung wurde durch Auflösen von 100 g des TCNQ-Komplexsalzes und 15 g des Bindemittels in 101 Acetonitril hergestellt. Ein Festelektrolytkondensator wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt. Er hatte die folgenden Eigenschaften:

Kapazität 0,6 |iF

Verlust 20 μΡ · Ω

45 Proben von Aluminiumanoden wurden angeätz' und anodisiert, um einen dielektrischen Oxydfilrr darauf zu bilden. Jeder Oxydfilm wurde nach derr Verfahren von Beispiel 1 mit einer Elektrolytschichi überzogen, mit der Abweichung jedoch, daß die Zusammensetzung des P(VP/VAc) 70/30 betrug unc daß die Menge an dem Copolymeren bei gleichbleibender Menge an dem TCNQ-SaIz in einem weiter Bereich variiert wurde.

Die prozentuale Abdeckung des Oxydfilms durch den gebildeten Elektrolytüberzug wurde an jedei Probe gemessen; die Ergebnisse sind in Fig. 6 dargestellt. Eine 100°/oige Abdeckung bedeutet eine perfekte oder ideale Abdeckung der gesamten Oberfläche des Oxydfilms, einschließlich seiner Mikroporen. Wie die Darstellung zeigt, wird eine gute Abdeckung erzielt, wenn der Copolymerengehalt des Elektrolytüberzuges verhältnismäßig gering ist odei zwischen 5 und 40 °/» liegt. Wenn jedoch der Copolymerengehalt auf unter etwa 5⁰O gesenkt wird. nimmt die prozentuale Abdeckung steil ab. Ein ähnliches Verhalten wurde bei Verwendung der anderer Copolymeren festgestellt. Daher liegt die Menge an Copolymeren in dem Elektrolyten vorzugsweise in dem Bereich zwischen 5 und 40 Gewichtsprozent de? Gesamtelektrolyten.

Die obigen Beispiele zeigen, daß ein Festelektrolytkondensator mit dem neuen Elektrolytüberzug, dei das oben beschriebene copolymere Bindemittel enthält, außerordentlich geringe dielektrische Verluste und Leckströme hat. Der Kondensator hat außerdem die Vorteile einer ausgezeichneten Stabilität der Kapazität, des dielektrischen Verlustes und der Frequenzabhängigkeit der Impedanz, insbesondere in Hochfrequenzbereichen, bei hohen Temperaturen und/oder während längerer Verwendung. Außerdem führt die Verringerung der Leckströme zu einem beträchtlichen Absinken der Wahrscheinlichkeit des Ausfalls des Kondensators.

Der Festelektrolytkondensator hat somit verbesserte Eigenschaften und kann mit verhältnismäßig geringen Kosten und hoher Produktionsgeschwindigkeit hergestellt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Festelektrolytkondensator mit einem auf einer ersten Elektrode aus einem anodisch oxydierbaren Metall gebildeten dielektrischen Oxyd-Ulm, einer zweiten Elektrode und einer zwischen beiden Elektroden und in innigem Kontakt mit diesen stehenden Schicht aus einem festen Elektrolyten, wobei der feste Elektrolyt ein Halbleitersalz von 7,7,8,8-Tetracyanochinodimethan und ein Bindemittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Copolymeres aus einer Hauptmenge an einer ersten Komponente und einer geringeren Menge an einer zweiten Komponente ist, wobei die erste Komponente die Auflösung des Salzes von 7,7,8,S-Tetracyanochinodimethan bewirkt und die zweite Komponente die feste Haftung an dem dielektrischen Oxydfilm gewährleistet.

2. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente eine polymerisierbare stickstoffhaltige Verbindung, nämlich Vinylpyrrolidon, Vinylpyridin, Vinylchinolin, Vinylimidazol oder Acrylnitril, ist.

3. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente Vinylacetat, Vinyläther, ein Acrylat, ein Methacrylat oder Butadien ist.

4. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere ein Copolymeres von Vinylpyrrolidon und Vinylacetat, Vinylpyrrolidon und Acrylat, Vinylpyridin und Vinylacetat, Vinylpyridin und Butadien, Vinylchinolin und Vinylacetat, Vinylimidazol und Vinylacetat, Acrylnitril und Vinylacetat, Acrylnitril und Vinyläther, Acrylnitril und Butadien oder Acrylnitril und Methacrylat ist.

5. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz ein 7,7,8,8-TetracyanochinodimethansaIz von Chinolin, Acridin oder alkylsubstituierten Derivaten davon ist.

6. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Hauptmenge an einer ersten Komponente des Bindemittels 60 bis 80 Gewichtsprozent beträgt.

7. Festelektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 5 bis 40 Gewichtsprozent des Festelektrolyten aus dem Copolymeren bestehen.