FR3003391A1

FR3003391A1 - Condensateur a electrolyte humide

Info

Publication number: FR3003391A1
Application number: FR1451865A
Authority: FR
Inventors: Mitchell D Weaver; Zebbie Lynn Sebald
Original assignee: AVX Corp
Current assignee: Kyocera Avx Components Corp
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2014-09-19
Anticipated expiration: 2034-03-07
Also published as: FR3003391B1; US9972442B2; GB2512486B; GB201403436D0; US20140268497A1; DE102014204610A1; GB2512486A

Abstract

L'invention concerne un condensateur à électrolyte humide (300, 600) qui contient des électrodes (à savoir, anode et cathode) et un électrolyte de travail. L'anode et éventuellement la cathode incluent un ensemble de fils contenant deux fils individuels (62, 72) ou plus. Un matériau particulaire est également disposé en contact avec au moins une partie de l'ensemble de fils.

Description

CONDENSATEUR A ÉLECTROLYTE HUMIDE Les condensateurs électrolytiques haute tension sont employés comme réservoirs de stockage d'énergie dans de nombreuses applications. Ces condensateurs doivent posséder une densité énergétique élevée car il est souhaitable de minimiser la taille globale du dispositif. Des feuilles métalliques (par exemple, des feuilles d'aluminium) sont souvent utilisées dans les condensateurs électrolytiques haute tension en raison de leur petite taille. Etant donné que la capacité électrostatique du condensateur est proportionnelle à sa surface d'électrode, la surface de la feuille métallique peut, avant la formation du film diélectrique, être rugosifiée ou soumise à une conversion chimique pour augmenter sa surface efficace.

La capacité du condensateur électrolytique est déterminée par l'étendue de la rugosification (l'aire de surface) de la feuille d'anode et par l'épaisseur et la constante diélectrique du film d'oxyde. Du fait de la surface limitée qui peut être fournie par gravure de feuilles métalliques, des tentatives d'utilisation de pastilles frittées poreuses dans les condensateurs à électrolyte humide - à savoir, les condensateurs « au tantale à électrolyte humide » - ont été effectuées. Par exemple, une pastille de tantale peut être formée par compression d'une poudre sous haute pression et par frittage à haute température pour former une structure de type éponge, qui est très résistante et dense, mais également fortement poreuse. La porosité de la pastille de tantale obtenue fournit une large surface interne.

En dépit de leur surface importante, cependant, les pastilles de tantale peuvent toujours présenter une résistance série équivalente (« RSE ») et une sensibilité de la capacité à la fréquence élevées, en 5 particulier à de hautes tensions. De ce fait, il existe actuellement un besoin en condensateur à électrolyte humide amélioré. Un mode de réalisation de la présente invention divulgue un condensateur à électrolyte humide qui 10 comprend une anode, une cathode et un électrolyte de travail fluidique en communication avec l'anode et la cathode. L'anode comporte un ensemble de fils contenant deux fils individuels ou plus. Un matériau particulaire est disposé en contact avec au moins une partie de 15 l'ensemble de fils, le matériau particulaire étant formé à partir d'une composition de métal valve ("metal valve" en anglais). Un autre mode de réalisation de la présente invention divulgue une électrode pour un condensateur à 20 électrolyte humide. L'électrode comprend un substrat connecté à un ensemble de fils contenant un groupe de premiers fils orientés dans une première direction et un groupe de seconds fils orientés dans une seconde direction. Un matériau particulaire est disposé sur le 25 substrat de sorte qu'il est en contact avec au moins une partie de l'ensemble de fils, le matériau particulaire étant formé à partir d'une composition de métal valve. D'autres caractéristiques et aspects de la 30 présente invention sont définis dans de plus amples détails ci-après.

Une description complète et suffisante de la présente invention, et notamment du meilleur mode de réalisation de celle-ci, destinée à un homme du métier, est plus particulièrement exposée dans le reste de la description, avec référence aux figures jointes, sur lesquelles : la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un ensemble de fils qui peut être employé dans l'anode d'un condensateur à électrolyte 10 humide ; la figure 2 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une anode qui contient l'ensemble de fils de la figure 1 connecté à un substrat ; la figure 3 est une vue en perspective d'un mode 15 de réalisation d'une cathode qui emploie un ensemble de fils ; la figure 4 illustre un mode de réalisation d'une pile d'anodes et de cathodes avant qu'elle soit compressée ; 20 la figure 5 illustre la pile de la figure 4, après qu'elle soit compressée et finie ; la figure 6 illustre un mode de réalisation de connexions d'anode et de cathode qui peuvent être connectés électriquement au condensateur empilé de la 25 figure 5 ; et la figure 7 illustre un mode de réalisation de scellage du condensateur empilé de la figure 5 à l'intérieur d'un boîtier. Une utilisation répétée de caractères de 30 référence dans la présente description et les dessins est censée représenter les mêmes caractéristiques ou éléments ou des caractéristiques ou éléments analogues de la présente invention. Il doit être compris par l'homme du métier que la présente analyse est une description d'exemples de modes de réalisation uniquement et n'est pas censée limiter les aspects les plus larges de la présente invention, lesquels aspects les plus larges sont intégrés dans la construction en exemple. En règle générale, la présente invention concerne un condensateur à électrolyte humide qui contient des électrodes (à savoir, anode et cathode) et un électrolyte de travail. Selon la présente invention, l'anode, et éventuellement la cathode, comprennent un ensemble de fils contenant deux fils individuels ou plus. Un matériau particulaire est également disposé en contact avec au moins une partie de l'ensemble de fils. Dans un mode de réalisation, par exemple, l'ensemble de fils peut prendre la forme d'une structure de type maille qui contient deux fils ou plus orientés dans une première direction et deux fils ou plus orientés dans une seconde direction qui est sensiblement perpendiculaire à la première direction. Indépendamment de sa configuration particulière, cependant, les présents inventeurs ont découvert que l'ensemble de fils peut présenter une multitude d'avantages pour le condensateur obtenu. Par exemple, contrairement aux anodes formées entièrement à partir d'une feuille de métal, l'ensemble de fils de la présente invention peut présenter un nombre accru de contacts électriques, qui peuvent donner une RSE réduite. L'ensemble de fils de la présente invention est également moins enclin à présenter une déformation lors de la fabrication du condensateur (par exemple, lors du frittage), ce qui améliore en outre la stabilité mécanique et la performance électrique.

Différents modes de réalisation de la présente invention vont maintenant être décrits dans de plus amples détails. I. Ensemble de fils L'ensemble de fils peut généralement contenir n'importe quel nombre de fils individuels souhaité pour obtenir la performance électrique cible du condensateur. Typiquement, l'ensemble emploie 2 fils ou plus, dans certains modes de réalisation, de 3 à 40 fils, dans certains modes de réalisation, de 4 à 30 fils, et dans certains modes de réalisation, de 6 à 20 fils. N'importe quel matériau électriquement conducteur approprié peut généralement être employé pour former les fils, tels qu'un métal (par exemple, tantale, niobium, nickel, aluminium, hafnium, titane, etc.), ainsi que des oxydes et/ou nitrures électriquement conducteurs d'un métal (par exemple, oxyde de niobium). Le tantale est particulièrement approprié pour être utilisé dans la formation des fils. Les fils peuvent posséder n'importe quelle forme de coupe transversale souhaitée, telle que circulaire, elliptique, carrée, rectangulaire, etc. Indépendamment de leur forme particulière, les fils sont typiquement sélectionnés pour avoir une taille relativement petite et un rapport d'aspect (rapport de la longueur sur la largeur ou l'épaisseur) élevé pour minimiser la RSE et la probabilité de déformation. Par exemple, les fils peuvent avoir une épaisseur (par exemple, un diamètre) d'environ 20 micromètres à environ 1000 micromètres, dans certains modes de réalisation, d'environ 50 à environ 800 micromètres, et dans certains modes de réalisation, d'environ 100 à environ 600 micromètres. Le rapport d'aspect des fils peut également aller d'environ 2 à environ 150, dans certains modes de réalisation, d'environ 5 à environ 100, et dans certains modes de réalisation, d'environ 15 à environ 90. Il doit être compris que les fils n'ont pas besoin d'avoir la même taille et/ou forme, et qu'un ou plusieurs fils dans l'électrode peuvent, par exemple, avoir une épaisseur ou longueur en dehors des plages indiquées plus haut. Comme indiqué dans de plus amples détails ci-après, par exemple, au moins un des fils peut avoir une longueur supérieure aux autres fils, de sorte qu'il peut, par exemple, s'étendre au-delà de la périphérie du substrat et servir de connexion (par exemple, connexion d'anode ou de cathode) pour l'électrode particulière dans laquelle il est employé. La manière dont les fils sont disposés peut également varier. Par exemple, dans certains modes de réalisation de la présente invention, les fils de l'ensemble peuvent être orientés sensiblement dans la même direction, de sorte que des fils adjacents sont espacés et/ou en contact les uns avec les autres. Lorsqu'ils sont espacés, la distance entre les fils adjacents peut, par exemple, aller d'environ 0,1 à environ 50 millimètres, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,5 à environ 30 millimètres, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,8 à environ 20 millimètres. Dans encore d'autres modes de réalisation de la présente invention, les fils peuvent être disposés de sorte à être orientés dans différentes directions. Bien que ce ne soit pas nécessairement requis, une telle configuration de fils multidirectionnels peut aider à optimiser les points de contact électrique pour réduire la RSE. Par exemple, l'ensemble de fils peut contenir un premier fil ou groupe de premiers fils (par exemple, deux fils ou plus) orientés dans une première direction et un second fil ou groupe de seconds fils orientés dans une seconde direction. Lorsqu'un groupe de fils est prévu dans une direction donnée, ces fils peuvent être espacés et/ou en contact comme décrit plus haut. L'angle défini entre la première direction et la seconde direction peut aller, par exemple, d'environ 0° à environ 180°, dans certains modes de réalisation, d'environ 20° à environ 150°, dans certains modes de réalisation, d'environ 60°C à environ 120°, et dans certains modes de réalisation, d'environ 80° à environ 100° (par exemple, environ 90°). Dans un mode de réalisation particulier, l'ensemble de fils est une structure de type maille dans laquelle la seconde direction est sensiblement perpendiculaire à la première direction de sorte que l'angle est d'environ 90°. Sur la figure 1, par exemple, un mode de réalisation d'un ensemble de fils 10 est représenté 30 sous la forme d'une structure de type maille contenant un groupe de premiers fils 12 orientés dans une première direction « Li » et un groupe de seconds fils 14 orientés dans une seconde direction « L2 » qui est sensiblement perpendiculaire à la première direction « Li ». Dans les modes de réalisation illustrés, les premiers fils 12 sont espacés les uns des autres dans la seconde direction « L2 » et les seconds fils 14 sont espacés les uns des autres dans la première direction « Li ». La distance de laquelle les fils 12 et/ou 14 sont espacés peut varier comme décrit plus haut, comme d'environ 0,1 à environ 50 millimètres, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,5 à environ 30 millimètres, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,8 à environ 20 millimètres. Comme le montre la figure 1, les fils 12 entrent en contact avec les fils 14 à une pluralité de points de contact 16. Si souhaité, les fils peuvent être connectés ensemble aux points de contact au moyen d'une diversité de techniques, telles que par soudage, par le biais d'adhésifs conducteurs, etc. En variante, les fils peuvent également être connectés ensemble aux points de contact lors du frittage du matériau particulaire. La longueur des fils 12 et 14 peut généralement varier comme nécessaire pour une application donnée. Comme représenté, l'un des fils (par exemple, le fil 12) peut contenir une partie 17 qui s'étend au-delà de la périphérie du substrat de sorte à servir de connexion (par exemple, connexion d'anode ou de cathode) pour l'électrode particulière dans laquelle il est employé. Une diversité de techniques peut être employée 30 pour incorporer l'ensemble de fils dans le condensateur. Dans un mode de réalisation, par exemple, l'ensemble de fils peut simplement être inséré dans la composition de métal valve de l'anode (par exemple, de la poudre) et compressé avec elle, comme décrit dans de plus amples détails ci-après. En variante, l'ensemble de fils peut être disposé sur un substrat d'anode et connecté à celui-ci, de sorte que le matériau particulaire est également en contact avec le substrat, en particulier à des emplacements entre les fils. Il doit être compris que l'ensemble n'a pas besoin d'être formé avant incorporation dans la structure d'anode (par exemple, connexion au substrat). Par exemple, les fils individuels de l'ensemble peuvent être connectés séparément à un substrat pour former l'ensemble sur celui-ci. En variante, les fils individuels peuvent être connectés initialement ensemble pour former l'ensemble de fils, comme le montre la figure 1, qui est ensuite connecté à un substrat. Indépendamment, lorsqu'un tel substrat est utilisé, le mécanisme de connexion des fils au substrat peut varier comme connu dans l'art, tel que par soudage, adhésifs conducteurs, liaison par frittage, etc. Le substrat sur lequel est disposé l'ensemble de fils peut comporter un métal, tel que du tantale, du niobium, de l'aluminium, du nickel, de l'hafnium, du titane, du cuivre, de l'argent, de l'acier (par exemple, inoxydable), des alliages de ceux-ci (par exemple, oxydes électro-conducteurs), des composites de ceux-ci (par exemple, métal revêtu d'oxyde électroconducteur), et cetera. Le tantale et le titane sont particulièrement appropriés pour être utilisés dans la présente invention. La configuration géométrique du substrat peut généralement varier, comme bien connu de l'homme du métier, telle que sous la forme d'une feuille, d'une tôle, d'un écran, etc. L'épaisseur du substrat est généralement petite pour améliorer la performance électrique et le rendement 5 volumétrique du condensateur obtenu. Par exemple, l'épaisseur du substrat peut être d'environ 1000 micromètres ou moins, dans certains modes de réalisation, d'environ 1 à environ 500 micromètres, et dans certains modes de réalisation, d'environ 5 à 10 environ 400 micromètres. Si souhaité, le substrat et/ou l'ensemble de fils peut être rugosifié pour augmenter l'aire de surface et augmenter le degré auquel un matériau peut être apte à y adhérer. Dans un mode de réalisation, par exemple, 15 une surface de l'ensemble de fils est gravée chimiquement, comme par application d'une solution d'une substance corrosive (par exemple, de l'acide chlorhydrique) sur la surface. La surface peut également être gravée électrochimiquement, comme par 20 application d'une tension à une solution de la substance corrosive de sorte qu'elle subit une électrolyse. En plus des techniques de rugosification chimiques ou électrochimiques, une rugosification mécanique peut également être employée. Par exemple, 25 une surface de l'ensemble de fils peut être grenaillée par projection d'un flux de milieu abrasif (par exemple, du sable) contre au moins une partie d'une surface de celle-ci. 30 II. Anode Comme indiqué plus haut, l'anode du condensateur à électrolyte humide contient généralement un ensemble de fils formé selon la présente invention. La figure 2, 5 par exemple, représente un mode de réalisation d'une anode qui contient l'ensemble de fils connecté à un substrat d'anode 20 (par exemple, du tantale). Un matériau particulaire est disposé au-dessus du substrat d'anode de sorte à être en contact avec au moins une 10 partie de l'ensemble de fils. Le matériau particulaire peut également être en contact avec le substrat d'anode, en particulier à des emplacements entre les fils. Le matériau particulaire de l'anode est formé à 15 partir d'une composition de métal valve. La composition de métal valve contient un métal valve (à savoir, un métal qui est capable de s'oxyder) ou un composé à base de métal valve, tel que le tantale, le niobium, l'aluminium, l'hafnium, le titane, leurs alliages, 20 leurs oxydes, leurs nitrures, et cetera. Par exemple, la composition de métal valve peut contenir un oxyde électroconducteur de niobium, tel qu'un oxyde de niobium ayant un rapport atomique du niobium sur l'oxygène de 1:1,0 ± 1,0, dans certains modes de 25 réalisation, de 1:1,0 ± 0,3, dans certains modes de réalisation, de 1:1,0 ± 0,1 et dans certains modes de réalisation, de 1:1,0 ± 0,05. L'oxyde de niobium peut être Nb00,7, Nb01,0, Nb01,1 et Nb02. Des exemples de ces oxydes de métal valve sont décrits dans les brevets 30 U.S. n° 6 322 912 de Fife ; 6 391 275 de Fife et al. ; 6 416 730 de Fife et al. ; 6 527 937 de Fife ; 6 576 099 de Kimmel, et al. ; 6 592 740 de Fife, et al. et 6 639 787 de Kimmel, et al. ; et 7 220 397 de Kimmel, et al., ainsi que les publications de demande de brevet U.S. n° 2005/0019581 de Schnitter ; 2005/0103638 de Schnitter, et al. ; 2005/0013765 de Thomas, et al. Pour former le matériau particulaire, une poudre de la composition de métal valve est généralement employée. La poudre peut contenir des particules d'une quelconque variété de formes, telles que nodulaire, angulaire, en paillettes, etc., ainsi que des mélanges de celles-ci. Des poudres particulièrement appropriées sont les poudres de tantale disponibles chez Cabot Corp. (par exemple, une poudre en paillettes C255, une poudre en paillettes/nodulaire TU4D, etc.) et H.C. Starck (par exemple, poudre nodulaire NH175). La poudre peut être formée au moyen de techniques connues de l'homme du métier. Une poudre de tantale précurseur, par exemple, peut être formée en réduisant un sel de tantale (par exemple, fluotantalate de potassium ( K2 Ta F7 f fluotantalate de sodium (Na2TaF7) f pentachlorure de tantale (TaC15), etc.) avec un agent réducteur (par exemple, hydrogène, sodium, potassium, magnésium, calcium, etc.). N'importe laquelle d'une diversité de techniques de broyage peut être utilisée dans la présente invention pour obtenir les caractéristiques de particules souhaitées. Par exemple, la poudre peut être dispersée dans un milieu fluide (par exemple, éthanol, méthanol, fluide fluoré, etc.) pour former une bouillie. La bouillie peut ensuite être combinée à un milieu de broyage (par exemple, des billes métalliques, telles que du tantale) dans un broyeur. Le nombre d'éléments de broyage peut généralement varier en fonction de la taille du broyeur, par exemple, d'environ 100 à environ 2000, et dans certains modes de réalisation, d'environ 600 à environ 1000. La poudre de départ, le milieu fluide et les éléments de broyage peuvent être combinés dans n'importe quelle proportion. Par exemple, le rapport de la poudre de métal valve de départ sur le milieu de broyage peut être d'environ 1:5 à environ 1:50. De la même manière, le rapport du volume du milieu fluide sur le volume combiné de la poudre de métal valve de départ peut être d'environ 0,5:1 à environ 3:1, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,5:1 à environ 2:1, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0.5:1 à environ 1:1. Certains exemples de broyeurs qui peuvent être utilisés dans la présente invention sont décrits dans les brevets U.S. n° 5 522 558 ; 5 232 169 ; 6 126 097 et 6 145 765.

Le broyage peut avoir lieu pendant une quelconque quantité de temps prédéterminée nécessaire pour obtenir l'aire de surface spécifique cible. Par exemple, le temps de broyage peut aller d'environ 30 minutes à environ 40 heures, dans certains modes de réalisation, d'environ 1 heure à environ 20 heures, et dans certains modes de réalisation, d'environ 5 heures à environ 15 heures. Le broyage peut être opéré à n'importe quelle température souhaitée, y compris à température ambiante ou à une température élevée. Après broyage le milieu fluide peut être séparé ou retiré de la poudre, par exemple, par séchage à l'air, chauffage, filtrage, évaporation, etc. Par exemple, la poudre peut éventuellement être soumise à une ou plusieurs étapes de lixiviation acide pour éliminer les impuretés métalliques. Ces étapes de lixiviation acide sont bien connues dans l'art et peuvent employer n'importe laquelle d'une variété d'acides, telle que des acides minéraux (par exemple, acide chlorhydrique, acide bromhydrique, acide fluorhydrique, acide phosphorique, acide sulfurique, acide nitrique, etc.), des acides organiques (par exemple, acide citrique, acide tartarique, acide formique, acide oxalique, acide benzoîque, acide malonique, acide succinique, acide adipique, acide phthalique, etc.) ; et cetera. Bien que cela ne soit pas requis, la poudre peut être agglomérée au moyen d'une quelconque technique connue dans l'art. Ces poudres peuvent être agglomérées d'une diversité de manières, comme par le biais d'une ou de plusieurs étapes de traitement thermique à une température d'environ 700°C à environ 1400°C, dans certains modes de réalisation, d'environ 750°C à environ 1200°C, et dans certains modes de réalisation, d'environ 800°C à environ 1100°C. Le traitement thermique peut survenir dans une atmosphère inerte ou réductrice. Par exemple, le traitement thermique peut être opéré dans une atmosphère contenant de l'hydrogène ou un composé libérant de l'hydrogène (par exemple, du chlorure d'ammonium, de l'hydrure de calcium, de l'hydrure de magnésium, etc.) pour fritter partiellement la poudre et réduire la teneur en 30 impuretés (par exemple, en fluor). Si souhaité, l'agglomération peut être effectuée en la présence d'un matériau getter, tel que du magnésium. Après traitement thermique, les particules peuvent être passivées par l'admission graduelle d'air. D'autres techniques d'agglomération appropriées sont également décrites dans les brevets U.S. n° 6 576 038 de Rao ; 6 238 456 de Wolf, et al. ; 5 954 856 de Pathare, et al. ; 5 082 491 de Rerat ; 4 555 268 de Getz ; 4 483 819 de Albrecht, et al. ; 4 441 927 de Getz, et al. ; et 4 017 302 de Bates, et al.

Indépendamment du procédé particulier employé, la poudre peut posséder certaines caractéristiques qui améliorent son aptitude à être formée en un matériau particulaire pour l'anode. Par exemple, les particules peuvent avoir une aire de surface spécifique d'environ 0,5 à environ 10,0 m2/g, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,7 à environ 5,0 m2/g, et dans certains modes de réalisation, d'environ 1,0 à environ 4,0 m2/g. Le terme « aire de surface spécifique » est défini dans de plus amples détails plus haut. La densité apparente (également connue sous le nom de densité de Scott) est également typiquement d'environ 0,1 à environ 2 grammes par centimètre cube (g/cm3), dans certains modes de réalisation, d'environ 0,2 g/cm3 à environ 1,5 g/cm3, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,4 g/cm3 à environ 1 g/cm3. La « densité apparente » peut être déterminée au moyen d'un débitmètre à entonnoir et d'une coupelle de densité. De manière plus spécifique, l'échantillon peut être versé à travers l'entonnoir dans la coupelle jusqu'à ce que l'échantillon remplisse complètement et déborde de la périphérie de la coupelle, et ensuite, l'échantillon peut être nivelé au moyen d'une spatule, sans secouage, de sorte qu'il soit en affleurement avec la partie supérieure de la coupelle. L'échantillon nivelé est transféré vers une balance et pesé à 0,1 gramme près pour déterminer la valeur de densité. Cet appareil est disponible dans le commerce chez Alcan Aluminum Corp., Elizabeth, New Jersey. Les particules peuvent également avoir une taille moyenne (par exemple, largeur) d'environ 0,1 à environ 100 micromètres, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,5 à environ 70 micromètres, et dans certains modes de réalisation, d'environ 1 à environ 50 micromètres. Certains composants supplémentaires peuvent également être inclus dans la poudre. Par exemple, la 15 poudre peut également être mélangée avec un liant et/ou un lubrifiant pour s'assurer que les particules adhèrent adéquatement les unes aux autres lorsqu'elles sont compressées. Des liants appropriés peuvent inclure, par exemple, le poly (vinyl butyral) ; le poly 20 (vinyl acétate) ; le poly (vinyl alcool) ; le poly (vinyl pyrollidone) ; les polymères cellulosiques, tels que carboxyméthylcellulose, méthyl cellulose, éthyl cellulose, hydroxyéthyl cellulose et méthylhydroxyéthyl cellulose ; le polypropylène atactique, le 25 polyéthylène ; le polyéthylène glycol (par exemple, CarbowaxTM de Dow Chemical Co.) ; le polystyrène, le poly(butadiène/styrène) ; les polyamides, les polyimides et polyacrylamides, les polyéthers de haute masse moléculaire ; les copolymères d'oxyde d'éthylène 30 et d'oxyde de propylène ; les fluoropolymères, tels que polytétrafluoroéthylène, fluorure de polyvinylidène et copolymères de fluoro-oléfine ; les polymères acryliques, tels que polyacrylate de sodium, poly (alkyl acrylates inférieur), poly (alkyl méthacrylates inférieur) et copolymères d'acrylates et métacrylates d'alkyle inférieur ; et des acides gras et cires, tels que les acides gras stéariques et autres acides gras savonneux, la cire végétale, les microcires (paraffines purifiées), etc. Le liant peut être dissous et dispersé dans un solvant. Des exemples de solvants peuvent inclure l'eau, les alcools, et cetera. Lorsqu'ils sont utilisés, le pourcentage de liants et/ou de lubrifiants peut varier d'environ 0,1 % à environ 8 % en poids de la masse totale. Il doit être compris, cependant, que des liants et/ou lubrifiants ne sont pas nécessairement requis dans la présente invention. La poudre obtenue peut être compactée pour former un corps cru en utilisant un quelconque dispositif de compression classique. Par exemple, on peut employer un dispositif de presse qui est une presse à compaction monoposte contenant une matrice et un ou plusieurs poinçons. En variante, il est possible d'utiliser des dispositifs de presse à compaction de type à enclume qui n'utilisent qu'une matrice et un seul poinçon inférieur. Les moules de dispositifs de presse à compaction monoposte sont disponibles dans plusieurs types de base, tels que des presses à came, bascule/genouillère et excentrique/manivelle ayant des capacités variables, telles que simple action, double action, matrice flottante, plateau mobile, piston opposé, vis, impact, compression à chaud, formage ou calibrage. N'importe quel liant/lubrifiant dans le corps cru peut être éliminé après pressage en le chauffant sous vide à une certaine température (par exemple, d'environ 50°C à environ 200°C) pendant plusieurs minutes. En variante, le liant/lubrifiant peut également être retiré en mettant en contact le corps cru avec une solution aqueuse, comme décrit dans le brevet U.S. n° 6 197 252 de Bishop, et al. Ensuite, le matériau particulaire obtenu peut être fritté pour former une masse solidaire poreuse. Par exemple, le frittage peut être opéré à une température d'environ 800°C à environ 2000°C, dans certains modes de réalisation, d'environ 1200°C à environ 1800°C, et dans certains modes de réalisation, d'environ 1500°C à environ 1700°C, pendant une durée d'environ 5 minutes à environ 100 minutes, et dans certains modes de réalisation, d'environ 10 minutes à environ 50 minutes. Celui-ci peut être opéré en une ou plusieurs étapes. Si souhaité, le frittage peut avoir lieu dans une atmosphère qui limite le transfert d'atomes d'oxygène vers l'anode. Par exemple, le frittage peut avoir lieu dans une atmosphère réductrice, telle que dans un vide, du gaz inerte, de l'hydrogène, etc. L'atmosphère réductrice peut être à une pression d'environ 10 Torr à environ 2000 Torr, dans certains modes de réalisation, d'environ 100 Torr à environ 1000 Torr, et dans certains modes de réalisation, d'environ 100 Torr à environ 930 Torr. Des mélanges d'hydrogène et d'autres gaz (par exemple, argon ou azote) peuvent également être employés.

L'anode peut également contenir un diélectrique formé par oxydation anodique (« anodisation ») du matériau particulaire fritté de sorte qu'une couche diélectrique est formée au-dessus et/ou à l'intérieur de ses pores. Par exemple, du tantale (Ta) peut être anodisé en pentoxyde de tantale (Ta205). Typiquement, l'anodisation est effectuée en appliquant initialement une solution à l'anode, comme en plongeant l'anode dans l'électrolyte. Des solvants aqueux (par exemple, de l'eau) et/ou des solvants non aqueux (par exemple, de l'éthylène glycol) peuvent être employés. Pour améliorer la conductivité, il est possible d'employer un composé qui est capable de se dissocier dans le solvant pour former des ions. Des exemples de ces composés incluent notamment les acides, tels que décrits ci-après par rapport à l'électrolyte. Par exemple, un acide (par exemple, un acide phosphorique) peut constituer d'environ 0,01 % en poids à environ 5 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,05 % en poids à environ 0,8 % en poids, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,1 % en poids à environ 0,5 % en poids de la solution d'anodisation. Si souhaité, des mélanges d'acides peuvent également être employés. Un courant peut être passé à travers la solution d'anodisation pour former la couche diélectrique. La valeur de la tension de formation détermine l'épaisseur de la couche diélectrique. Par exemple, l'alimentation en énergie peut être réglée initialement sur un mode galvanostatique jusqu'à ce que la tension requise soit atteinte. Ensuite, l'alimentation en énergie peut être commutée sur un mode potentiostatique pour s'assurer que l'épaisseur diélectrique souhaitée est formée sur l'ensemble de la surface de l'anode. Bien entendu, d'autres procédés connus peuvent également être employés, tels que des procédés potentiostatiques par impulsions ou étapes. La température de la solution 5 d'anodisation peut aller d'environ 10°C à environ 200°C, dans certains modes de réalisation, d'environ 20°C à environ 150°C, et dans certains modes de réalisation, d'environ 30°C à environ 100°C. La couche diélectrique obtenue peut être formée sur une surface 10 du matériau particulaire fritté et à l'intérieur de ses pores. Grâce à l'utilisation de fils relativement fins, l'anode obtenue, incluant l'ensemble de fils, le matériau particulaire fritté, la couche diélectrique et 15 le substrat d'anode optionnel, peut également avoir une épaisseur relativement faible. Par exemple, l'anode peut avoir une épaisseur allant d'environ 50 micromètres à environ 2000 micromètres, dans certains modes de réalisation, d'environ 20 100 micromètres à environ 1500 micromètres, et dans certains modes de réalisation, d'environ 200 micromètres à environ 1000 micromètres. III. Cathode 25 La cathode du condensateur contient généralement un substrat qui est revêtu d'un matériau électrochimiquement actif. Le substrat de la cathode peut être formé à partir d'un matériau qui est le même ou différent de ceux décrits plus haut pour le substrat 30 d'anode. Par exemple, dans un mode de réalisation, il est possible d'employer un substrat d'anode qui est formé à partir de tantale et un substrat de cathode qui est formé à partir de titane ou de tantale. La configuration géométrique du substrat de cathode peut généralement varier, comme le sait l'homme du métier, et être sous la forme d'une feuille, d'une tole, d'un écran, etc. L'épaisseur du substrat de cathode peut de même être d'environ 1000 micromètres ou moins, dans certains modes de réalisation d'environ 1 à environ 500 micromètres, et dans certains modes de réalisation, d'environ 5 à environ 400 micromètres. Si souhaité, le substrat de cathode peut également être rugosifié d'une manière telle que décrite plus haut. Bien qu'il ne soit aucunement requis, un ensemble de fils peut également être connecté au substrat de cathode. La figure 3 représente, par exemple, un mode de réalisation d'une cathode qui contient un ensemble de fils 10 connecté à un substrat de cathode 30 d'une manière telle que décrite plus haut. Lorsqu'il est employé pour former la cathode, un matériau particulaire électrochimiquement actif, tel que décrit dans de plus amples détails ci-après, peut être disposé au-dessus du substrat de cathode de sorte à être en contact avec au moins une partie de l'ensemble de fils. Le matériau particulaire peut également être en contact avec le substrat de cathode, en particulier à des emplacements entre les fils. L'ensemble de fils peut être formé d'une manière telle que décrite plus haut, tout en étant entendu que l'ensemble de fils de cathode n'a pas besoin d'avoir la même configuration que l'ensemble de fils d'anode, lorsqu'il est employé.

La nature du matériau électrochimiquement actif peut varier. Par exemple, il est possible d'employer un matériau particulaire qui comporte des particules conductrices, telles que celles formées à partir de ruthénium, iridium, nickel, rhodium, rhénium, cobalt, tungstène, manganèse, tantale, niobium, molybdène, plomb, titane, platine, palladium et osmium, ainsi que des combinaisons de ces métaux. Des particules d'oxyde non isolantes peuvent également être employées. Des oxydes appropriés peuvent inclure un métal issu du groupe constitué de ruthénium, iridium, nickel, rhodium, rhénium, cobalt, tungstène, manganèse, tantale, niobium, molybdène, plomb, titane, platine, palladium et osmium, ainsi que de combinaisons de ces métaux. Parmi les oxydes métalliques particulièrement appropriés, on trouve le dioxyde de ruthénium, l'oxyde de niobium, le dioxyde de niobium, l'oxyde d'iridium et le dioxyde de manganèse. Il est également possible d'employer des particules carbonées qui ont le niveau souhaité de conductivité, telles que du carbone activé, du noir de carbone, du graphite, etc. Certaines formes appropriées de carbone activé et techniques de formation de celles-ci sont décrites dans les brevets U.S. n° 5 726 118 de Ivey, et al. et 5 858 911 de Wellen, et al.

Il est également possible d'employer un revêtement polymère conducteur en tant que matériau électrochimiquement actif. Ces revêtements peuvent être particulièrement appropriés dans les modes de réalisation dans lesquels l'ensemble de fils n'est pas utilisé dans la cathode. Le revêtement polymère conducteur peut être formé à partir d'une ou plusieurs couches. Le matériau employé dans cette/ces couche(s) peut varier. Dans un mode de réalisation, par exemple, le matériau comprend un/des polymère(s) conducteur(s) qui est/sont d'ordinaire n-conjugué(s) et a/ont une conductivité électrique après oxydation ou réduction. Des exemples de ces polymères conducteurs n-conjuguées comprennent, par exemple, les polyhétérocycles (par exemple, polypyrroles, polythiophènes, polyanilines, etc.), les polyacétylènes, les poly-p-phénylènes, les polyphénolates, etc. Les polythiophènes substitués sont particulièrement appropriés pour être utilisés comme polymère conducteur en ce qu'ils présentent une robustesse mécanique et une performance électrique particulièrement bonnes. Dans un mode de réalisation particulier, le polythiophène substitué a la structure générale suivante : dans laquelle, T est 0 ou S ; D est un radical alkylène en Ci à Cs éventuellement substitué (par exemple, méthylène, éthylène, n-propylène, n-butylène, n-pentylène, etc.) ; R7 est un radical alkyle en C1 à C18 linéaire ou ramifié, éventuellement substitué (par exemple, méthyle, 25 éthyle, n- ou iso-propyle, n-, iso-, sec- ou tertbutyle, n-pentyle, 1-méthylbutyle, 2-méthylbutyle, 3- méthylbutyle, 1-éthylpropyle, 1,1-diméthylpropyle, 1,2- diméthylpropyle, 2,2-diméthylpropyle, n-hexyle, nheptyle, n-octyle, 2-éthylhexyle, n-nonyle, n-décyle, n-undécyle, n-dodécyle, n-tridécyle, n-tétradécyle, n- hexadécyle, n-octadécyle, etc.) ; un radical cycloalkyle en Cs à Cn éventuellement substitué (par exemple, cyclopentyle, cyclohexyle, cycloheptyle, cyclooctyle, cyclononyle, cyclodécyle, etc.) ; un radical aryle en C6 à C14 éventuellement substitué (par exemple, phényle, naphthyle, etc.) ; un radical 10 aralkyle en C7 à C18 éventuellement substitué (par exemple, benzyle, o-, m-, p-tolyle, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2-6, 3-4-, 3,5-xylyle, mésityle, etc.) ; un radical hydroxyalkyle en C1 à C4 éventuellement substitué, ou un radical hydroxyle ; et 15 q est un entier de 0 à 8, dans certains modes de réalisation, de 0 à 2, et dans un mode de réalisation, de 0 ; et n est de 2 à 5000, dans certains modes de réalisation, de 4 à 2000, et dans certains modes de 20 réalisation, de 5 à 1000. Parmi les exemples de substituants pour les radicaux « D » ou « R7 », on trouve, par exemple, les groupes alkyle, cycloalkyle, aryle, aralkyle, alcoxy, halogène, éther, thioéther, disulfure, sulfoxyde, sulfone, sulfonate, amino, 25 aldéhyde, céto, ester d'acide carboxylique, acide carboxylique, carbonate, carboxylate, cyano, alkylsilane et alkoxysilane, les groupes carboxylamide, et cetera. Les polymères de thiophène particulièrement 30 appropriés sont ceux dans lesquels « D » est un radical alkylène en C2 à C3 éventuellement substitué. Par exemple, le polymère peut être un poly(3,4- ethylenedioxythiophene) éventuellement substitué, qui a la structure générale suivante : (R7)q / / \ 0 0 Les procédés de formation de polymères conducteurs, tels que décrits plus haut, sont bien connus dans l'art. Par exemple, le brevet U.S. n° 6 987 663 de Merker, et al. décrit diverses techniques pour former des polythiophènes substitués à 10 partir d'un précurseur monomère. Le précurseur monomère peut, par exemple, avoir la structure suivante : dans laquelle, T, D, R7 et q sont définis plus haut. Des 15 monomères de thiophène particulièrement appropriés sont ceux dans lesquels « D » est un radical alkylène en C2 à C3 éventuellement substitué. Par exemple, il est possible d'employer des 3,4-alkylènedioxythiophènes éventuellement substitués qui ont la structure 20 générale : n dans laquelle R7 et q sont tels que définis plus haut. Dans un mode de réalisation particulier, « q » est 0. Un exemple approprié commercialement de 3,4- éthylènedioxthiophène est disponible auprès de Heraeus Clevios sous la désignation CleviosTM M. D'autres monomères appropriés sont également décrits dans les brevets U.S. n° 5 111 327 de Blohm, et al. et 6 635 729 de Groenendaal, et al. Il est également possible d'employer des dérivés de ces monomères qui sont, par exemple, les dimères ou trimères des monomères ci-dessus. Des dérivés moléculaires plus élevés, à savoir, des tétramères, pentamères, etc. des monomères sont appropriés pour une utilisation dans la présente invention. Les dérivés peuvent être constitués d'unités monomères identiques ou différentes et utilisés sous forme pure et en mélange les uns avec les autres et/ou avec les monomères. Des formes oxydées ou réduites de ces précurseurs peuvent également être employées.

Les monomères de thiophène peuvent être polymérisés chimiquement en la présence d'un catalyseur oxydatif. Le catalyseur oxydatif comprend typiquement un cation de métal de transition, tel que des cations fer(III), cuivre(II), chrome(VI), cérium(IV), manganèse(IV), manganèse(VII), ruthénium(III), etc. Un dopant peut également être employé pour fournir une charge supplémentaire au polymère conducteur et stabiliser la conductivité du polymère. Le dopant comprend typiquement un anion inorganique ou organique, tel qu'un ion d'un acide sulfonique. Dans certains modes de réalisation, le catalyseur oxydatif employé dans la solution de précurseur présente à la fois une fonctionnalité catalytique et de dopage en ce qu'il comprend un cation (par exemple, métal de transition) et un anion (par exemple, acide sulfonique). Par exemple, le catalyseur oxydatif peut être un sel de métal de transition qui comprend des cations de fer(III), tels que des halogénures de fer(III) (par exemple, FeC13) ou des sels de fer(III) d'autres acides inorganiques, tels que Fe(C104)3 ou Fe2(SO4)3 et les sels de fer(III) d'acides organiques et d'acides inorganiques comprenant des radicaux organiques. Des exemples de sels de fer(III) d'acides inorganiques avec des radicaux organiques comprennent, par exemple, des sels de fer(III) de monoesters d'acide sulfurique d'alcanols en Ci à C20 (par exemple, sel de fer(III) de sulfate de lauryle). De même, des exemples de sels de fer(III) d'acides organiques comprennent, par exemple, les sels de fer(III) d'acides sulfoniques d'alcane en Ci à C20 (par exemple, acide sulfonique de méthane, éthane, propane, butane ou dodécane) ; les sels de fer(III) d'acides perfluorosulfoniques aliphatiques (par exemple, acide sulfonique de trifluorométhane, acide sulfonique de perfluorobutane ou acide sulfonique de perfluorooctane) ; les sels de fer (III) d'acides carboxyliques en Ci à C20 aliphatiques (par exemple, acide 2-éthylhexylcarboxylique) ; les sels de fer (III) d'acides perfluorocarboxyliques aliphatiques (par exemple, acide trifluoroacétique ou acide de perfluorooctane) ; les sels de fer (III) d'acides sulfoniques aromatiques éventuellem ent substitués par des groupes alkyle en C1 à C20 (par exemple, acide sulfonique de benzène, acide sulfonique de o-toluène, acide sulfonique de p-toluène ou acide sulfonique de dodécylbenzène) ; les sels de fer (III) d'acides sulfoniques de cycloalcane (par exemple, acide sulfonique de camphre) ; etc. Des mélanges de ces sels de fer(III) susmentionnés peuvent également être utilisés. Le sulfonate de fer(III)-p-toluène, le sulfonate de fer(III)-o-toluène et des mélanges de ceux-ci sont particulièrement appropriés. Un exemple approprié commercialement du sulfonate de fer(III)-p- toluène est disponible auprès de Heraeus Clevios sous la désignation CleviosTM C. Divers procédés peuvent être utilisés pour former une couche polymère conductrice. Dans un mode de réalisation, le catalyseur oxydatif et le monomère sont appliqués, soit en séquence, soit en conjugaison, de sorte que la réaction de polymérisation se produit in situ sur le substrat. Des techniques d'application appropriées qui peuvent comprendre la sérigraphie, le trempage, le revêtement électrophorétique et la pulvérisation, peuvent être utilisées pour former un revêtement polymère conducteur. Par exemple, le monomère peut tout d'abord être mélangé avec le catalyseur oxydatif pour former une solution précurseur. Une fois le mélange formé, il peut être appliqué au substrat et puis on le laisse polymériser afin que le revêtement conducteur soit formé sur la surface. En variante, le catalyseur oxydatif et le monomère peuvent être appliqués en séquence. Dans un mode de réalisation, par exemple, le catalyseur oxydatif est dissous dans un solvant organique (par exemple, du butanol) et puis appliqué comme une solution de trempage. Le substrat peut ensuite être séché pour retirer le solvant de celui-ci. Ensuite, le substrat peut être plongé dans une solution contenant le monomère. La polymérisation est d'ordinaire effectuée à des températures d'environ -10°C à environ 250°C et dans certains modes de réalisation, d'environ 0°C à environ 200°C, en fonction de l'agent oxydant utilisé et du temps de réaction souhaité. Des techniques de polymérisation appropriées, telles que décrites plus haut, peuvent être décrites dans de plus amples détails dans le brevet U.S. n° 7 515 396 de Biler. Encore d'autres procédés d'application de ce(s) revêtement(s) conducteur(s) peuvent être décrits dans les brevets U.S. n° 5 457 862 de Sakata, et al., 5 473 503 de Sakata, et al., 5 729 428 de Sakata, et al., et 5 812 367 de Kudoh, et al. Outre une application in situ, une couche de polymère conducteur peut également être appliquée sous la forme d'une dispersion de particules de polymère conducteur. Bien que leur taille puisse varier, il est typiquement souhaitable que les particules possèdent un petit diamètre pour augmenter l'aire de surface disponible pour l'adhésion au substrat. Par exemple, les particules peuvent avoir un diamètre moyen d'environ 1 à environ 500 nanomètres, dans certains modes de réalisation, d'environ 5 à environ 400 nanomètres et dans certains modes de réalisation, d'environ 10 à environ 300 nanomètres. La valeur Dm des particules (les particules ayant un diamètre inférieur ou égal à la valeur Dm constituent 90 % du volume total de l'ensemble des particules solides) peut être d'environ 15 micromètres ou moins, dans certains modes de réalisation, d'environ 10 micromètres ou moins et dans certains modes de réalisation, d'environ 1 nanomètre à environ 8 micromètres. Le diamètre des particules peut être déterminé en utilisant des techniques connues, telles que par ultracentrifugeuse, diffraction laser, etc. L'épaisseur cible totale du revêtement électrochimiquement actif peut généralement varier en fonction des propriétés souhaitées du condensateur. Typiquement, le revêtement a une épaisseur d'environ 0,2 micromètres (« pm ») à environ 50 pm, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,5 pm à environ 20 pm et dans certains modes de réalisation, d'environ 1 pm à environ 5 pm. Indépendamment, la cathode obtenue, comprenant le substrat, le matériau électrochimiquement actif et l'ensemble de fils optionnel, peut avoir une épaisseur relativement faible. Par exemple, la cathode peut avoir une épaisseur allant d'environ 50 micromètres à environ 2000 micromètres, dans certains modes de réalisation, d'environ 100 micromètres à environ 1500 micromètres, et dans certains modes de réalisation, d'environ 200 micromètres à environ 1000 micromètres.30 IV. Electrolyte de travail L'électrolyte de travail est un fluide qui peut être imprégné à l'intérieur de l'anode, ou il peut être ajouté au condensateur à une étape de production ultérieure. L'électrolyte fluide humidifie généralement uniformément le diélectrique sur l'anode. Divers électrolytes appropriés sont décrits dans les brevets U.S. n° 5 369 547 et 6 594 140 d'Evans, et al. D'ordinaire, l'électrolyte est conducteur ioniquement en ce qu'il a une conductivité électrique d'environ 0,1 à environ 20 Siemens par centimètre (« S/cm »), dans certains modes de réalisation, d'environ 0,2 à environ S/cm, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,5 à environ 10 S/cm, déterminée à une 15 température de 23°C en utilisant n'importe quel dispositif de mesure de conductivité électrique connu (par exemple, Oakton Con Series 11). À l'intérieur des plages indiquées plus haut, on pense que la conductivité ionique de l'électrolyte permet au champ électrique de s'étendre dans l'électrolyte jusqu'à une longueur (longueur de Debye) suffisante pour aboutir à une séparation de charge significative. Ceci étend l'énergie potentielle du diélectrique à l'électrolyte afin que le condensateur résultant soit apte à stocker une énergie potentielle encore plus grande que prévue par l'épaisseur du diélectrique. Dans d'autres termes, le condensateur peut être chargé à une tension qui dépasse la tension de formation du diélectrique. Le rapport de la tension à laquelle le condensateur peut être chargé sur la tension de formation peut, par exemple, être d'environ 1,0 à 2,0, dans certains modes de réalisation, d'environ 1,1 à environ 1,8 et dans certains modes de réalisation, d'environ 1,2 à environ 1,6. Par exemple, la tension à laquelle le condensateur est chargé peut être d'environ 200 à environ 350 V, dans certains modes de réalisation, d'environ 220 à environ 320 V et dans certains modes de réalisation, d'environ 250 à environ 300 V. L'électrolyte fluide est généralement sous forme d'un liquide, tel qu'une solution (par exemple, aqueuse ou non aqueuse), d'une suspension colloïdale, d'un gel, etc. Par exemple, l'électrolyte peut être une solution aqueuse d'un acide (par exemple, acide sulfurique, acide phosphorique ou acide nitrique), d'une base (par exemple, hydroxyde de potassium) ou d'un sel (par exemple, sel d'ammonium, tel qu'un nitrate), ainsi que tout autre électrolyte approprié connu dans l'art, tel qu'un sel dissous dans un solvant organique (par exemple, sel d'ammonium dissous dans une solution à base de glycol). Divers autres électrolytes sont décrits dans les brevets U.S. n° 5 369 547 et 6 594 140 d'Evans, et al. La conductivité ionique souhaitée peut être obtenue en sélectionnant un/des composé(s) ionique(s) (par exemple, acides, bases, sels, et cetera) dans 25 certaines plages de concentration. Dans un mode de réalisation particulier, des sels d'acides organiques faibles peuvent être efficaces pour obtenir la conductivité souhaitée de l'électrolyte. Le cation du sel peut inclure des cations mono-atomiques, tels que 30 des métaux alcalins (par exemple, Lit, Na, K+, Rb+ ou Cs), des métaux alcalino-terreux (par exemple, Be2+, Ca2+, Sr2+ ou Ba21, des métaux de transition (par exemple, Ag, Fe2+, Fe3+, etc.), ainsi que des cations polyatomiques, tels que NH4. L'ammonium (NH4), le sodium (K1 et le lithium (Lit) monovalents sont des cations particulièrement appropriés pour une utilisation dans la présente invention. L'acide organique utilisé pour former l'anion du sel peut être « faible » dans le sens où il a d'ordinaire une première constante de dissociation d'acide (pK.1) d'environ 0 à environ 11, dans certains modes de réalisation, d'environ 1 à environ 10 et dans certains modes de réalisation, d'environ 2 à environ 10, déterminée à 23°C. N'importe quels acides organiques faibles appropriés peuvent être utilisés dans la présente invention, tels que les acides carboxyliques, tels que l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acide malonique, l'acide succinique, l'acide salicylique, l'acide sulfosalicylique, l'acide adipique, l'acide maléique, l'acide malique, l'acide 20 oléique, l'acide gallique, l'acide tartarique (par exemple, l'acide dextotartarique, l'acide mésotartarique, etc.), l'acide citrique, l'acide formique, l'acide acétique, l'acide glycolique, l'acide oxalique, l'acide propionique, l'acide phthalique, 25 l'acide isophthalique, l'acide glutarique, l'acide gluconique, l'acide lactique, l'acide aspartique, l'acide glutaminique, l'acide itaconique, l'acide trifluoroacétique, l'acide barbiturique, l'acide cinnamique, l'acide benzoïque, l'acide 4- 30 hydroxybenzoïque, l'acide aminobenzoïque, etc. ; des mélanges de ceux-ci, etc. Les acides polyprotiques (par exemple, acide diprotique, triprotique, etc.) sont particulièrement souhaitables pour une utilisation dans la formation du sel, tels que l'acide adipique (pKai de 4,43 et pKa2 de 5,41), l'acide a-tartarique (pKai de 2.98 et pKa2 de 4.34), l'acide méso-tartarique (pKai de 3,22 et pKa2 de 4,82), l'acide oxalique (pKai de 1,23 et PKa 2 de 4,19), l'acide lactique (pKai de 3,13, pKa2 de 4,76 et pKa3 de 6,40), etc. Tandis que les quantités réelles peuvent varier en fonction du sel particulier employé, de sa solubilité dans le(s) solvant(s) utilisé(s) dans l'électrolyte et de la présence d'autres composants, ces sels d'acide organique faible sont typiquement présents dans l'électrolyte dans une quantité d'environ 0,1 à environ 25 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,2 à environ 20 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,3 à environ 15 % en poids et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,5 à environ 5 % en poids.

L'électrolyte est typiquement aqueux en ce qu'il contient un solvant aqueux, tel que de l'eau (par exemple, de l'eau déionisée). Par exemple, de l'eau (par exemple, de l'eau déionisée) peut constituer d'environ 20 % en poids à environ 95 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 30 % en poids à environ 90 % en poids et dans certains modes de réalisation, d'environ 40 % en poids à environ 85 % en poids de l'électrolyte. Un solvant secondaire peut également être employé pour former un mélange de solvants. Des exemples de solvants appropriés peuvent comprendre, par exemple, les glycols (par exemple, éthylène glycol, propylène glycol, butylène glycol, triéthylène glycol, hexylène glycol, polyéthylène glycols, éthoxydiglycol, dipropylèneglycol, etc.) ; éthers de glycol (par exemple, éther de méthyl glycol, éther de éther glycol, éther de iso-propyl glycol, etc.) ; les alcools (par exemple, méthanol, éthanol, n-propanol, iso-propanol et butanol) ; les cétones (par exemple, acétone, méthyl éthyl cétone et méthyl isobutyl cétone) ; les esters (par exemple, acétate d'éthyle, acétate de butyle, acétate d'éther de glycol diéthylénique, acétate de méthoxypropyle, carbonate d'éthylène, carbonate de propylène, etc.) ; les amides (par exemple, diméthylformamide, diméthylacétamide, amide d'acide gras diméthylcaprylique/caprique et N- alkylpyrrolidones) ; les sulfoxydes ou sulfones (par exemple, sulfoxyde de diméthyle (DMSO) et sulfolane) ; etc. Ces mélanges de solvants contiennent typiquement de l'eau dans une quantité d'environ 40 % en poids à environ 80 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 50 % en poids à environ 75 % en poids et dans certains modes de réalisation, d'environ 55 % en poids à environ 70 % en poids et un/des solvant(s) secondaire(s) dans une quantité d'environ 20 % en poids à environ 60 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 25 % en poids à environ 50 % en poids et dans certains modes de réalisation, d'environ 30 % en poids à environ 45 % en poids. Le/Les solvant(s) secondaire(s) peut/peuvent, par exemple, constituer d'environ 5 % en poids à environ 45 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 10 % en poids à environ 40 % en poids et dans certains modes de réalisation, d'environ 15 % en poids à environ 35 % en poids de l'électrolyte. Si souhaité, l'électrolyte peut être relativement neutre et avoir un pH d'environ 4,5 à environ 8,0, dans 5 certains modes de réalisation, d'environ 5,0 à environ 7,5 et dans certains modes de réalisation, d'environ 5,5 à environ 7,0. Un ou plusieurs ajusteurs de pH (par exemple, acides, bases, etc.) peut/peuvent être employé(s) pour aider à obtenir le pH souhaité. Dans un 10 mode de réalisation, un acide est employé pour abaisser le pH à la plage souhaitée. Des acides appropriés comprennent, par exemple, les acides organiques tels que décrits plus haut ; les acides inorganiques, tels que l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique, l'acide 15 sulfurique, l'acide phosphorique, l'acide polyphosphorique, l'acide borique, l'acide boronique, etc. ; et des mélanges de ceux-ci. Bien que la concentration totale des ajusteurs de pH puisse varier, ils sont typiquement présents dans une quantité 20 d'environ 0,01 % en poids à environ 10 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,05 % en poids à environ 5 % en poids et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,1 % en poids à environ 2 % en poids de l'électrolyte. 25 L'électrolyte peut également contenir d'autres composants qui aident à améliorer la performance électrique du condensateur. Par exemple, un dépolarisant peut être employé dans l'électrolyte peut aider à inhiber l'évolution de gaz hydrogène à la 30 cathode du condensateur électrolytique, qui pourrait causer un renflement du condensateur et éventuellement, sa panne. Lorsqu'il est employé, le dépolarisant constitue normalement d'environ 1 à environ 500 parties par million (« ppm »), dans certains modes de réalisation, d'environ 10 à environ 200 ppm et dans certains modes de réalisation, d'environ 20 à environ 150 ppm de l'électrolyte. Des dépolarisants appropriés peuvent inclure des composés nitroaromatiques tels que 2-nitrophénol, 3-nitrophénol, 4-nitrophénol, acide 2- nitrobenzonique, acide 3-nitrobenzonique, acide 4- nitrobenzonique, 2-nitroacétophénone, 3- nitroacétophénone, 4-nitroacétophénone, 2-nitroanisole, 3-nitroanisole, 4-nitroanisole, 2-nitrobenzaldéhyde, 3- nitrobenzaldéhyde, 4-nitrobenzaldéhyde, alcool 2- nitrobenzylique, alcool 3-nitrobenzylique, alcool 4- nitrobenzylique, acide 2-nitrophthalique, acide 3- nitrophthalique, acide 4-nitrophthalique, etc. Des dépolarisants nitroaromatiques particulièrement appropriés pour une utilisation dans la présente invention sont les acides nitrobenzoïques, leurs anhydrides ou sels, substitués avec un ou plusieurs groupes alkyle (par exemple, méthyle, éthyle, propyle, butyle, etc.). Des exemples spécifiques de ces composés nitrobenzoïques substitués par alkyle incluent, par exemple, acide 2-méthy1-3-nitrobenzoïque ; acide 2- méthy1-6-nitrobenzoïque ; acide 3-méthy1-2- nitrobenzoïque ; acide 3-méthy1-4-nitrobenzoïque ; acide 3-méthy1-6-nitrobenzoïque ; acide 4-méthy1-3- nitrobenzoïque ; leurs anhydrides ou leurs sels ; et cetera.30 V. Configuration du condensateur Si souhaité, le condensateur à électrolyte humide de la présente invention peut contenir une seule anode et une ou plusieurs cathodes. Pour améliorer la performance électrique, cependant, il est typiquement souhaitable que le condensateur à électrolyte humide emploie de multiples anodes et/ou de multiples cathodes, une ou plusieurs d'entre elles contenant l'ensemble de fils de la présente invention. N'importe quel nombre d'anodes peut généralement être employé dans le condensateur, tel que de 1 à 40, dans certains modes de réalisation, de 2 à 30, et dans certains modes de réalisation, de 4 à 20 anodes et/ou cathodes individuelles. Dans un mode de réalisation, par exemple, le condensateur peut employer une anode et deux cathodes. Dans d'autres modes de réalisation, cependant, le condensateur peut employer de multiples anodes. En règle générale, l'aptitude à employer un nombre relativement élevé d'anodes et de cathodes à l'intérieur d'un volume spécifique donné peut réduire de manière significative la RSE résultante du condensateur. L'agencement physique des anodes et des cathodes peut varier comme bien connu dans l'art. Dans un mode de réalisation, par exemple, le condensateur peut comporter des anodes et des cathodes empilées de sorte que leurs surfaces supérieures/inférieures soient adjacentes les unes aux autres (« alignées verticalement ») pour minimiser la hauteur de l'ensemble. Il doit être compris que les anodes et les cathodes n'ont pas besoin de s'étendre dans la même direction. Par exemple, la surface d'une cathode peut être prévue dans un plan qui est sensiblement perpendiculaire à une direction, alors que la surface d'une autre cathode peut être prévue dans un plan qui 5 est sensiblement perpendiculaire à une autre direction. De manière souhaitable, cependant, les anodes/cathodes s'étendent sensiblement dans la même direction. Typiquement, une anode et une cathode correspondante sont séparées d'une distance d'environ 10 micromètres à 10 environ 1000 micromètres. Diverses configurations empilées peuvent être employées pour le condensateur. Dans un mode de réalisation, par exemple, les anodes et cathodes peuvent être sous la forme de disques sensiblement 15 circulaires qui sont empilés de sorte qu'un séparateur est positionné entre eux. Les figures 4 à 7 représentent encore un autre mode de réalisation d'un condensateur 300 qui comporte une pile 400 de quatre (4) anodes individuelles (non représentées) et cinq (5) 20 cathodes individuelles (non représentées). Une ou plusieurs des anodes et/ou cathodes peut/peuvent être formée(s) à partir de l'ensemble de fils de la présente invention. Des séparateurs peuvent également être positionnés entre une anode et une cathode pour 25 empêcher un contact direct entre elles, permettant quand même le flux de courant ionique de l'électrolyte de travail. N'importe quel matériau employé en tant que séparateur dans le type électrolytique connu peut être utilisé comme séparateur dans la présente invention. 30 Parmi les exemples appropriés, on trouve notamment, les toiles cellulosiques, les matériaux polymères poreux (par exemple, polypropylène, polyéthylène, etc.), les matériaux inorganiques poreux (par exemple, mats de fibre de verre, verre poreux, etc.), les matériaux de résine échangeuse d'ions, etc. Parmi les exemples particuliers, on trouve les membranes polymères d'acide sulfonique perfluorées ioniques (par exemple, NafionTM de E.I. du Pont de Nemours & Co.), les membranes polymères de fluorocarbone sulfonées, les membranes de polybenzimidazole (PBI) et les membranes de polyéther éther cétone (PEEK). Dans le mode de réalisation illustré, par exemple, des séparateurs internes 484 sont entrelacés entre les anodes et les cathodes. En outre, un séparateur externe 486 peut également être enroulé autour de la pile entière d'électrodes. Une fois formée, la pile résultante peut être compressée pour prendre la forme d'un condensateur 600 (figure 5), comme représenté par la flèche directionnelle sur la figure 4. En outre, comme le montre la figure 5, un adhésif ou ruban 500 peut être appliqué autour du condensateur compressé 600 pour qu'il soit apte à conserver la forme souhaitée. Les anodes et cathodes individuelles peuvent être connectées électriquement aux terminaisons de cathode et d'anode respectives. Les terminaisons servent de connexions électriques pour le condensateur et permettent également de stabiliser les anodes et cathodes individuelles contre le mouvement. N'importe quel matériau conducteur peut être employé pour former les terminaisons, tel qu'un matériau conducteur (par exemple, tantale, niobium, cuivre, nickel, argent, nickel, zinc, étain, palladium, plomb, cuivre, aluminium, molybdène, titane, fer, zirconium, magnésium, et des alliages de ceux-ci). Parmi les métaux particulièrement appropriés, on trouve, par exemple, le nickel, le niobium et le tantale. Les terminaisons peuvent généralement être disposées de n'importe quelle manière souhaitée de sorte à être électriquement isolées les unes des autres et aptes à recevoir les condensateurs individuels. La figure 6, par exemple, représente un ensemble condensateur qui comprend des connexions de cathode individuelles 72 qui sont communément connectées à une terminaison de cathode 672 (par exemple, à un fil de tantale). De même, les connexions d'anode individuelles 62 sont communément connectées à une terminaison d'anode 662 (par exemple, à un fil de tantale). Comme représenté, les terminaisons 672 et 662 peuvent s'étendre à travers un insert 699 qui isole électriquement les terminaisons l'une de l'autre. Les connexions de cathode 72 et les connexions d'anode 62 peuvent être connectées électriquement aux terminaisons 672 et 662, respectivement, en utilisant une quelconque technique connue. Par exemple, les connexions peuvent être connectées aux terminaisons soit directement (par exemple, par soudure au laser, adhésif conducteur, etc.) ou via un élément conducteur supplémentaire (par exemple, du métal). Dans le mode de réalisation illustré, par exemple, les connexions d'anode 62 peuvent être connectées par le biais d'une languette conductrice 684. Bien qu'elle ne soit pas représentée, une languette similaire peut également être utilisée pour connecter les connexions d'anode 72.

Si souhaité, les composants du condensateur 600 peuvent être logés à l'intérieur d'un contenant 119, comme le montre la figure 7. Le contenant 119 peut être fait de n'importe lequel d'une variété de matériaux, tels que le cuivre, le nickel, l'argent, le nickel, le zinc, l'étain, le palladium, le plomb, le cuivre, l'aluminium, le molybdène, le titane, le fer, le zirconium, le magnésium et leurs alliages. Si souhaité, un élément d'étanchéité 800 (par exemple, un matériau de caoutchouc) peut également fournir un joint hermétique. Après assemblage et scellage (par exemple, soudage), l'électrolyte peut éventuellement être introduit dans le boîtier à travers un orifice de remplissage. Le remplissage peut être accompli en plaçant le condensateur dans une chambre à vide de sorte que l'orifice de remplissage s'étende dans un réservoir de l'électrolyte. Lorsque la chambre est évacuée, la pression est réduite à l'intérieur du condensateur. Lorsque le vide est libéré, la pression à l'intérieur du condensateur se rééquilibre, et l'électrolyte est aspiré à travers l'orifice de remplissage dans le condensateur. Indépendamment de sa configuration particulière, le condensateur de la présente invention peut présenter d'excellentes propriétés électriques. Par exemple, le condensateur peut présenter un rendement volumétrique élevé, tel que d'environ 50 000 pF*V/cm3 à environ 300 000 pF*V/cm3, dans certains modes de réalisation, d'environ 60 000 pF*V/cm3 à environ 200 000 pF*V/cm3, et dans certains modes de réalisation, d'environ 80 000 pF*V/cm3 à environ 150 000 pF*V/cm3, déterminé à une fréquence de 120 Hz et à température ambiante (par exemple, à 25°C). Le rendement volumétrique est déterminé en multipliant la tension de formation d'une partie par sa capacité, et puis en divisant par le volume de la partie. Par exemple, une tension de formation peut être de 175 volts pour une partie ayant une capacité de 520 pF, ce qui donne un produit de 91 000 pF*V. Si la partie occupe un volume d'environ 0,8 cm3, ceci donne un rendement volumétrique d'environ 113 750 pF*V/cm3. Le condensateur peut également présenter une densité énergétique élevée qui lui permet d'être adapté à une utilisation dans des applications à fortes impulsions. La densité énergétique est généralement déterminée selon l'équation E=1/2*CV2, où C est la capacité en farads (F) et V est la tension de travail du condensateur en volts (V). La capacité peut, par exemple, être mesurée au moyen d'un capacimètre (par exemple, d'un dispositif de mesure Keithley 3330 Precision LCZ avec des connexions de Kelvin, une polarisation de 2 volts et un signal de 1 volt) à des fréquences opérationnelles de 10 à 120 Hz (par exemple, de 120 Hz) et à une température de 25°C. Par exemple, le condensateur peut présenter une densité énergétique d'environ 2,0 joules par centimètre cube (J/cm3) ou plus, dans certains modes de réalisation, d'environ 3,0 J/cm3, dans certains modes de réalisation, d'environ 3,5 J/cm3 à environ 10,0 J/cm3, et dans certains modes de réalisation, d'environ 4,0 à environ 8,0 J/cm3. La capacité peut également être d'environ 1 milliFarad par centimètre carré (« mF/cm2 ») ou plus, dans certains modes de réalisation, d'environ 2 mF/cm2 ou plus, dans certains modes de réalisation, d'environ 5 à environ 50 mF/cm2, et dans certains modes de réalisation, d'environ 8 à environ 20 mF/cm2. Le 5 condensateur peut également présenter une « tension de claquage » relativement élevée (tension à laquelle le condensateur est défectueux), telle que d'environ 180 volts ou plus, dans certains modes de réalisation, d'environ 200 volts ou plus, et dans certains modes de 10 réalisation, d'environ 210 volts à environ 260 volts. La résistance série équivalente (« RSE ») - la mesure dans laquelle le condensateur agit comme une résistance lors de la charge et de la décharge dans un circuit électronique - peut également être inférieure à 15 environ 500 milliohms, dans certains modes de réalisation, inférieure à environ 100 milliohms, dans certains modes de réalisation, inférieure à environ 50 milliohms, dans certains modes de réalisation, d'environ 20 milliohms ou moins, et dans certains modes 20 de réalisation, d'environ 0,01 à environ 10 milliohms, mesurée avec une polarisation de 2 volts et un signal de 1 volt à une fréquence de 120 Hz ou 100 kHz. En outre, le courant de fuite, qui désigne généralement le courant s'écoulant d'un conducteur à un conducteur 25 adjacent par le biais d'un isolant, peut être maintenu à des niveaux relativement faibles. Par exemple, la valeur numérique du courant de fuite normalisé d'un condensateur de la présente invention est, dans certains modes de réalisation, inférieure à environ 30 1 pA/pF*V, dans certains modes de réalisation, inférieure à environ 0,5 pA/pF*V, et dans certains modes de réalisation, inférieure à environ 0,1 pA/pF*V, où pA désigne les microampères et pF*V est le produit de la capacité et de la tension nominale. Le courant de fuite peut être mesuré en utilisant un dispositif d'essai de fuite (par exemple, MC 190 Leakage test, Mantracourt Electronics LTD, UK) à une température de 25°C et à une certaine tension nominale après un temps de charge d'environ 60 à environ 300 secondes. Ces valeurs de RSE et de courant de fuite normalisé peuvent même être maintenues après vieillissement pendant une quantité de temps importante à de hautes températures. Par exemple, les valeurs peuvent être maintenues pendant environ 100 heures ou plus, dans certains modes de réalisation, d'environ 300 heures à environ 2500 heures et dans certains modes de réalisation, d'environ 400 heures à environ 1500 heures (par exemple, 500 heures, 600 heures, 700 heures, 800 heures, 900 heures, 1000 heures, 1100 heures ou 1200 heures) à des températures allant d'environ 100°C à environ 250°C, et, dans certains modes de réalisation, d'environ 100°C à environ 200°C (par exemple, 100°C, 125°C, 150°C, 175°C ou 200°C) Le condensateur électrolytique de la présente invention peut être utilisé dans diverses applications, 25 y compris, mais sans limitation, dans les micro- inverseurs ; les dispositifs micro-UPS ; les dispositifs médicaux, tels que les défibrillateurs implantables, les stimulateurs cardiaques, les défibrillateurs automatiques, les stimulateurs nerveux, 30 les dispositifs d'administration de médicaments, etc. ; les applications automobiles ; les applications militaires, telles que les systèmes RADAR ; l'électronique grand public, telle que les radios, les téléviseurs, etc. ; et cetera. Dans un mode de réalisation, par exemple, le condensateur peut être employé dans un dispositif médical implantable configuré pour fournir un traitement à haute tension thérapeutique (par exemple, entre environ 500 volts et environ 850 volts, ou de manière souhaitable, entre environ 600 Volts et environ 900 volts) pour un patient.

Le dispositif peut contenir un boîtier ou logement qui est scellé hermétiquement et biologiquement inerte. Une ou plusieurs connexions sont couplées électriquement entre le dispositif et le coeur du patient via une veine. Des électrodes cardiaques sont prévues pour détecter l'activité cardiaque et/ou fournir une tension au coeur. Au moins une partie des connexions (par exemple, une partie d'extrémité des connexions) peut être placée de manière adjacente ou en contact avec un ou plusieurs d'un ventricule et d'une oreillette du coeur. Le dispositif peut également contenir une batterie ("bank" en anglais) de condensateurs qui contient typiquement deux condensateurs ou plus connectés en série et couplés à une batterie ("battery" en anglais) qui est interne ou externe au dispositif et fournit de l'énergie à la batterie de condensateurs. En raison en partie d'une conductivité élevée, le condensateur de la présente invention peut atteindre d'excellentes propriétés électriques et être ainsi approprié pour être utilisé dans la batterie de condensateurs du dispositif médical implantable.

La présente invention peut être mieux comprise en référence à l'exemple suivant. Exemple Un fil de tantale de qualité condensateur (d'un diamètre de 390 pm) a tout d'abord été soudé par résistance à un cadre ayant une dimension de 2 cm x 4 cm. Le cadre a été compressé avec environ 3 tonnes métriques pour libérer les contraintes et aboutir à une planéité, puis rugosifié, et soumis à une solution à 10 % de HF pendant 15 minutes pour éliminer les contaminants issus de l'opération de soudage et pour rugosifier encore la surface. Une poudre de Ta de qualité condensateur NH175 a été tamisée à moins de 25 pm et mélangée à une solution à 10 % de liant à basse teneur en carbone de QPAC-40 (Empower Inc.) et d'acétone. Le mélange poudre/liant a été appliqué au cadre et compressé pour former un corps cru. Le corps cru a été soumis à 70°C pendant 180 minutes pour retirer le solvant et puis fritté dans une étuve à vide à 1600°C pendant 30 minutes, incluant une étape de déliement à 350°C pendant 240 minutes avec un balayage à l'argon. Le corps fritté a conservé sa planéité avant frittage. L'épaisseur du corps final mesurée était inférieure à 0,6 mm. Le corps fritté a ensuite été soumis à un procédé de formation utilisant une solution à 4,5 mS/cm d'acide phosphorique à 85°C. Le corps a été formé à 20 Vf et maintenu pendant une période de 90 minutes, puis rincé, et recuit pendant 1 heure à 390°C. Une seconde formation s'en est suivie pendant une période de 15 minutes. Le corps a ensuite été imprégné avec du H2SO4 5M tel qu'un électrolyte et pris en sandwich entre deux feuilles de cathode contenant un revêtement PEDT polymérisé électrochimiquement. Des membranes poreuses de polypropylène ont été utilisées comme entretoises entre les électrodes pour empêcher un court-circuit direct. L'ensemble condensateur a été soumis à des mesures de capacité et de fuite de CC. Le courant de fuite était de 11 pA (300 secondes à température ambiante à 14 V), la capacité était de 1530 pF (à 120 Hz), la RSE du fil unique était de 52 mS2 (à 120 Hz) et de 44 mS2 (à 100 kHz). Une seconde connexion a été réalisée au premier fil et les valeurs RSE ont été remesurées avec les résultats suivants : la RSE du double fil était de 34 mS2 (à 120 Hz) et de 24 mS2 (à 100 kHz). Ces modifications et variantes et autres modifications et variantes de la présente invention peuvent être mises en oeuvre par l'homme du métier, sans s'écarter de l'esprit et de la portée de la présente invention. En outre, il doit être entendu que des aspects des divers modes de réalisation peuvent être interchangés à la fois en totalité ou en partie. En outre, l'homme du métier comprendra que la description précédente est fournie à titre d'exemple uniquement, et n'est pas censée limiter l'invention telle que définie dans les revendications ci-après.

Claims

REVENDICATIONS1. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) comprenant : une anode qui comporte un ensemble de fils (10) contenant deux ou plus de deux fils individuels (12, 5 14), dans lequel un matériau particulaire est disposé en contact avec au moins une partie de l'ensemble de fils (10), le matériau particulaire étant formé à partir d'une composition de métal valve ; une cathode ; et 10 un électrolyte de travail fluidique en communication avec l'anode et la cathode.
2. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble de fils (10) contient de 4 à 30 fils. 15
3. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les fils (12, 14) sont formés à partir de tantale.
4. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 20 dans lequel les fils (12, 14) ont une épaisseur d'environ 20 micromètres à environ 1000 micromètres.
5. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les fils (12, 14) ont un rapport d'aspect 25 d'environ 2 à environ 150.
6. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les fils (12, 14) sont espacés.
7. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de fils (10) contient un premier fil (12) orienté dans une première direction (LI) et un 5 second fil (14) orienté dans une seconde direction (L2)-
8. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 7, dans lequel l'angle défini entre la première direction (L1) et la seconde 10 direction (L2) est d'environ 20° à environ 150°.
9. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 8, dans lequel la seconde direction (L2) est sensiblement perpendiculaire à la première direction (L1). 15
10. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 7, dans lequel l'ensemble de fils (10) contient un groupe de premiers fils (12) orientés dans la première direction (L1) et un groupe de seconds fils (14) orientés dans la seconde direction 20 (L2)-
11. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 10, dans lequel la seconde direction (L2) est sensiblement perpendiculaire à la première direction (L1). 25
12. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 10 ou 11, dans lequel les premiers fils (12) sont espacés dans la seconde direction (L2) et les seconds fils (14) sont espacés dans la première direction (L1). 30
13. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, danslequel les premiers fils (12) sont connectés aux seconds fils (14) en une pluralité de points de contact (16).
14. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de fils (10) est connecté à un substrat d'anode (20), et dans lequel le matériau particulaire est disposé au-dessus du substrat d'anode.
15. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) 10 selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat d'anode (20) est formé à partir de tantale.
16. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 dans lequel la composition de métal valve contient du tantale.
17. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau particulaire est fritté. 20
18. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'anode contient en outre un diélectrique qui est formé par oxydation anodique du matériau particulaire. 25
19. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'anode a une épaisseur d'environ 50 micromètres à environ 2000 micromètres.
20. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) 30 selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la cathode contient un substrat de cathode(30) qui est revêtu avec un matériau électrochimiquement actif.
21. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 20, dans lequel le substrat de 5 cathode (30) est formé à partir de tantale ou de titane.
22. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 20 ou 21, dans lequel le substrat de cathode (30) est connecté à un ensemble de 10 fils (10) contenant deux fils individuels ou plus.
23. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 22, dans lequel le matériau électrochimiquement actif est disposé au-dessus du substrat de cathode (30) de sorte à être en contact 15 avec au moins une partie de l'ensemble de fils (10).
24. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, dans lequel le matériau électrochimiquement actif comporte des particules carbonées, des particules de métal, des 20 particules d'oxyde ou une combinaison de celles-ci.
25. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, dans lequel le matériau électrochimiquement actif comporte un polymère conducteur. 25
26. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'électrolyte de travail est un liquide.
27. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, dans 30 lequel l'électrolyte de travail est une solution aqueuse contenant de l'acide sulfurique.
28. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, dans lequel l'électrolyte de travail a une valeur de pH d'environ 4,5 à environ 8,0.
29. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un séparateur (484) qui est positionné entre l'anode et la cathode.
30. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une terminaison d'anode (662) est connectée à une connexion d'anode (62) de l'anode et une terminaison de cathode (672) est connectée à une connexion de cathode (72) de la cathode.
31. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 30, dans lequel un fil (12) de l'ensemble de fils forme la connexion d'anode (62).
32. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le condensateur à électrolyte humide (300, 600) emploie de multiples anodes et de multiples cathodes, dans lequel une ou plusieurs des anodes comporte l'ensemble de fils (10).
33. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) 25 selon la revendication 32, dans lequel les anodes et les cathodes sont dans une configuration empilée (400).
34. Condensateur à électrolyte humide (300, 600) selon la revendication 32, dans lequel les anodes sont connectées à une terminaison d'anode (662) commune et 30 les cathodes sont connectées à une terminaison de cathode (672) commune.
35. Ensemble condensateur comprenant un contenant (119) à l'intérieur duquel est logé le condensateur à électrolyte humide (300, 600) de l'une quelconque des revendications précédentes.
36. Électrode pour condensateur à électrolyte humide (300, 600), l'électrode comprenant un substrat (20 ; 30) connecté à un ensemble de fils (10), l'ensemble de fils (10) contenant un groupe de premiers fils (12) orientés dans une première direction (L1) et un groupe de seconds fils (14) orientés dans une seconde direction (L2), dans laquelle un matériau particulaire est disposé au-dessus du substrat (20 ; 30) de sorte à être en contact avec au moins une partie de l'ensemble de fils (10), le matériau particulaire étant formé à partir d'une composition de métal valve.
37. Électrode selon la revendication 36, dans laquelle l'ensemble de fils (10) contient 4 à 30 fils.
38. Électrode selon la revendication 36, dans laquelle les fils sont formés à partir de tantale.
39. Électrode selon la revendication 36, dans laquelle les fils ont une épaisseur d'environ 20 micromètres à environ 1000 micromètres.
40. Électrode selon la revendication 36, dans laquelle les fils ont un rapport d'aspect d'environ 2 à 25 environ 150.
41. Électrode selon la revendication 36, dans laquelle la seconde direction (L2) est sensiblement perpendiculaire à la première direction (1,1).
42. Électrode selon la revendication 36, dans 30 laquelle les premiers fils (12) sont espacés dans laseconde direction (L2) et les seconds fils (14) sont espacés dans la première direction (L1).
43. Électrode selon la revendication 36, dans laquelle les premiers fils (12) sont connectés aux 5 seconds fils (14) en une pluralité de points de contact (16).
44. Électrode selon la revendication 36, dans laquelle le substrat est formé à partir de tantale.
45. Électrode selon la revendication 36, dans 10 laquelle la composition de métal valve contient du tantale.
46. Électrode selon la revendication 36, dans laquelle le matériau particulaire est fritté.
47. Électrode selon la revendication 36, dans 15 laquelle l'électrode contient en outre un diélectrique qui est formé par oxydation anodique du matériau particulaire.
48. Électrode selon la revendication 36, dans laquelle l'électrode a une épaisseur d'environ 20 50 micromètres à environ 2000 micromètres.