CN112840423B - 气密表面安装聚合物电容器 - Google Patents

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Abstract

公开了气密聚合物电容器及其形成方法。所述方法优选地包括将一定量的导电膏分配到壳体内并且将一个或多个电容器元件***导电膏中。导电膏可包围一个或多个电容器元件的侧面。可选地，可以将衬套放置在一个或多个电容器元件上。衬套可以具有允许耦合至一个或多个电容器元件的一个或多个正极引线穿过的一个或多个孔。优选地，将盖焊接至壳体的开口。优选地，使电容器组件干燥以从壳体中排除水分。优选地，将一个或多个正极引线焊接至盖中的玻璃金属密封件(GTMS)的一个或多个金属管以密封电容器组件。

Description

气密表面安装聚合物电容器
相关应用的交叉引用
本申请要求于2018年8月28日提交的第16/115,021号美国非临时申请的权益，该美国非临时申请的内容通过引用并入本文。
技术领域
以下描述针对一种改进的电容器及改进的电容器的制造方法。更具体地说，本发明是针对一种性能改进的气密电容器的制造方法。
背景技术
气密电容器已在环境条件不利于电容器性能的应用中得到使用。一般来说，气密电容器可包括具有阀金属阳极的电容元件，所述阀金属阳极上有电介质，并在电介质上有导电层。该电容元件可以被气密密封在外壳中。
湿式电容器可利用电解质溶液作为阴极导体，而气密固体电解电容器可利用固体导体(例如，MnO2或本征导电聚合物)作为阴极导体。近年来，本征导电聚合物(例如，聚3,4-亚乙基二氧噻吩(PEDT))已被用作电解电容器中的优选阴极导体，这部分归因于其高导电性和良性失效模式。
发明内容
公开了一种气密聚合物电容器。该气密聚合物电容器优选包括位于壳体内部的导电膏。一个或多个电容器元件优选至少部分地被导电膏包围。导电膏可以包围一个或多个电容器元件的底部和部分侧面。盖优选作为气密的第一部分焊接到壳体上。一个或多个GTMS的一个或多个金属管优选允许耦合至一个或多个电容器元件的一个或多个正极引线穿过。一个或多个金属管优选通过一个或多个GTMS的玻璃与盖绝缘。一个或多个正极引线优选焊接到一个或多个金属管上以形成气密的第二部分，从而在约20℃至约30℃的情况下，壳体内的含水量小于约25％的相对湿度。
在另一个方面，公开了一种形成气密聚合物电容器的方法。该方法优选包括在壳体内分配一定量的导电膏。壳体优选形成有阳极端、相反的阴极端、下侧、第一横向侧、上侧和第二横向侧。阳极端优选形成为敞开端或开口。一个或多个电容器元件优选通过壳体中的开口***导电膏中。导电膏可以包围一个或多个电容器元件的至少某些部分，例如包围一个或多个电容器元件的底部和部分侧面。盖优选焊接在壳体的开口上，以封闭电容器组件的阳极端。一个或多个玻璃金属密封件(GTMS)优选允许耦合到一个或多个电容器元件的一个或多个正极引线穿过盖，同时保持与盖绝缘。电容器组件优选被干燥，以从电容器组件内排除水分。一个或多个正极引线优选焊接到一个或多个GTMS的金属管部分，以密封电容器组件。
附图说明
从下面结合附图以示例方式给出的描述中可以获得更详细的理解，其中，图中类似的附图标记表示类似的元件，并且其中：
图1是示出气密聚合物电容器的各个部件的分解图；
图2是沿着图4A中的线A-A截取的气密聚合物电容器的截面图；
图3是沿着图4C中的线B-B截取的气密聚合物电容器的截面图；
图4A-4G是气密聚合物电容器的各种视图；
图5是示出形成气密聚合物电容器的方法的流程图；
图6是示出气密聚合物电容器的一个实施例的各个部件的分解图；
图7是沿着图9A中的线C-C截取的图6的气密聚合物电容器的截面图；
图8是沿着图9C中的线D-D截取的图6的气密聚合物电容器的截面图；
图9A-9G是图6中的气密聚合物电容器的各种视图；
图10是示出形成图6的气密聚合物电容器的方法的流程图；
图11是示出气密聚合物电容器的另一实施例的各个部件的分解图；
图12是沿着图14A中的线E-E截取的图11的气密聚合物电容器的截面图；
图13是沿着图14C中的线F-F截取的图11的气密聚合物电容器的截面图；
图14A-14G是图11的气密聚合物电容器的各种视图；以及
图15是示出形成图11的气密聚合物电容器的方法的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图更充分地描述不同电容器的示例及其各种实施方式。这些示例并不是相互排斥的，并且在一个示例中发现的特征可以与在一个或多个其他示例中发现的特征相结合以实现附加的实施方式。因此，将理解，附图中所示的示例仅为说明性目的而提供，它们并不旨在以任何方式限制本公开。类似的附图标记在全文指代类似的元件。
可以理解的是，虽然本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，同样，第二元件也可以被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关列出的一个或多个项目中的任何一个和所有组合。
将理解，当层、区域或基底等元件被称为“在”另一元件上或延伸“到”另一元件上时，它可以直接在另一元件上或直接延伸到另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另一个元件上或“直接延伸到”另一个元件上时，不存在中间元件。还将理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，不存在中间元件。将理解，这些术语旨在包含除图中描绘的任何方位之外的元件的不同方位。
本文使用诸如“顶部”或“底部”或“下方”或“上方”或“上部”或“下部”或“水平”或“竖直”等相对术语来描述图中所示的一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域的关系。将理解，这些术语旨在包含除图中所描述的方位之外的装置的不同方位。
下面描述的是针对一种气密固体聚合物电容器(HSPC)和其制造方法。气密固体聚合物电容器可在恶劣环境(如高温和/或高湿度)中提供高电容值和低等效串联电阻(ESR)。所提出的气密固体聚合物电容器可以具有小的占地尺寸，可以是表面安装的，并且与传统的气密电容器相比，可以具有高电容和低ESR(例如，在几十mΩ的范围内)。
气密聚合物电容器优选包括气密金属封装，或电容器组件，其正极和负极位于封装的相反侧。一个或多个电容器元件优选定位在气密金属封装内，并且并联电连接。多个电容器元件优选为一个或多个烧结钽芯(钽块)。一个或多个烧结钽芯优选经过电化学氧化以产生五氧化二钽电介质层，然后覆盖以导电聚合物层。
诸如钽引线的导电元件可从烧结钽芯中伸出，并优选连接到电容器的阳极端子。一个或多个多个电容器元件可优选地用导电粘合剂附接到气密金属封装的内表面。这可以将一个或多个电容器元件的阴极表面与气密金属封装的外表面和定位在那里的负极电连接。为了在高温负载寿命条件下提供非常稳定的电容和ESR，电容器组件优选在封装的最终密封之前干燥，以便从内部电容器元件中排除水分。
现在参考图1，其中示出了示出一个实施例的气密聚合物电容器100的组件的分解图。气密聚合物电容器100优选包括壳体102。壳体102优选由金属(例如，镍、镍基合金、铜、铜基合金、钢、钛和钽)制成。壳体102优选是导电的。
如图1-4G所示的方位，壳体102优选包括敞开阳极端150、相反阴极端152、下侧154、上侧158、第一横向(侧向)侧156和第二横向侧160。上侧158和下侧154为彼此相反的顶壁和底壁，第一横向侧156和第二横向侧160为彼此相反的侧壁。敞开阳极端150、阴极端152、下侧154、上侧158、第一横向侧156和第二横向侧160可以形成壳体102的内部区域103。
壳体102优选地在内部区域103中容纳导电膏108、第一电容器元件110和连接到第一电容器元件110并从第一电容器元件110延伸的第一正极引线116、第二电容器元件112和连接到第二电容器元件112并从第二电容器元件112延伸的第二正极引线118。可选地，衬套114可以朝向壳体102的阳极端150定位。
第一电容器元件110和第二电容器元件112各自优选具有与壳体的阳极端150对应的阳极侧180、与壳体102的阴极端152对应的基底侧182、与壳体102的下侧154对应的下侧184、与壳体的上侧158对应的上侧188、与壳体102的第一横向侧156对应的第一横向侧186和与壳体102的第二横向侧160对应的第二横向侧190。需要说明的是，这些侧面可以被视为电容器元件的面或表面。
一定量的导电膏108优选被施加或提供到壳体102的内部区域103中，并且可以接触阴极端152的内表面、下侧154的内表面、上侧158的内表面、第一横向侧156的内表面和第二横向侧160的内表面的至少一部分。导电膏108最初优选处于未固化和/或粘性和/或膏状状态。导电膏108优选包含导电金属，例如银(Ag)。在一个示例中，导电膏108优选包含处于无机硅酸盐水性成分中的Ag碎片。在另一个示例中，导电膏108优选由Ag环氧树脂构成。优选地，将一定量或计量量的导电膏108分配在壳体102的内部区域中。第一电容器元件110和第二电容器元件112优选***壳体102中，并压入导电膏108中或以其他方式设置成与导电膏108接触。导电膏108可由此自行分布，从而在设置在第一电容器元件110和第二电容器元件112以及壳体102的内表面之间的任何间隙之间填充可用体积。如本文进一步讨论的那样，导电膏108被配置为固化和硬化。
导电膏108的量应足以覆盖第一电容器元件110和第二电容器元件112的至少部分表面。导电膏108优选覆盖第一电容器元件110和第二电容器元件112的基底侧182以及每个电容器元件的下侧184、第一横向侧186、上侧188和第二横向侧190的全部或部分(例如，举例说明，约5％至约99％)。导电膏108优选不延伸到阳极侧180或以其他方式覆盖阳极侧180，因为与阳极导线接触可能导致短路。由导电膏108覆盖的表面可称为银化阳极表面。
第一电容器元件110优选通过导电膏108的填充第一电容器元件110和第二电容器元件112之间的任何间隙的部分与第二电容器元件112分离。第一电容器元件110优选通过相向银化阳极部分120与第二电容器元件112并联电连接。为了在第一电容器元件110和第二电容器元件112的外表面与壳体102之间提供可靠的机械和电连接，优选地固化导电膏108。在一个示例中，导电膏108可在约80℃至约200℃下固化约0.25小时至约3小时。在固化之后，导电膏108优选基本硬化或基本成为固体。
第一电容器元件110和第二电容器元件112优选包括烧结钽芯。每个烧结钽芯优选经过电化学氧化以在每个钽芯层的外表面上形成五氧化二钽电介质层，然后优选覆盖以一个或多个导电聚合物层以形成电容器元件。这样的聚合物层可以包括但不限于聚吡咯、聚苯胺、聚(3,4-乙二氧基噻吩)(PEDOT)以及相关领域中已知的其他类似材料。
第一正极引线116优选从第一电容器元件110的阳极侧180延伸，并优选朝向壳体102的阳极端150延伸。壳体102的阳极端150优选与壳体102的阴极端152相反。第一正极引线116优选由从烧结钽芯突出的导线构成。第一正极引线116优选由钽构成。第一正极引线116优选在烧结期间压入钽芯中，或在烧结之后焊接到钽芯上。
第二正极引线118优选从第二电容器元件112的阳极侧180延伸，并优选朝向壳体102的阳极端150延伸。第二正极引线118优选由从烧结钽芯突出的导线构成。第二正极引线118优选由钽构成。第二正极引线118优选在烧结期间压入钽芯中，或在烧结之后焊接到钽芯上。第一正极引线116和第二正极引线118的横截面可以大体上呈圆柱形，并且可以具有大体上笔直的长度。
如果壳体102中包括衬套114，则衬套114优选定位在第一电容器元件110和第二电容器元件112与盖122之间。衬套114优选地朝向壳体102的阳极端150定位。衬套114可以由绝缘材料(例如，橡胶或塑料)构成。衬套114可以由聚四氟乙烯(PTFE)、
Figure BDA0003017389820000061
聚乙烯(PE)和聚(对苯)(PPP)中的一种或多种构成。衬套114优选以允许第一正极引线116和第二正极引线118穿过衬套114中的一个或多个开口的方式成形。需要指出的是，在某些变化中，可以不使用衬套。
盖122优选地封闭壳体102的敞开阳极端150，并且优选地由金属(例如，钢、镍、铜、钢、钛、钽和/或其合金)构成。盖122可以优选为大体扁平面板或壁形状，以适合并覆盖壳体102的敞开阳极端150。盖122优选具有对应于第一正极引线116的位置和尺寸的第一孔以及对应于第二正极引线118的位置和尺寸的第二孔。壳体102和盖122的组合可称为电容器本体或装置本体。
盖122优选包括一个或多个玻璃金属密封件(单独或集体指定为GTMS)124。一个或多个GTMS 124优选包括第一玻璃绝缘体126和第一金属管128以及第二玻璃绝缘体134和第二金属管136。第一玻璃绝缘体126优选定位在盖122的第一孔中，第二玻璃绝缘体134优选定位在盖122的第二孔中。第一正极引线116可以延伸穿过第一玻璃绝缘体126，第一玻璃绝缘体126使第一正极引线116与盖122绝缘。第二正极引线118可以延伸穿过第二第一玻璃绝缘体134，该第二玻璃绝缘体134将第二正极引线118与盖122绝缘。第一金属管128和第二金属管136可由镍、铜、钢、钛、钽和/或其合金中的一种或多种构成。第一正极引线116可以延伸穿过第一金属管128，并且优选地被剪裁成相同的长度。第二正极引线118可以延伸穿过第二金属管136，并且优选地被剪裁成相同的长度。盖122优选焊缝焊接到壳体102上。
电容器本体优选在通过将金属管焊接到引线来密封一个或多个GTMS 124之前干燥，以便从内部区域103、第一电容器元件110、第二电容器元件112和导电膏108中排除水分。电容器本体可以在约120℃至约180℃的温度下干燥约2小时至8小时，以便从电容器本体中排除水分。
干燥过程之后，优选通过将盖122焊接到壳体102的敞开阳极端150上，并将第一金属管128焊接到第一正极引线116上，并且将第二金属管136焊接到第二正极引线118上来密封所述装置以形成封装。该封装优选是气密的。封装内的最终含水量优选使得20℃至30℃下的相对湿度约小于25％。如图1-3所示，第一正极引线116和第二正极引线118从烧结钽芯穿过作为单个件的一个或多个GTMS 124延伸直至壳体102的外部。
壳体102优选被套设在绝缘体104中，该绝缘体104可以是绝缘套。绝缘体104可以包围壳体102的下侧154、第一横向侧156、上侧158和第二横向侧160，并使壳体102的阴极端152和盖122暴露出来。绝缘体104优选由聚酰亚胺薄膜、聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、VITONTM、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯等构成。
阳极绝缘体130优选定位在盖122上，并且可以形成为绝缘垫片。阳极绝缘体130优选呈大体L形，其具有位于盖122上的直立的第一部分131以及在绝缘体104上沿着壳体102的下侧154延伸的大体水平的下部133，但也可以采用其它形状。直立的第一部分131沿着盖122向上延伸到盖122的包括GTMS 124的部分的上方。阳极绝缘体130的大体水平的下部133优选沿着壳体102的下侧154的至少一部分延伸。
阳极绝缘体130优选具有对应于第一正极引线116的位置和尺寸的第一孔135和对应于第二正极引线118的位置和尺寸的第二孔137。第一孔135和第二孔137优选地允许第一正极引线116和第一金属管128以及第二正极引线118和第二金属管136穿过，并且还可以帮助对准第一正极引线116和第一金属管128以及第二正极引线118和第二金属管136。阳极绝缘体130可以由绝缘材料(例如，橡胶、塑料或Teflon(特氟隆))构成。阳极绝缘体130可以由PTFE、聚酰亚胺、PE和PPP中的一种或多种构成。
阳极端子132优选放置在阳极绝缘体130上，并通过GTMS 124的金属管与第一正极引线116和第二正极引线118电连通。阳极端子132优选呈大体L形，其具有位于阳极绝缘体130上的直立的第一部分139，以及在阳极绝缘体130上沿着壳体102的下侧154延伸的大体水平的下部141，但也可以采用其它形状。阳极端子132的直立的第一部分139优选具有比阳极绝缘体130的第一部分131小的尺寸，以使得阳极绝缘体130的第一部分131将阳极端子132的第一部分139与盖122完全绝缘。阳极端子132的大体水平的下部141优选沿着阳极绝缘体130的水平下部133的至少一部分延伸，并优选朝向壳体102的阴极端152延伸。阳极端子132优选由金属(例如，镍、镍基合金、铜和铜基合金)构成。阳极端子132可以焊接以/镀覆以锡、铅、钯、金和/或其合金。阳极端子132形成气密电容器100的表面安装端子。
阳极端子132优选具有对应于第一正极引线116的位置和尺寸的第一孔143和对应于第二正极引线118的位置和尺寸的第二孔145。第一孔143和第二孔145优选地允许第一正极引线116和第一金属管128以及第二正极引线118和第二金属管136穿过，并且可以帮助对准第一金属管128以及第二正极引线118和第二金属管136。第一孔143的边缘优选被焊接至第一金属管128，以形成电连接。第二孔145的边缘优选被焊接至第二金属管136，以形成电连接。
阴极端子106优选被焊接到壳体102的阴极端以形成电连接。阴极端子106优选呈大体L形，其具有位于壳体102的阴极端上的直立的第一部分147，以及在阳极绝缘体130上沿着壳体102的下侧154延伸的大体水平的下部149，但也可以采用其它形状。阴极端子106的直立的第一部分147沿着壳体102的阴极端152的至少一部分延伸。阴极端子106的大体水平的下部149优选沿着阳极绝缘体130的水平下部133的至少一部分延伸，并且与阳极端子132分开一定间隙。阴极端子106优选由金属(例如，镍、镍基合金、铜和铜基合金)构成。阴极端子106可以焊接以/镀覆以锡、铅、钯、金和/或其合金。阴极端子106形成气密电容器100的表面安装端子。
现在参考图2，其中示出了气密聚合物电容器100的竖直截面图。如图4A所示，该竖直截面图是沿着线A-A截取的。图2显示了气密电容器100的其他内部细节。图2显示了，导电膏108优选与壳体102的下侧154的内表面、壳体102的阴极端152的内表面、壳体的上侧158的内表面、第一电容器元件110的基底侧182、第一电容器元件110的上侧188和第一电容器元件110的下侧184接触。导电膏108优选不延伸到第一电容器元件110的阳极端180。
第一正极引线116优选地从第一电容器元件110的阳极端180延伸出去。第一正极引线116优选地延伸穿过可选的衬套114。第一正极引线116优选地延伸穿过第一金属管128，并与之焊接。第一金属管128优选位于GTMS 124的第一玻璃绝缘体126内。盖122优选被焊接到壳体102上。
阳极绝缘体的直立的第一部分131优选地位于盖122上，并且大体水平的下部133优选地沿着壳体102的下侧154在绝缘体104上延伸。直立的第一部分131优选沿着盖122向上延伸到盖122的包括GTMS 124的部分上方。阳极绝缘体130的大体水平的下部133优选沿着壳体102的下侧154的至少一部分延伸。
阳极端子132优选位于阳极绝缘体130上，并且优选通过第一金属管128与第一正极引线116电连通。阳极端子132的直立的第一部分139优选地位于阳极绝缘体130上，并且大体水平的下部141优选地沿着壳体102的下侧154在阳极绝缘体130上延伸。阳极端子132的直立的第一部分139优选具有比阳极绝缘体130的第一部分131小的尺寸，以使得阳极绝缘体130的第一部分131将阳极端子132的第一部分139与盖122完全绝缘。阳极端子132的大体水平的下部141优选沿着阳极绝缘体130的水平下部133的至少一部分延伸，并优选朝向壳体102的阴极端152延伸。
阴极端子106优选被焊接到壳体102的阴极端以形成电连接。阴极端子106的直立的第一部分147优选地位于壳体102的阴极端152上，并且大体水平的下部149优选地沿着壳体102的下侧154在阳极绝缘体130上延伸。阴极端子106的直立的第一部分147优选沿着壳体102的阴极端152的至少一部分延伸。阴极端106的大体水平的下部149优选沿着阳极绝缘体130的水平下部133的至少一部分延伸，并与阳极端子132分开一定间隙。
现在参考图3，其中示出了气密聚合物电容器100的水平截面图。如图4C所示，该水平截面图是沿着线B-B截取的。图3显示了气密电容器100的其他内部细节。图3显示了，导电膏108优选与壳体102的第一横向侧156的内表面、壳体102的阴极端152的内表面、壳体的第二横向侧160的内表面、第一电容器元件110和第二电容器元件112的基底侧182、第二电容器元件112的第一横向侧186和第一电容器元件110的第二横向侧190接触。导电膏108优选不延伸到第一电容器元件110和第二电容器元件112的阳极端180。
第一正极引线116和第二正极引线118优选从第一电容器元件110和第二电容器元件112的阳极端180延伸出去。第一正极引线116和第二正极引线118优选延伸穿过可选的衬套114。第一正极引线116和第二正极引线118优选地延伸穿过第一金属管128和第二金属管136，并与其焊接。第一金属管128和第二金属管136优选位于GTMS 124的第一玻璃绝缘体126和第二玻璃绝缘体134内。盖122优选被焊接到壳体102上。
阳极绝缘体的直立的第一部分131优选位于盖122上。直立的第一部分131优选沿着盖122向上延伸到盖122的包括GTMS 124的部分上方。
阳极端子132优选位于阳极绝缘体130上，并且优选通过第一金属管128和第二金属管136与第一正极引线116和第二正极引线118电连通。阳极端子132的直立的第一部分139优选地位于阳极绝缘体130上，并且优选地具有比阳极绝缘体130的第一部分131小的尺寸，以使得阳极绝缘体130的第一部分131将阳极端子132的第一部分139与盖122完全绝缘。
阴极端子106优选被焊接到壳体102的阴极端以形成电连接。阴极端子106的直立的第一部分147优选位于壳体102的阴极端152上。阴极端子106的直立的第一部分147优选沿着壳体102的阴极端152的至少一部分延伸。绝缘体104优选位于壳体102的第一横向侧156和壳体102的第二横向侧160上。
图3的插图显示了第一电容器元件110和第二电容器元件112之间的间隙，该间隙优选用导电膏108填充。插图显示了第一电容器元件110和第二电容器元件112的相向银化阳极部分120。
现在参考图4A-4G，其中示出了气密聚合物电容器100的不同立体图和平面图。图4A是显示阳极端的气密聚合物电容器100的前视图。图4B是显示阴极端的气密聚合物电容器100的后视图。图4C是气密聚合物电容器100的侧视图。图4D是显示壳体102的上侧158的气密聚合物电容器100的俯视图。图4E是显示上述壳体102的下侧154的气密聚合物电容器100的仰视图。图4F是显示阳极端的气密聚合物电容器100的正面的立体图。图4G是显示阴极端的气密聚合物电容器100的后部的立体图。
现在参考图5，其中示出了显示组装气密聚合物电容器100的方法的流程图。在步骤502中，优选地将计量量的导电膏108分配到壳体102内。
在步骤504中，将第一电容器元件110和第二电容器元件112***壳体102中并压入导电膏108中。第一正极引线116和第二正极引线118朝向壳体102的阳极端150延伸。
在可选步骤506中，优选将衬套114放置在第一电容器元件110和第二电容器元件112上。第一正极引线116和第二正极引线118优选地穿过衬套114中的孔。
优选将盖122放置在壳体102的阳极端150上。第一正极引线116和第二正极引线118穿过一个或多个GTMS 124的第一金属管128和第二金属管136。在步骤508中，优选地使导电膏108固化。在步骤510中，优选地将盖122焊缝焊接到壳体102上。
在步骤512中，将第一正极引线116和第二正极引线118剪裁成与第一金属管128和第二金属管136具有相同长度。
在步骤514中，优选对电容器组件进行干燥，以排除封装内的水分。在步骤516中，在干燥之后，优选通过将第一正极引线116焊接至一个或多个GTMS 124的第一金属管128，并将第二正极引线118焊接至一个或多个GTMS 124的第二金属管136来密封电容器组件。
在步骤518中，优选地，围绕壳体102的侧面放置绝缘体104。在步骤520中，优选将阳极绝缘体130放置在盖122上，从而使阳极绝缘体130的孔与第一金属管128和第二金属管136对准。在步骤522中，优选地，将阳极端子132放置在阳极绝缘体130上，并且优选地，将阳极端子132的开口的边缘焊接到第一金属管128和第二金属管136。在步骤524中，优选将阴极端子106焊接到壳体102的阴极端。
现在参考图6，其中示出了显示表面安装气密聚合物电容器600的另一实施例的各个部件的分解图。气密聚合物电容器600优选包括壳体602，其设计类似于先前描述的壳体102。壳体602优选由金属(例如，镍、镍基合金、铜、铜基合金、钢、钛和钽)制成。壳体602优选是导电的。
如图6-9G所示的方位，壳体602优选包括敞开阳极端650、相反阴极端652、下侧654、第一横向侧656、上侧658和第二横向侧660。上侧658和下侧654为彼此相反的顶壁和底壁，第一横向侧656和第二横向侧660为彼此相反的侧壁。敞开阳极端650、阴极端652、下侧654、上侧658、第一横向侧656和第二横向侧660可以形成壳体602的内部区域603。
壳体602优选地在内部区域603中容纳导电膏608、带有第一阳极导线634和第一正极引线616的第一电容器元件610以及带有第二阳极导线636和第二正极引线618的第二电容器元件612。可选地，衬套114可朝向壳体602的阳极端650定位。
第一电容器元件610和第二电容器元件612各自优选具有与壳体的阳极端650对应的阳极侧680、与壳体602的阴极端620对应的基底侧682、与壳体602的下侧654对应的下侧684、与壳体602的第一横向侧656对应的第一横向侧686、与壳体的上侧658对应的上侧658以及与壳体602的第二横向侧660对应的第二横向侧690。
一定量的导电膏608优选被施加至壳体602的内部区域603，并且可以接触阴极端652的内表面、下侧654的内表面、上侧658的内表面、第一横向侧656的内表面和第二横向侧660的内表面的至少一部分。导电膏608最初优选为未固化和/或粘性和/或膏状状态。导电膏608优选包含导电金属，例如银(Ag)。在一个示例中，导电膏608优选包含处于无机硅酸盐水性成分中的Ag碎片。在另一个示例中，导电膏608优选由Ag环氧树脂构成。优选地，将一定量或计量量的导电膏608分配到壳体602中。第一电容器元件610和第二电容器元件612优选***壳体602中，并压入或以其他方式设置成与导电膏608接触。导电膏608可自行分布，填充可用体积，例如，填充设置在第一电容器元件610和第二电容器元件612与壳体602的内表面之间的间隙。如本文进一步讨论的那样，导电膏608被配置为固化和硬化。
导电膏608的量应足以覆盖第一电容器元件和第二电容器元件112的至少部分表面。导电膏608优选覆盖第一电容器元件610和第二电容器元件612的基底侧682以及下侧684、第一横向侧686、上侧688和第二横向侧690的约5％至约99％。导电膏608优选不延伸到阳极侧680，因为与阳极导线接触可能导致短路。被覆盖的表面可称为银化阳极表面。
第一电容器元件610和第二电容器元件612优选被导电膏608包围。第一电容器元件610优选通过导电膏608的一部分与第二电容器元件612分离。第一电容器元件610优选通过相向银化阳极部分620与第二电容器元件612并联电连接。为了在第一电容器元件610和第二电容器元件612的外表面与壳体602之间提供可靠的机械和电连接，导电膏608优选被固化。在一个示例中，导电膏608优选在约80℃至约200℃下固化约0.25小时至约3小时。在固化之后，导电膏608优选基本上是固体。
第一电容器元件610和第二电容器元件612优选由烧结钽芯构成。烧结钽芯优选地被电化学氧化以在钽芯层的外表面上形成五氧化二钽电介质层，然后优选地覆盖以一个或多个导电聚合物层以形成电容器元件。这样的聚合物层可以包括但不限于聚吡咯、聚苯胺、PEDOT以及相关领域中已知的其它类似材料。
第一阳极导线634优选从第一电容器元件610的阳极侧680延伸，并优选朝向壳体602的阳极端650延伸。壳体602的阳极端150优选与壳体602的阴极端相反。第一阳极导线634优选由从烧结钽芯突出的导线构成。第一阳极导线634优选由钽构成。第一阳极导线634优选在烧结期间压入钽芯中，或在烧结之后焊接到钽芯上。
第二阳极导线636优选从第二电容器元件612的阳极侧680延伸，并优选朝向壳体602的阳极端650延伸。第二阳极导线636优选由从烧结钽芯突出的导线构成。第二阳极导线636优选由钽构成。第二阳极导线636优选在烧结期间压入钽芯中，或在烧结之后焊接到钽芯上。第一阳极导线634和第二阳极导线636的横截面优选为基本圆柱形，并且可以具有基本笔直的长度。
第一正极引线616优选被焊接到第一阳极导线634。第一正极引线616优选由镍、铜、钢、钛、钽和/或其合金中的一种或多种构成。第二正极引线618优选被焊接到第二阳极导线636。第二正极引线618优选由镍、铜、钢、钛、钽和/或其合金中的一种或多种构成。第一正极引线116和第二正极引线118的横截面优选为基本圆柱形，并且可以具有基本笔直的长度。
如果壳体602中包括衬套614，则衬套614优选定位在第一电容器元件610和第二电容器元件612以及盖622之间。衬套614优选地朝向壳体602的阳极端650定位。衬套614可以由绝缘材料(例如，橡胶或塑料)构成。衬套614优选由PTFE、
Figure BDA0003017389820000141
PE和PPP中的一种或多种构成。衬套614优选以允许第一正极引线616和第二正极引线618穿过衬套614中的一个或多个开口的方式成形。需要指出的是，在某些变化中，可以不使用衬套614。
盖622优选地封闭壳体602的敞开阳极端650，并且优选地由金属(例如，钢、镍、铜、钢、钛、钽和/或其合金)构成。盖622优选为大体扁平面板或壁形状，以适合并覆盖壳体602的敞开阳极端650。盖622优选具有对应于第一正极引线616的位置和尺寸的第一孔和对应于第二正极引线618的位置和尺寸的第二孔。壳体602和盖622的组合可称为电容器本体或装置本体。
盖622优选包括一个或多个提供与盖622的绝缘的密封件，即，一个或多个GTMS624。一个或多个GTMS 624优选包括第一玻璃绝缘体626和第一金属管628以及第二玻璃绝缘体635和第二金属管637。第一玻璃绝缘体626优选定位在盖622的第一孔中，第二玻璃绝缘体635优选定位在盖622的第二孔中。第一正极引线616可以延伸穿过第一玻璃绝缘体626，第一玻璃绝缘体626使第一正极引线616与盖622绝缘。第二正极引线618可延伸穿过第二玻璃绝缘体635，第二玻璃绝缘体635使第二正极引线618与盖622绝缘。第一金属管628和第二金属管637优选由镍、铜、钢、钛、钽和/或其合金中的一种或多种构成。第一正极引线616可延伸穿过第一金属管628，并优选剪裁成相同长度。第二正极引线618可以延伸穿过第二金属管637，并且优选剪裁成相同长度。盖622优选被焊缝焊接至壳体602，以封闭壳体602的阳极端650处的开口。
在通过将金属管焊接到引线来密封一个或多个GTMS 624之前，优选将电容器本体干燥，以便从内部区域603、第一电容器元件610、第二电容器元件612和导电膏608中排除水分。未完成的封装优选在约120℃至约180℃的温度下干燥约2小时至8小时，以便从电容器本体中排除水分。
在干燥过程之后，优选通过将盖622焊接在壳体602的敞开阳极端650上，并将第一金属管628焊接至第一正极引线616，并且将第二金属管637焊接至第二正极引线618来密封装置，以形成封装。该封装优选为气密的。封装内的最终含水量优选使得约20℃至30℃下的相对湿度约小于约25％。
壳体602优选被套设在绝缘体604中，该绝缘体604可以是绝缘套。绝缘体604可以包围壳体602的下侧654、第一横向侧656、上侧658和第二横向侧660，从而使壳体602的阴极端652和盖622暴露出来。绝缘体104优选由聚酰亚胺薄膜、PTFE、FEP、VITONTM、(PVC、聚氨酯等构成。
阳极绝缘体630优选定位在盖622上，并且可以形成为绝缘垫片。阳极绝缘体630优选呈大体L形，其具有沿着盖622延伸的直立的第一部分631和沿着壳体602的下侧654在绝缘体604上延伸的大体水平的下部633，但也可以采用其它形状。直立的第一部分631沿着盖622向上延伸到盖622的包括GTMS 124的部分上方。阳极绝缘体630的大体水平的下部633优选沿着壳体602的下侧654的至少一部分延伸。
阳极绝缘体630优选具有对应于第一正极引线616的位置和尺寸的第一孔638和对应于第二正极引线618的位置和尺寸的第二孔670。第一孔638和第二孔670优选允许第一正极引线616和第一金属管628以及第二正极引线618和第二金属管637穿过，并且还可以帮助将第一正极引线616和第一金属管628以及第二正极引线618和第二金属管637对准。阳极绝缘体630可以由绝缘材料(例如，橡胶、塑料或特氟隆)构成。阳极绝缘体630优选由PTFE、聚酰亚胺、PE和PPP中的一种或多种构成。
阳极端子632优选放置在阳极绝缘体630上，并通过GTMS 624的金属管与第一正极引线616和第二正极引线618电连通。阳极端子632优选呈大体L形，其具有位于阳极绝缘体630上的直立的第一部分639，以及沿着壳体602的下侧654在阳极绝缘体630上延伸的大体水平的下部641，但也可以采用其它形状。阳极端子632的直立的第一部分639优选具有比阳极绝缘体630的第一部分631小的尺寸，以使得阳极绝缘体630的第一部分631将阳极端子632的第一部分639与盖622完全绝缘。阳极端子132的大体水平的下部641优选沿着阳极绝缘体630的水平下部133的至少一部分优选朝向壳体602的阴极端652延伸。阳极端子632优选由金属(例如，镍、镍基合金、铜和铜基合金)构成。阳极端子632可以焊接以/镀覆以锡、铅、钯、金和/或其合金。阳极端子632形成气密电容器600的表面安装端子。
阳极端子632优选具有与第一正极引线616的位置和尺寸相对应的第一孔643和与第二正极引线618的位置和尺寸相对应的第二孔645。第一孔643和第二孔645可允许第一正极引线616和第一金属管628以及第二正极引线618和第二金属管637通过。阳极端子632的第一孔643的边缘优选被焊接至第一金属管628以形成电连接。阳极端子632的第二孔645的边缘优选被焊接至第二金属管637以形成电连接。
阴极端子606优选被焊接到壳体602的阴极端以形成电连接。阴极端子606优选呈大体L形(但也可采用其它形状)，其具有沿着壳体602的阴极端652的至少一部分延伸的直立的第一部分647和沿着至少壳体602的下侧654并且在阳极绝缘体630上延伸的大体水平的下部649。阴极端子606的大体水平的下部649优选沿着阳极绝缘体的水平下部649的至少一部分延伸，并与阳极端子632分开一定间隙。阴极端子606优选由金属(例如，镍、镍基合金、铜和铜基合金)构成。阴极端子606可以焊接以/镀覆以锡、铅、钯、金或其合金。阴极端子606形成气密电容器600的表面安装端子。
现在参考图7，其中示出了气密聚合物电容器600的竖直截面图。如图9A所示，该竖直截面图是沿着线C-C截取的。图7示出了气密电容器600的其他内部细节。图7显示了，导电膏608与壳体602的下侧654的内表面、壳体602的阴极端652的内表面、壳体的上侧658的内表面、第一电容器元件610的基底侧682、第一电容器元件610的上侧688和第一电容器元件610的下侧684接触。导电膏608不延伸至第一电容器元件610的阳极端680。
第一阳极导线634从第一电容器元件610的阳极端680延伸出来。第一阳极导线634和第一正极引线616延伸穿过可选的衬套614。第一正极引线616延伸穿过第一金属管628，并与之焊接。第一金属管628位于GTMS 624的第一玻璃绝缘体626内。盖622被焊接到壳体602上。
阳极绝缘体的直立的第一部分631位于盖622上，并且大体水平的下部633沿着壳体602的下侧654在绝缘体604上延伸。直立的第一部分631沿着盖622向上延伸到盖622的包括GTMS 624的部分上方。阳极绝缘体630的大体水平的下部633优选沿着壳体602的下侧654的至少一部分延伸。
阳极端子632位于阳极绝缘体630上，并通过第一金属管628与第一正极引线616电连通。阳极端子632的直立的第一部分639位于阳极绝缘体630上，并且大体水平的下部641沿着壳体602的下侧654在阳极绝缘体630上延伸。阳极端子632的直立的第一部分639优选具有比阳极绝缘体630的第一部分631小的尺寸，以使得阳极绝缘体630的第一部分631将阳极端子632的第一部分639与盖622完全绝缘。阳极端子632的大体水平的下部641优选沿着阳极绝缘体630的水平下部633的至少一部分延伸，并且优选朝向壳体602的阴极端652延伸。
阴极端子606优选被焊接到壳体602的阴极端以形成电连接。阴极端子606的直立的第一部分647位于壳体602的阴极端652上，并且大体水平的下部649沿着壳体602的下侧654在阳极绝缘体630上延伸。阴极端子606的直立的第一部分647沿着壳体602的阴极端652的至少一部分延伸。阴极端子606的大体水平的下部649优选沿着阳极绝缘体630的水平下部633的至少一部分延伸，并且与阳极端子632分开一定间隙。
现在参考图8，其中示出了气密聚合物电容器600的水平截面图。如图9C所示，该水平截面图沿着线D-D截取。图8显示了，导电膏608优选与壳体602的第一横向侧656的内表面、壳体602的阴极端652的内表面、壳体的第二横向侧660的内表面、第一电容器元件610和第二电容器元件612的基底侧682、第二电容器元件612的第一横向侧686和第一电容器元件610的第二横向侧690接触。导电膏608优选不延伸到第一电容器元件610和第二电容器元件612的阳极端680。
第一阳极导线634和第二阳极导线636优选从第一电容器元件610和第二电容器元件612的阳极端680延伸出来。第一阳极导线634、第二阳极导线636、第一正极引线616和第二正极引线618优选延伸穿过可选的衬套614。第一正极引线616和第二正极引线618优选延伸穿过第一金属管628和第二金属管636，并与其焊接。第一金属管628和第二金属管636优选位于GTMS 624的第一玻璃绝缘体626和第二玻璃绝缘体634内。盖622优选被焊接在壳体602上。
阳极绝缘体的直立的第一部分631优选位于盖622上。直立的第一部分631优选沿着盖622向上延伸到盖622的包括GTMS 624的部分上方。
阳极端子632优选地位于阳极绝缘体630上，并且优选地通过第一金属管628和第二金属管636与第一正极引线616和第二正极引线618电连通。阳极端子632的直立的第一部分639优选位于阳极绝缘体630上，并且优选具有比阳极绝缘体630的第一部分631小的尺寸，以使得阳极绝缘体630的第一部分631将阳极端子632的第一部分639与盖622完全绝缘。
阴极端子606优选被焊接在壳体602的阴极端上以形成电连接。阴极端子606的直立的第一部分647优选位于壳体602的阴极端652上。阴极端子606的直立的第一部分647优选沿着壳体602的阴极端652的至少一部分延伸。绝缘体604优选位于壳体602的第一横向侧656和壳体602的第二横向侧660上。
图8的插图显示了第一电容器元件610和第二电容器元件612之间的间隙，该间隙优选用导电膏608填充。该插图显示了第一电容器元件610和第二电容器元件612的相向银化阳极部分620。
现在参考图9A-9G，其中示出了气密聚合物电容器600的不同视图。图9A是显示阳极端的气密聚合物电容器600的前视图。图9B是显示阴极端的气密聚合物电容器600的后视图。图9C是气密聚合物电容器600的侧视图。图9D是显示壳体602的上侧658的气密聚合物电容器600的俯视图。
图9E是显示上述壳体602的下侧654的气密聚合物电容器600的仰视图。
图9F是显示阳极端的气密聚合物电容器600的正面的立体图。图9G是显示阴极端的气密聚合物电容器600的后部的立体图。
现在参考图10，其中示出了示出气密聚合物电容器600的组装方法的流程图。在步骤1002中，优选地将计量量的导电膏608分配到壳体602内。
在步骤1004中，优选地，将第一正极引线616焊接在第一阳极导线634上，并且优选地，将第二正极引线618焊接在第二阳极导线636上。
在步骤1006中，优选地，将第一电容器元件610和第二电容器元件612***壳体602中并压入导电膏608中。第一正极引线616和第二正极引线618可朝向壳体602的阳极端650延伸。
在可选步骤1008中，优选地，将衬套614放置在第一电容器元件610和第二电容器元件612上。第一正极引线616和第二正极引线618优选穿过衬套614中的孔。
优选地，将盖622放置在壳体602的阳极端650上。第一正极引线616和第二正极引线618优选穿过一个或多个GTMS 624的第一金属管628和第二金属管637。在步骤1010中，优选地，将导电膏608固化。在步骤1012中，优选地，将盖622焊缝焊接到壳体602上。
在步骤1014中，优选地，将第一正极引线616和第二正极引线618剪裁成与第一金属管628和第二金属管637具有相同长度。
在步骤1016中，优选对电容器组件进行干燥，以从封装内排除水分。在步骤1018中，在干燥之后，优选地，通过将第一正极引线616焊接到一个或多个GTMS 624的第一金属管628上，并将第二正极引线618焊接到一个或多个GTMS 624的第二金属管637上来密封电容器组件。
在步骤1020中，优选地，将绝缘体604放置在壳体602的侧面。在步骤1022中，优选地，将阳极绝缘体630放置在盖622上，并将阳极绝缘体630的孔与第一金属管628和第二金属管637匹配。在步骤1024中，优选地，将阳极端子632放置在阳极绝缘体630上，并且优选地，将阳极端子632的孔的边缘焊接至第一金属管628和第二金属管637。在步骤1026中，优选地，将阴极端子606焊接到壳体602的阴极端。
现在参考图11，其中示出了示出表面安装气密聚合物电容器1100的另一实施例的各个部件的分解图。气密聚合物电容器1100优选包括壳体1102。壳体1102优选由金属(例如，镍、镍基合金、铜、铜基合金、钢、钛和钽)制成。壳体1102优选是导电的。
如图11-14G所示的方位，壳体1102优选包括敞开的阳极端1150、相反的阴极端1152、下侧1154、第一横向侧1156、上侧1158和第二横向侧1160。上侧1158和下侧1154为彼此相反的顶壁和底壁，第一横向侧1156和第二横向侧1160为彼此相反的侧壁。敞开的阳极端1150、阴极端1152、下侧1154、上侧1158、第一横向侧1156和第二横向侧1160可以形成壳体1102的内部区域1103。
壳体1102优选地在内部区域1103中容纳导电膏1108、带有第一阳极导线1134的第一电容器元件1110和带有第二阳极导线1136的第二电容器元件1112。第一阳极导线1134优选通过交叉(横)导线1138与第二阳极导线1138连接。正极引线1116优选焊接到交叉导线1138上。可选的衬套1114可朝向壳体1102的阳极端1150定位。
第一电容器元件1110和第二电容器元件1112各自优选具有与壳体1102的阳极端1150相对应的阳极侧1180、与壳体1102的阴极端1152相对应的基底侧1182、与壳体1102的下侧1154相对应的下侧1184、与壳体1102的第一横向侧1156相对应的第一横向侧1186、与壳体的上侧1158相对应的上侧1188以及与壳体1102的第二横向侧1160相对应的第二横向侧1190。需要说明的是，这些侧面可以被视为电容器元件的面或表面。
一定量的导电膏1108优选施加到或供应到壳体1102的内部区域1103，并且可以接触阴极端1152的内表面、下侧1154的内表面、上侧1158的内表面、第一横向侧1156的内表面和第二横向侧1160的内表面的至少一部分。导电膏1108最初优选为未固化和/或粘性和/或膏状状态。导电膏1108优选包含导电金属，例如Ag。在一个示例中，导电膏1108优选包含处于无机硅酸盐水性成分中的Ag碎片。在另一个示例中，导电膏1108优选由Ag环氧树脂构成。一定量或计量量的导电膏1108优选地被分配在壳体1102的内部区域中。第一电容器元件1110和第二电容器元件1112优选地***壳体1102中，并压入或以其他方式设置成与导电膏1108接触。导电膏1108可由此自由分布，填充设置在第一电容器元件1110和第二电容器元件1112与壳体1102的内表面之间的任何间隙之间的可用体积。如本文进一步讨论的那样，导电膏1108被配置为固化和硬化。
导电膏1108的量应足以覆盖第一电容器元件1110和第二电容器元件1112的至少部分表面。导电膏1108优选覆盖第一电容器元件1110和第二电容器元件1112的基底侧1182以及下侧1184、第一横向侧1186、上侧1188和第二横向侧1190的全部或一部分(例如，举例说明，约5％至约99％)。导电膏1108优选不延伸至阳极侧1180 680，因为与阳极导线接触可能导致短路。导电膏108所覆盖的表面可称为银化阳极表面。
第一电容器元件1110优选如前所述与第二电容器元件1112耦合(耦接)。第一电容器元件1110优选通过焊接至第一阳极导线1134和第二阳极导线1136的交叉导线1138与第二电容器元件1112并联电连接。第一电容器元件1110与第二电容器元件1112优选由导电膏1108的填充第一电容器元件1110和第二电容器元件1112之间的任何间隙的部分分开。第一电容器元件1110优选通过相向银化阳极部分1120并联地电连接到第二电容器元件1112。为了在第一电容器元件1110和第二电容器元件1112的外表面与壳体1102之间提供可靠的机械和电连接，导电膏1108优选被固化。在一个示例中，导电膏1108可在约80℃至约200℃下固化约0.25小时至约3小时。在固化之后，导电膏1108优选为基本上固体。
第一电容器元件1110和第二电容器元件1112优选由烧结钽芯构成。烧结钽芯优选地被电化学氧化以在钽芯层的外表面上形成五氧化二钽电介质层，然后优选地覆盖以一个或多个导电聚合物层以形成电容器元件。这样的聚合物层可以包括但不限于聚吡咯、聚苯胺、PEDOT以及相关领域中已知的其它类似材料。
第一阳极导线1134可以从第一电容器元件1110的阳极侧1180突出，并且优选朝向壳体1102的阳极端1150延伸。壳体1102的阳极端1150优选与壳体1102的阴极端1152相反。第一阳极导线1134优选由从烧结钽芯突出的导线构成。第一阳极导线1134优选由钽构成。第一阳极导线1134优选在烧结期间压入钽芯中，或在烧结之后焊接到钽芯上。第二阳极导线1136可以从第二电容器元件1112的阳极侧1180突出，并且优选朝向壳体1102的阳极端1150延伸。第二阳极导线1136优选由从烧结钽芯突出的导线构成。第二阳极导线1136优选由钽构成。第二阳极导线1136优选在烧结期间压入钽芯中，或在烧结之后焊接到钽芯上。第一阳极导线1134和第二阳极导线1136的横截面优选为基本圆柱形，并且可以具有大体笔直的长度。
交叉导线1138优选由镍、铜、钢、钛、钽和/或其合金中的一种或多种构成。交叉导线1138优选焊接到第一阳极导线1134和第二阳极导线1136。正极引线1116优选由镍、铜、钢、钛、钽和/或其合金中的一种或多种构成。交叉导线1138和正极引线1116的横截面优选为基本圆柱形，并且可以具有基本笔直的长度。
如果在壳体1102中包括衬套1114，则衬套1114优选定位在第一电容器元件1110和第二电容器元件1112以及定位在壳体1102的阳极端1150上的盖1122之间。衬套1114可以由绝缘材料(例如，橡胶或塑料)构成。衬套1114优选由PTFE、
Figure BDA0003017389820000211
PE和PPP中的一种或多种构成。衬套1114优选以允许正极引线1116穿过衬套1114中的一个或多个开口的方式成形。需要指出的是，在某些变化中，可以不使用衬套。
盖1122优选封闭壳体1102的敞开的阳极端1150，并且优选由金属(例如，钢、镍、铜、钢、钛、钽和/或其合金)构成。盖1122优选为大体平坦的面板或壁形状，以适合并覆盖壳体1102的敞开端1150。盖1122优选具有对应于正极引线1116的位置和尺寸的第一孔。壳体1102和盖1122的组合可称为电容器本体或装置本体。
盖1122优选包括GTMS 1124。GTMS 1124优选包括玻璃绝缘体1126和金属管1128。玻璃绝缘体1126优选定位在盖1122的孔中。正极引线1116可延伸穿过玻璃绝缘体1126，玻璃绝缘体1126使正极引线1116与盖1122绝缘。金属管1128优选由镍、铜、钢、钛、钽和/或其合金中的一种或多种构成。正极引线1116可以延伸穿过金属管1128，并且优选剪裁成相同的长度。盖1122优选被焊缝焊接到壳体1102上。
在通过将金属管1128焊接到正极引线1116来密封GTMS 1124之前，优选将电容器本体干燥，以便从内部区域1103、第一电容器元件1110、第二电容器元件1112和导电膏1108中排除水分。电容器本体优选在约120℃至约180℃下干燥约2小时至8小时，以便从电容器本体中排除水分。
在干燥过程之后，优选通过将盖1112焊接到壳体1102的敞开阳极端上，并将金属管1128焊接到正极引线1116上来密封装置以形成封装。该封装优选是气密。壳体1102内的各个部件的最终含水量优选使得大约20℃至30℃下的相对湿度约小于约25％。
壳体1102优选地被套设在绝缘体1104中，该绝缘体1104可以是绝缘套。绝缘体1104可以包围壳体1102的下侧1154、第一横向侧1156、上侧1158和第二横向侧1160，并且使壳体1102的阴极端1152和盖1122暴露出来。绝缘体104优选由聚酰亚胺薄膜、PTFE、FEP、VITONTM、PVC、聚氨酯等构成。
阳极绝缘体1130优选定位在盖1122上，并且可以形成为绝缘垫片。阳极绝缘体1130优选呈大体L形，其具有位于盖1122上的直立的第一部分1131，以及沿着壳体1102的下侧1154在绝缘体1104上延伸的大体水平的下部1133，但也可以采用其它形状。直立的第一部分1131沿着盖1122向上延伸到盖1122的包括GTMS 1124的部分上方。阳极绝缘体1130的大体水平的下部1133优选沿着壳体1102的下侧1154的至少一部分延伸。阳极绝缘体1130可以具有与正极引线1116和金属管1128的位置和尺寸相对应的孔1135。孔1135优选地允许正极引线1116和金属管1128穿过，并且还可以帮助将正极引线1116和金属管1128对准。阳极绝缘体1130可以由绝缘材料(例如，橡胶、塑料或TeflonTM)构成。阳极绝缘体1130优选由PTFE、聚酰亚胺、PE和PPP中的一种或多种构成。
阳极端子1132优选放置在阳极绝缘体1130上，并通过GTMS 1124的金属管与正极引线1116电连通。阳极端子1132优选呈大体L形，其具有位于阳极绝缘体1130上的直立的第一部分1139，以及沿着壳体1102的下侧1154在阳极绝缘体1130上延伸的大体水平的下部1141，但也可以采用其它形状。阳极端子1132的直立的第一部分1139优选具有比阳极绝缘体1130的第一部分1131小的尺寸，以使得阳极绝缘体1130的第一部分1131将阳极端子1132的第一部分1139与盖1122完全绝缘。阳极端子1132的大体水平的下部1141优选沿着阳极绝缘体1130的水平下部1133的至少一部分朝向壳体1102的阴极端1152延伸。阳极端子1132优选由金属(例如，镍、镍基合金、铜和铜基合金)构成。阳极端子1132可以焊接以/镀覆以锡、铅、钯、金和/或其合金。阳极端子1132形成气密电容器1100的表面安装端子。
阳极端子1132优选具有与正极引线1116和金属管1128的位置和尺寸对应的孔1143。孔1143可允许正极引线1116和第一金属管1128穿过。孔1143的边缘优选被焊接到第一金属管1128，以形成电连接。
阴极端子1106优选焊接到壳体1102的阴极端以形成电连接。阴极端子1106优选呈大体L形，其具有位于壳体1102的阴极端上的直立的第一部分1147，以及沿着壳体1102的下侧1154在阳极绝缘体1130上延伸的大体水平的下部1149，但也可以采用其它形状。阴极端子1106的直立的第一部分1147沿着壳体1102的阴极端1152的至少一部分延伸。阴极端子1106的大体水平的下部1149优选沿着阳极绝缘体1130的水平下部1133的至少一部分延伸，并与阳极端子1132分开一定间隙。阴极端子1106优选由金属(例如，镍、镍基合金、铜和铜基合金)构成。阴极端子1106可以焊接以/镀覆以锡、铅、钯、金和/或其合金。阴极端子1106形成气密电容器1100的表面安装端子。
现在参考图12，其中示出了气密聚合物电容器1100的竖直截面图。如图14A所示，该竖直截面图可以沿着线E-E截取。图12显示了气密电容器1100的其他内部细节。图7显示了，导电膏1108与壳体1102的下侧1154的内表面、壳体1102的阴极端1152的内表面和壳体的上侧1158的内表面接触。导电膏1108优选与第一电容器元件1110的第一横向侧1186、第一电容器元件1110的基底侧1182、第一电容器元件1110的上侧1188和第一电容器元件1110的下侧1184接触。导电膏1108不延伸至第一电容器元件1110的阳极端1180。
阳极导线1134从第一电容器元件1110的阳极端1180延伸出来。阳极导线1134、交叉导线1138和正极引线1116延伸穿过可选的衬套1114。正极引线1116延伸穿过金属管1128，并与之焊接。金属管1128位于GTMS 1124的第一玻璃绝缘体1126内。盖1122被焊接在壳体1102上。
阳极绝缘体的直立的第一部分1131位于盖1122上，并且大体水平的下部1133沿着壳体1102的下侧1154在绝缘体1104上延伸。直立的第一部分1131沿着盖1122向上延伸到盖1122的包括GTMS 1124的部分上方。阳极绝缘体1130的大体水平的下部1133优选沿着壳体1102的下侧1154的至少一部分延伸。
阳极端子1132位于阳极绝缘体1130上，并通过金属管1128与正极引线1116电连通。阳极端子1132的直立的第一部分1139位于阳极绝缘体1130上，并且大体水平的下部1141沿着壳体1102的下侧1154在阳极绝缘体1130上延伸。阳极端子1132的直立的第一部分1139优选具有比阳极绝缘体1130的第一部分1131小的尺寸，以使得阳极绝缘体1130的第一部分1131将阳极端子1132的第一部分1139与盖1122完全绝缘。阳极端子1132的大体水平的下部1141优选沿着阳极绝缘体1130的水平下部1133的至少一部分延伸，并优选朝向壳体1102的阴极端1152延伸。
阴极端子1106优选焊接到壳体1102的阴极端以形成电连接。阴极端子1106的直立的第一部分1147位于壳体1102的阴极端1152上，并且大体水平的下部1149沿着壳体1102的下侧1154在阳极绝缘体1130上延伸。阴极端子1106的直立的第一部分1147沿着壳体1102的阴极端1152的至少一部分延伸。阴极端子1106的大体水平的下部1149优选沿着阳极绝缘体1130的水平下部1133的至少一部分延伸，并与阳极端子1132分开一定间隙。
现在参考图13，其中示出了气密聚合物电容器1100的水平截面图。如图14C所示，该水平截面图可以沿着线F-F截取。图13显示了，导电膏1108优选与壳体1102的第一横向侧1156的内表面、壳体1102的阴极端1152的内表面、壳体的第二横向侧1160的内表面、第一电容器元件1110和第二电容器元件1112的基底侧1182、第二电容器元件1112的第一横向侧1186和第一电容器元件1110的第二横向侧1190接触。导电膏1108优选不延伸到第一电容器元件1110和第二电容器元件1112的阳极端1180。
第一阳极导线1134和第二阳极导线1136优选地从第一电容器元件1110和第二电容器元件1112的阳极端1180延伸出来。第一阳极导线1134、第二阳极导线1136、交叉导线1138和正极引线1116优选地延伸穿过可选衬套1114。正极引线1116优选延伸穿过金属管1128，并与之焊接。金属管1128优选位于GTMS 1124的玻璃绝缘体1126内。盖1122优选焊接在壳体1102上。
阳极绝缘体的直立的第一部分1131优选位于盖1122上。直立的第一部分1131优选沿着盖1122向上延伸到盖1122的包括GTMS 1124的部分上方。
阳极端子1132优选位于阳极绝缘体1130上，并且优选通过金属管1128与正极引线1116电连通。阳极端子1132的直立的第一部分1139优选位于阳极绝缘体1130上，并且优选具有比阳极绝缘体1130的第一部分1131小的尺寸，以使得阳极绝缘体1130的第一部分1131将阳极端子1132的第一部分1139与盖1122完全绝缘。
阴极端子1106优选焊接到壳体1102的阴极端以形成电连接。阴极端子1106的直立的第一部分1147优选位于壳体1102的阴极端1152上。阴极端子1106的直立的第一部分1147优选沿着壳体1102的阴极端1152的至少一部分延伸。绝缘体1104优选位于壳体1102的第一横向侧1156和壳体1102的第二横向侧1160上。
图13的插图显示了第一电容器元件1110和第二电容器元件1112之间的间隙，该间隙优选用导电膏1108填充。该插图显示了第一电容器元件1110和第二电容器元件1112的相向银化阳极部分1120。
现在参考图14A-14G，其中示出了气密聚合物电容器1100的不同视图。图9A是显示阳极端的气密聚合物电容器1100的前视图。图9B是显示阴极端的气密聚合物电容器1100的后视图。图9C是气密聚合物电容器1100的侧视图。图9D是显示壳体1102的上侧1158的气密聚合物电容器1100的俯视图。图9E是显示如上所述的壳体1102的下侧1154的气密聚合物电容器1100的仰视图。图9F是显示阳极端的气密聚合物电容器1100的正面的立体图。图9G是显示阴极端的气密聚合物电容器1100的后部的立体图。
现在参考图15，其中示出了示出气密聚合物电容器1100的组装方法的流程图。在步骤1502中，优选地将计量量的导电膏1108分配到壳体1102内。
在步骤1504中，优选地将第一阳极导线1134和第二阳极导线1136焊接到交叉导线1138。优选地将正极引线1116焊接到交叉导线1138上。
在步骤1506中，优选地将第一电容器元件1110和第二电容器元件1112***壳体1102中并压入导电膏1108中。正极引线1116可朝向壳体1102的阳极端1150延伸。
在可选步骤1508中，优选地将衬套1114放置在第一电容器元件1110和第二电容器元件1112上。正极引线1116、交叉导线1138、第一阳极导线1134和第二阳极导线1136优选穿过衬套1114中的孔。
优选地将盖1122放置在壳体上。正极引线1116优选穿过GTMS 1124的金属管1128。
在步骤1510中，优选地将导电膏1108固化。在步骤1512中，优选地将盖1112焊缝焊接到壳体1102上。
在步骤1514中，优选地将正极引线1116剪裁成与金属管1128具有相同的长度。
在步骤1516中，优选地对电容器组件进行干燥以从封装中排除水分。在步骤1518中，在干燥之后，优选通过将正极引线1116焊接到GTMS 1124的金属管1128来密封电容器组件。
在步骤1520中，优选地，将绝缘体1104放置在壳体1102的侧面上。在步骤1522中，优选地将阳极绝缘体1130放置在盖1122上，并使阳极绝缘体1130的孔与金属管1128相匹配。在步骤1524中，优选地将阳极端子1132放置在阳极绝缘体1130上，并且优选地，将阳极端子1132的孔的边缘焊接到金属管1128上。在步骤1526中，优选地将阴极端子1106焊接到壳体1102的底部。
对本发明的实施例的上述描述是为了说明和描述的目的而提出的。它们并不是为了详尽无遗或将本发明限制在所公开的精确形式中，显然，根据上述教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述这些实施例的目的是为了优选地解释本技术的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够优选地利用本技术和具有各种修改的各种实施例，因为它们适合于所设想的特定用途。本发明的优选实施例已在图样和说明书中列出，虽然采用了具体的术语，但这些术语只是在通用或描述性的意义上使用，而不是用于限制的目的。在不偏离所附权利要求书进一步限定的发明精神和范围的情况下，可以考虑改变各部分的形式和比例以及替代等效物的方法。

Claims (19)

1.气密聚合物电容器，所述气密聚合物电容器包括：
具有内部区域以及阴极端和阳极端的电容器本体，所述电容器本体包括具有敞开的阳极端的壳体以及在所述阳极端处焊接至所述壳体的盖；
位于所述内部区域内的第一电容器元件和第二电容器元件，所述第一电容器元件和所述第二电容器元件彼此相邻地定位，其中，在所述第一电容器元件和所述第二电容器元件之间设有间隙，所述第一电容器元件和所述第二电容器元件都具有面向所述本体的阳极端的阳极侧；
初始以未固化状态设置在所述内部区域内并配置为在固化状态下硬化的一定量的导电膏，所述导电膏与所述第一电容器元件和所述第二电容器元件接触；
其中，所述导电膏的至少一部分被至少部分地定位在以下表面之间并且与之接触：
所述电容器本体的阴极端的内表面以及所述第一电容器元件的面向所述电容器本体的阴极端的表面，
所述壳体的第二横向侧的内表面以及所述第一电容器元件的面向所述第二横向侧的内表面的表面；
所述电容器本体的阴极端的内表面以及所述第二电容器元件的面向所述电容器本体的阴极端的表面；以及
所述壳体的第一横向侧的内表面以及所述第二电容器元件的面向所述第二横向侧的内表面的表面，其中，所述第一横向侧与所述第二横向侧位于所述电容器本体的相反侧，
并且所述导电膏的至少一部分被至少部分地定位在所述间隙内，以便接触所述第一电容器元件和所述第二电容器元件两者；
耦合至所述第一电容器元件的阳极侧并朝向所述阳极端延伸的第一正极引线，以及耦合至所述第二电容器元件的阳极侧并朝向所述阳极端延伸的第二正极引线；
与所述第一正极引线和所述第二正极引线电连通并与所述电容器本体绝缘的表面安装阳极端子；
衬套，所述衬套被定位在所述第一电容器元件的阳极侧和所述盖之间，并且所述衬套还被定位在所述第二电容器元件的阳极侧和所述盖之间，其中，所述衬套包括穿过的至少一个开口；
所述第一正极引线延伸穿过所述衬套中的至少一个开口、所述盖中的开口以及所述阳极端子中的对准开口，所述第二正极引线延伸穿过所述衬套中的至少一个开口、所述盖中的开口以及所述阳极端子中的对准开口；以及
与所述电容器本体电连通的表面安装阴极端子。
2.根据权利要求1所述的气密聚合物电容器，所述气密聚合物电容器还包括沿着所述电容器本体的外表面定位的阳极绝缘体，所述阳极绝缘体具有沿着所述电容器本体的下侧延伸的下部，所述表面安装阳极端子的至少一部分沿着所述阳极绝缘体的下部的至少一部分延伸，并且所述表面安装阴极端子的至少一部分沿着所述阳极绝缘体的下部的至少一部分延伸。
3.根据权利要求1所述的气密聚合物电容器，其中，所述第一正极引线和所述第二正极引线被定位成沿着平行方向延伸。
4.根据权利要求1所述的气密聚合物电容器，其中，所述第一电容器元件和所述第二电容器元件在所述导电膏硬化至固化状态之前按压至所述导电膏中。
5.根据权利要求4所述的气密聚合物电容器，其中，所述盖具有第一孔和第二孔，并且还包括定位在所述第一孔中的第一玻璃金属密封件和定位在所述第二孔中的第二玻璃金属密封件，所述第一正极引线被接收在所述第一玻璃金属密封件中，所述第二正极引线被接收在所述第二玻璃金属密封件中。
6.根据权利要求5所述的气密聚合物电容器，其中，所述第一玻璃金属密封件包括通过玻璃与所述盖绝缘的第一金属管，并且其中，所述第二玻璃金属密封件包括通过玻璃与所述盖绝缘的第二金属管，并且其中，所述第一正极引线被焊接至所述第一金属管，并且其中，所述第二正极引线被焊接至所述第二金属管。
7.根据权利要求1所述的气密聚合物电容器，其中，在20摄氏度至30摄氏度下，所述电容器本体内的含水量小于25％的相对湿度。
8.根据权利要求1所述的气密聚合物电容器，所述气密聚合物电容器还包括：从所述第一电容器元件的阳极侧延伸的第一阳极导线，所述第一正极引线被耦合至所述第一阳极导线；并且还包括：从所述第二电容器元件的阳极侧延伸的第二阳极导线，所述第二正极引线被耦合至所述第二阳极导线。
9.根据权利要求1所述的气密聚合物电容器，其中，所述电容器本体被套设在绝缘体中，所述绝缘体覆盖所述电容器本体的至少一部分。
10.根据权利要求2所述的气密聚合物电容器，其中，所述表面安装阳极端子和所述表面安装阴极端子各自呈L形。
11.形成气密聚合物电容器的方法，所述方法包括：
形成具有内部区域以及阴极端和阳极端的壳体；
将一定量的导电膏在未固化状态下分配在所述内部区域内，所述导电膏被配置为在固化状态下硬化；
将第一电容器元件和第二电容器元件***所述内部区域内，并使其与所述导电膏接触，其中，在所述第一电容器元件和所述第二电容器元件之间设有间隙，其中，所述第一电容器元件的阳极侧被耦合至配置为朝向所述壳体的阳极端延伸的第一正极引线，所述第二电容器元件的阳极侧被耦合至配置为朝向所述壳体的阳极端延伸的第二正极引线，所述导电膏覆盖所述第一电容器元件和所述第二电容器元件的至少部分表面，
其中，所述导电膏的至少一部分被至少部分地定位在以下表面之间并与之接触：
所述壳体的阴极端的内表面以及所述第一电容器元件的面向所述壳体的阴极端的表面，
所述壳体的第二横向侧的内表面以及所述第一电容器元件的面向所述第二横向侧的内表面的表面；
所述壳体的阴极端的内表面以及所述第二电容器元件的面向所述壳体的阴极端的表面；以及
所述壳体的第一横向侧的内表面以及所述第二电容器元件的面向所述第二横向侧的内表面的表面，其中，所述第一横向侧与所述第二横向侧位于所述壳体的相反侧，
并且，所述导电膏的至少一部分被至少部分地定位在所述间隙内，以便接触所述第一电容器元件和所述第二电容器元件两者，所述导电膏被配置为在固化状态下硬化；
将衬套定位在面向所述壳体的阳极端的第一电容器元件的阳极侧与所述盖之间，并且所述衬套还被定位在面向所述壳体的阳极端的第二电容器元件的阳极侧与所述盖之间，其中，所述衬套包括穿过的至少一个开口，并且其中，所述第一正极引线和所述第二正极引线延伸穿过所述至少一个开口；
使所述导电膏固化以使所述导电膏硬化；
与所述壳体的阳极端相邻地焊接盖，以形成电容器本体；
使所述电容器本体干燥；
将表面安装阳极端子定位成与所述第一正极引线和所述第二正极引线电连通并与所述电容器本体绝缘，其中，所述第一正极引线被定位成延伸穿过所述衬套中的至少一个开口、所述盖中的开口以及所述阳极端子中的对准开口，并且其中，所述第二正极引线被定位成延伸穿过所述衬套中的至少一个开口、所述盖中的开口以及所述阳极端子中的对准开口；以及
将表面安装阴极端子定位成与所述壳体电连通。
12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括将阳极绝缘体定位成与所述电容器本体的外表面相邻，所述阳极绝缘体具有沿着所述电容器本体的下侧延伸的下部，所述表面安装阳极端子的至少一部分沿着所述阳极绝缘体的下部的至少一部分延伸，并且所述表面安装阴极端子的至少一部分沿着所述阳极绝缘体的下部的至少一部分延伸。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述盖包括第一孔和第二孔，其中，第一玻璃金属密封件被定位在所述第一孔中，第二玻璃金属密封件被定位在所述第二孔中，所述第一正极引线被接收在所述第一玻璃金属密封件中，所述第二正极引线被接收在所述第二玻璃金属密封件中。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一玻璃金属密封件包括通过玻璃与所述盖绝缘的第一金属管，所述第二玻璃金属密封件包括通过玻璃与所述盖绝缘的第二金属管，并且其中，所述第一正极引线被焊接至所述第一金属管，并且其中，所述第二正极引线被焊接至所述第二金属管。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，在20摄氏度至30摄氏度下，所述电容器本体内的含水量小于25％的相对湿度。
16.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：使第一阳极导线从所述第一电容器元件的阳极侧延伸，所述第一正极引线被耦合至所述第一阳极导线；并且还包括：使第二阳极导线从所述第二电容器元件的阳极侧延伸，所述第二正极引线被耦合至所述第二阳极导线。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一正极引线和所述第二正极引线被定位成沿着平行方向延伸。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电容器本体被套设在绝缘体中，所述绝缘体覆盖所述电容器本体的至少一部分。
19.根据权利要求12所述的方法，其中，所述表面安装阳极端子和所述表面安装阴极端子各自呈L形。
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