TW202314756A - 用於生產供高可靠度應用之聚合物電容器的製程 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於製造電容器之製程，其包含下列製程步驟： a)    提供由電極材料(2)製成之多孔電極體(1)，其中介電質(3)至少部分覆蓋此電極材料(2)之表面； b)    引入包含導電聚合物及分散劑之液體組成物至在製程步驟a)中提供之該多孔電極體(1)的至少一部分中，其中由該液體組成物製成之導電層具有小於100 S/cm之導電性； c)    至少部分地將該分散劑從在製程步驟b)中獲得之該多孔電極體(1)移除，以形成至少部分覆蓋該介電質(3)之表面的固體電解質層(4)； d)    用包含至少一種浸漬溶劑之浸漬溶液填充在製程步驟c)中獲得之該多孔電極體(1)的孔隙(5)之至少一部分，其中該至少一種浸漬溶劑具有至少150℃的沸點（在1013 hPa下判定）； e)    至少部分地將該浸漬溶劑從在製程步驟d)獲得之該多孔電極體(1)移除； f)    封裝在製程步驟e)中獲得之該多孔電極體(1)。 本發明亦關於一種使用此製程製造之電容器，一種特徵在於在突波測試之後相對電容減少一定程度的電容器，一種電解電容器之用途，以及一種電子電路。

Description

用於生產供高可靠度應用之聚合物電容器的製程
本發明係關於一種用於製造電容器之製程，一種用此製程所製造之電容器，一種特徵在於在執行突波測試之後相對電容減少一定程度的電容器，此等電容器之用途，以及一種電子電路。
標準的電解電容器一般是由以下組成：多孔金屬電極、設於金屬表面上之氧化物層、被引入至多孔結構中且通常是固體的導電材料、外電極（接觸件，諸如銀層）和其他電氣接觸件、及封裝。一種常用的電解電容器係鉭電解電容器，其陽極電極係由閥金屬鉭製成，且其上已透過陽極氧化（亦稱為「形成」）產生均勻的五氧化二鉭介電層。液體或固體電解質形成電容器之陰極。亦經常使用的是鋁電容器，其陽極電極由閥金屬鋁製成，其上藉由陽極氧化產生均勻的電絕緣氧化鋁層作為介電質。在此，液體電解質或固體電解質亦形成電容器之陰極。鋁電容器通常體現為捲繞型電容器或堆疊型電容器。
π-共軛聚合物鑒於其高導電性，特別適合在上述電容器中作為固體電解質。π-共軛聚合物亦稱為導電聚合物或合成金屬。其逐漸獲得增加的商業重要性，因為與金屬相比，聚合物具有在製程上、重量上、及透過化學改質選擇性調整性質之優點。已知的π-共軛聚合物實例包括聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚苯、及聚(對-伸苯基-伸乙烯基)，其中聚(3,4-乙烯基-二氧噻吩)(PEDOT)係技術上使用尤其重要的聚噻吩，因為其氧化形式具有極高的導電性。
因此在先前技術中，已開發基於電解電容器中之導電聚合物而製造固體電解質之替代方法。例如，DE-A-10 2005 043828描述一種用於製造電容器中之固體電解質的製程，其中施加包含已經聚合之噻吩的分散液（例如，先前技術已知之PEDOT/PSS分散液）至氧化物層，且隨後藉由蒸發移除分散介質。
然而，已觀察到電容器在電子電路中使用時其電氣性質會在其壽命期間劣化，尤其是由於電子電路中之接通和斷開過程的劣化。這尤其適用於固體電解質層係基於PEDOT/PSS之電容器的電容。
本發明的目的是要克服先前技術所產生與電容器相關之缺點，較佳是與固體電解電容器相關，更佳是與先前技術已知之包含基於π-共軛聚合物（諸如PEDOT）之固體電解質層的電容器相關，甚至更佳是與先前技術已知之包含基於PEDOT/PSS之固體電解質層的電容器相關。
尤其，本發明的目的在於提供用於製造電容器之製程，電容器可藉由該製程來製造，且當用於電子電路時，該電容器展現電氣性質隨著長時間盡可能恆定，尤其電容變化盡可能地小。
本發明之目的亦在於提供具有低等效串聯電阻(equivalent series resistance, ESR)及高可靠性的電容器，特別是就電容在低溫及高溫下而言。
如上所述之優越電容器的製造程序之進一步特徵亦應在於，其允許以最簡單可能的方式製造此等電容器，尤其是用最少可能的製程步驟。
對至少部分地解決上述目的中之至少一者（較佳是多於一者）之貢獻係由獨立請求項所做出。附屬請求項提供促成至少部分地解決目的中之至少一者的較佳實施例。
|1a|對解決本發明之目的中之至少一者之貢獻係由用於製造電容器（較佳是電解電容器）之製程的第1實施例所做出，其包含以下製程步驟： a)    提供由電極材料製成之多孔電極體，其中介電質至少部分覆蓋此電極材料之表面； b)    引入 i)    液體組成物A，較佳是分散液A，其包含導電聚合物及分散劑，其中由該液體組成物A製成的導電層具有小於100 S/cm之導電性，較佳是小於50 S/cm，更佳是小於20 S/cm，且甚至更佳是小於10 S/cm； 或 ii)   液體組成物B，較佳是分散液Ｂ，其包含導電聚合物及分散劑，其中在各情況下以該液體組成物Ｂ之總重量計，該液體組成物B包含小於3 wt.-%，較佳是小於1 wt.-%，更佳是小於0.5 wt.-%，甚至更佳是小於0.1 wt.-%，且最佳是小於0.01 wt.-%之高沸點溶劑，其具有至少150℃，較佳是至少170℃，且更佳是至少185℃之沸點（在1013 hPa下判定），其中尤其較佳的是基本上不含該液體組成物B，較佳是不含該高沸點溶劑； 或 iii)  液體組成物C，較佳是分散液Ｃ，其包含導電聚合物及分散液，其中在各情況下以該液體組成物Ｃ之總重量計，該液體組成物Ｃ包含小於小於3 wt.-%，較佳是小於1 wt.-%，更佳是小於0.5 wt.-%，甚至更佳是小於0.1 wt.-%，且最佳是小於0.01 wt.-%之高沸點溶劑，其具有至少150℃，較佳是至少170℃，且更佳是至少185℃之沸點（在1013 hPa下判定），且其中由液體組成物Ｃ製成之導電層具有小於100 S/cm，較佳是小於50 S/cm，更佳是小於20 S/cm，且甚至更佳的是小於10 S/cm的導電性，其中尤其較佳的是基本上不含液體組成物Ｃ，較佳是不含該高沸點溶劑； 至製程步驟a)中提供之多孔電極體的至少一部分中； c)    至少部分地將該分散劑從在製程步驟b)中獲得之該多孔電極體移除，以形成至少部分覆蓋該介電質之表面的固體電解質層； d)    以包含至少一種浸漬溶劑的浸漬溶液填充在製程步驟c)中獲得之該多孔電極體之孔隙的至少一部分，其中該至少一種浸漬溶劑具有至少150℃之沸點（在1013 hPa下判定），較佳是至少170℃，且更佳是至少190℃； e)    至少部分地將浸漬溶劑從在製程步驟d)獲得之該多孔電極體移除； f)    封裝在製程步驟e)中獲得之該多孔電極體。
如本文所用，用語「具有至少 150℃之沸點（在 1013 hPa下判定）之高沸點溶劑」係指實際上在至少150℃之溫度下沸騰（即其聚集狀態從液態改變至氣態）之化合物。此用語較佳是不包含實際上在高溫（諸如聚乙二醇400）下不沸騰但在沸騰前分解之化合物。
製程步驟b)及c)之組合可僅執行一次，或可重複數次，例如2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、或至少10次。
製程步驟b)至e)之組合可僅執行一次或可重複數次。例如，可執行特徵在於包含製程步驟依序是b)、c)、d)、e)、b)、c)、d)、及e)之製程，或另外包含進一步重複之製程。
根據本發明之製程的第一且最佳變體，在製程步驟b)中，液體組成物A（較佳是分散液Ａ）被引入至製程步驟a)中提供之該多孔電極體的至少一部分中。在此情況下，亦較佳的是，由液體組成物Ａ製成之導電層具有不小於0.1 S/cm，較佳是不小於0.5 S/cm，且甚至更佳是不小於1 S/cm的導電性。最佳的是，由液體組成物Ａ製成之導電層具有在1 S/cm至10 S/cm之範圍內的導電性。
根據本發明之製程的第二變體，在製程步驟b)中，液體組成物Ｂ（較佳是分散液Ｂ）被引入至製程步驟a)中提供之該多孔電極體的至少一部分中。
根據本發明之製程的第三變體，在製程步驟b)中，液體組成物Ｃ（較佳是分散液Ｃ）被引入至製程步驟a)中提供之該多孔電極體的至少一部分中。在此情況下，亦較佳的是，由液體組成物Ｃ製成之導電層具有不小於0.1 S/cm，較佳是不小於0.5 S/cm，且甚至更佳是不小於1 S/cm的導電性。最佳的是，由液體組成物Ｃ製成之導電層具有在1 S/cm至10 S/cm之範圍內的導電性。
製程步驟b)中使用之液體組成物Ａ、Ｂ、或Ｃ可以溶液或分散液形式存在。然而，此處的過渡可係流暢的。因此，在下文中用語「分散(dispersed)」及「溶解(dissolved)」之間不存在區別。同樣，在「分散液(dispersion)」及「溶液(solution)」之間或在「分散劑(dispersing agent)」及「溶劑(solvent)」之間沒有區別。更準確地說，此等用語在下文中係同義地使用。然而，液體組成物Ａ、B、或Ｃ較佳是以分散液的形式存在，其中導電聚合物分散在分散劑中。
|2a|根據本發明之製程的較佳實施例，該電極材料係鋁，且該介電質係氧化鋁，較佳是Al 2O 3。此較佳實施例係根據本發明之程序的第2實施例，其較佳地附屬於第1實施例。
|3a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，製程步驟b)中使用之該液體組成物Ａ、Ｂ、或Ｃ（較佳是液體組成物A）包含該導電聚合物之粒子。在此情況下，尤其較佳的是，粒子之直徑d 50在1至100 nm之範圍內，較佳是在1至小於70 nm之範圍內，較佳是在1至50 nm之範圍內，尤其較佳是在1至40 nm之範圍內，且更佳是在5至30 nm之範圍內。粒子直徑之判定係經由超離心量測進行。此較佳實施例係根據本發明之程序的第3實施例，其較佳地附屬於第1實施例或第2實施例。
|4a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，該導電聚合物包含至少一種聚合物，其係選自由以下所組成之群組：聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、及其至少兩者之混合物。此較佳實施例係根據本發明之製程的第4實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第3實施例中之任一者。
|5a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，該導電聚合物係聚(3,4-乙烯基-二氧基噻吩)或其衍生物。此較佳實施例係根據本發明之製程的第5實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第4實施例中之任一者。
|6a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，製程步驟b)中使用之液體組成物Ａ、Ｂ、或Ｃ（較佳是液體組成物A）額外包含至少一種聚合性陰離子。此較佳實施例係根據本發明之製程的第6實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第5實施例中之任一者。
|7a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，該聚合性陰離子係聚苯乙烯磺酸或其衍生物。在此情況下，尤其較佳的是，製程步驟b)中使用之液體組成物Ａ、Ｂ、或Ｃ（較佳是液體組成物A）中之導電聚合物係以聚噻吩/(聚)陰離子複合物的形式存在，其中該聚噻吩係聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)，且該聚陰離子係聚苯乙烯磺酸。此較佳實施例係根據本發明之製程的第7實施例，其較佳是附屬於第6實施例。
|8a|根據本發明液之製程的進一步較佳實施例，製程步驟b)中使用之液體組成物Ａ、Ｂ、或Ｃ（較佳是液體組成物A）的pH值（在25℃下判定）是在2.5至8.0之範圍內，較佳在2.5至7之範圍內，且更佳是在3至6之範圍內。此較佳實施例係根據本發明之製程的第8實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第7實施例中之任一者。
|9a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，製程步驟d)中，以該浸漬溶液填充在製程步驟c)中獲得之該多孔電極體的開孔體積之至少25 vol-%，更佳是至少30 vol-%，甚至更佳是至少40 vol-%，甚至更佳是至少50 vol-%，甚至更佳是至少75 vol-%，且最佳是至少90 vol-%。此較佳實施例係根據本發明之製程的第9實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第8實施例中之任一者。
|10a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，製程步驟d)中使用之該浸漬溶液的離子導電性小於1000 µS/cm，較佳是小於100 µS/cm，甚至更佳是小於10 µS/cm，且最佳是小於1 µS/cm。此較佳實施例係根據本發明之製程的第10實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第9實施例中之任一者。
|11a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，製程步驟d)中使用之該浸漬溶液包含該等浸漬溶劑中至少兩者之混合物。此較佳實施例係根據本發明之製程的第11實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第10實施例中之任一者。
|12a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，在各情況下以該浸漬溶液之總重量計，製程步驟d)中使用之該浸漬溶液包含該至少一種浸漬溶劑，其量係至少50 wt.-%，較佳是至少75 wt.-%，甚至較佳是至少90 wt.-%，且最佳是至少95 wt.-%。在兩種或更多種浸漬溶劑之情況下，此等量代表浸漬溶劑之總量。此較佳實施例係根據本發明之製程的第12實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第11實施例中之任一者。
|13a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，製程步驟d)中使用之浸漬溶液中之至少一種浸漬溶劑之熔點小於15℃，較佳是小於5℃，且甚至更佳是小於-5℃。此較佳實施例係根據本發明之製程的第13實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第12實施例中之任一者。
|14a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，製程步驟d)中使用之浸漬溶液中之至少一種浸漬溶劑的沸點（在1013 hPa下判定）係至少200℃，且小於330℃。此較佳實施例係根據本發明之製程的第14實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第13實施例中之任一者。
|15a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，製程步驟d)中使用之浸漬溶液中之至少一種浸漬溶劑係包含兩個羥基之化合物，或係包含一個羥基及一個醚基之化合物，較佳是一個烷醚基，其中具有2個至4個重複單元之聚乙二醇作為該浸漬溶劑尤其較佳。此較佳實施例係根據本發明之製程的第15實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第14實施例中之任一者。
|16a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，製程步驟d)中使用之浸漬溶液中之至少一種浸漬溶劑係選自由二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、及其中至少兩者的混合物所組成之群組，尤其較佳的是二乙二醇及三乙二醇。此較佳實施例係根據本發明之製程的第16實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第15實施例中之任一者。
|17a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，製程步驟b)中使用之液體組成物Ａ、Ｂ、或Ｃ（較佳是液體組成物Ａ）、製程步驟d)中使用之該浸漬溶液、或兩者另外包含穩定劑，較佳是製程步驟d)中使用之該浸漬溶液另外包含穩定劑。此較佳實施例係根據本發明之製程的第17實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第16實施例中之任一者。較佳之穩定劑是在WO 2012/041507 A1中提及的彼等化合物，其中尤其較佳的是含有至少兩個OH基團及一個具有不同於碳之雜原子的其他官能基的芳族化合物。合適的穩定劑之實例係3,4,5-三羥基苯甲酸及其衍生物，例如3,4,5-三羥基苯甲酸酯（沒食子酸酯），尤其是烷基酯、烯基酯、環烷基酯、環烯基酯、芳基酯，較佳是在各情況下，該等酯之芳基或烷基中具有1至15個C原子，有待進一步說明。尤其較佳係沒食子酸及糖酯化之沒食子酸，其常被稱作單寧或沒食子單寧(cf. Römpp Chemie, 10th edition (1999), page 4391)。亦適合作為穩定劑的是在EP 1798259 A1之段落[0049]中提及之「含羥基芳族化合物」，在EP 1 043 720 A1之段落[0025]中提及之「抗氧化劑」，及在WO 2008/055834 A1之第10及11頁提及之「不包含磺基且包含至少兩個羥基之芳族化合物」。在此情況下，亦較佳的是，以該浸漬溶液之總重量計，使用該（等）穩定劑的濃度在0.1 wt.-%至60 wt.-%之範圍內，較佳是在1 wt.-%至25 wt.-%之範圍內，且尤其較佳是在2 wt.-%至10 wt.-%之範圍內。若製程步驟b)中使用之液體組成物Ａ、Ｂ、或Ｃ（較佳是液體組成物Ａ）包含該穩定劑，較佳的是，以該液體組成物之總重量計，使用該（等）穩定劑的濃度在0.1 wt.-%至20 wt.-%之範圍內，較佳是在0.5 wt.-%至10 wt.-%之範圍內，且尤其較佳在1 wt.-%至5 wt.-%之範圍內。
|18a|根據本發明之製程的進一步較佳實施例，在製程步驟e)中，將該浸漬溶劑的總量從在製程步驟d)中獲得之多孔電極體中移出至少50 wt.-%，較佳是至少70 wt.-%，更佳是至少80 wt.-%，甚至更佳是至少90 wt.-%，甚至更佳是至少95 wt.-%，且最佳是至少99 wt.-%。此較佳實施例係根據本發明之製程的第18實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第17實施例中之任一者。
|19a|根據本發明之製程的另一較佳實施例，該製程進一步包含製程步驟e2)，該製程步驟e2)係在製程步驟e)之後且在製程步驟f)之前施行： e2)    以包含至少一種浸漬溶劑的浸漬溶液填充在製程步驟e)中獲得之該多孔電極體的孔隙之至少一部分，其中該至少一種浸漬溶劑之沸點（在1013 hPa下判定）係至少150℃，較佳是至少170℃，且更佳是至少190℃。
此較佳實施例係根據本發明之製程的第19實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第18實施例中之任一者。
在此情況下，尤其較佳的是，製程步驟e2)中使用之浸漬溶液係如本發明之製程的第10實施例至第13實施例中所界定之浸漬溶液，且製程步驟e2)中使用之浸漬溶液中之浸漬溶劑係如本發明之製程的第13實施例至16實施例中任一者所界定之浸漬溶劑。然而，製程步驟d)中使用之浸漬溶液中之浸漬溶劑與製程步驟e2)中使用之浸漬溶液中的浸漬溶劑不一定要相同。
在此情況下，亦尤其較佳的是，在製程步驟f)中封裝該多孔電極體之前，將小於50 wt.-%，較佳是小於25 wt.-%，更佳是小於10 wt.-%，甚至更佳是小於1 wt.-%，且甚至更佳是小於0.1 wt.-%之浸漬溶劑從在製程步驟e2)中獲得之該多孔電極體中移除。在此情況下，尤其較佳的是，在執行製程步驟e2)之後且在執行製程步驟f)之前，製程步驟e2)中獲得之多孔電極體並未經乾燥，尤其在移除製程步驟e2)中使用之浸漬溶液中之浸漬溶劑的至少一部分的條件下未經乾燥。
|1b|對解決本發明之至少一個目的之貢獻是由可取得之電容器15之第1實施例作出，較佳是由根據本發明之製程所獲得者，較佳是由根據第1實施例至第19實施例中之任一者之製程所獲得者。
|2b|根據本發明之電容器1的較佳實施例，該電容器符合以下性質： (α1)  藉由本文中所示之測試方法所判定之相對電容 ΔC減少至多20%，較佳是至多15%，且甚至更佳是至多10%，且最佳是至多5%，其中 ΔC = C1 - C2，其中 C1係相對初始電容，且 C2係經歷400個循環的突波測試之後的相對電容。
此較佳實施例是根據本發明之電容器1的第2實施例，其較佳是附屬於第1實施例。
|3b|根據本發明之電容器1的進一步較佳實施例，該電容器該電容器符合以下性質： (α2)  在溫度從20℃降低至-55℃時，電容降低至多20%，較佳是至多15%，且更佳是至多10%，及 (α3)  該電容器在125℃下儲存1000小時之後，電容降低至多20%，較佳是至多15%，且更佳是至多10%。
此較佳實施例係根據本發明之電容器1的第3實施例，其較佳是附屬於第1實施例或第2實施例。
|4b|根據本發明之電容器1的進一步較佳實施例，該電容器之額定電壓在1至250 V之範圍內，較佳是在6至100 V之範圍內，更佳是在10至63 V之範圍內。此較佳實施例係根據本發明之電容器1的第4實施例，較佳是附屬於第1實施例至第3實施例中之任一者。
|1c|對解決根據本發明之目的中之至少一者的貢獻是由電容器2之第1實施例作出，其組件包含： i)    由電極材料製成的多孔電極體，其中介電質至少部分覆蓋此電極材料之表面； ii)   包含導電聚合物的固體電解質層，其中該固體電解質層至少部分覆蓋該介電質之表面； iii)  圍封該多孔電極體之封裝； 其中該電容器滿足以下性質： (α1)  藉由本文中所示之測試方法所判定之相對電容 ΔC減少至多20%，較佳是至多15%，且甚至更佳是至多10%，且最佳是至多5%，其中 ΔC = C1 - C2，其中 C1係相對初始電容，且 C2係經歷400個循環的突波測試之後的相對電容。
較佳的多孔體、電極材料、介電質、導電聚合物、及封裝是根據本發明之製程中使用之彼等。亦較佳的是，根據本發明之電容器2具有與根據本發明之電容器1相同的性質。
|2c|根據本發明之電容器2的較佳實施例，該電極材料係鋁，且該介電質係鋁，較佳是Al 2O 3。此較佳實施例是根據本發明之電容器2的第2實施例，其較佳是附屬於第1實施例。
|3c|根據本發明之電容器2的進一步較佳實施例，該導電聚合物包含至少一種聚合物，其選自由以下所組成之群組：聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、及其中至少兩者之混合物。此較佳實施例係根據本發明之電容器2的第3實施例，其較佳是附屬於第1實施例或第2實施例。
|4c|根據本發明之電容器2的進一步較佳實施例，該導電聚合物係聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)或其衍生物。此較佳實施例係根據本發明之電容器2的第4實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第3實施例中之任一者。
|5c|根據電容器2的進一步較佳實施例，該固體電解質層另外包含至少一種聚合性陰離子。此較佳實施例是根據本發明之電容器1的第5實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第4實施例中之任一者。
|6c|根據本發明之電容器2的進一步較佳實施例，該聚合性陰離子係聚苯乙烯磺酸或其衍生物。在此情況下，尤其較佳的是，該固體電解質層中之導電聚合物係以聚噻吩/(聚)陰離子複合物的形式存在，其中該聚噻吩是聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)，且該聚陰離子是聚苯乙烯磺酸之陰離子。此較佳實施例係根據本發明之電容器2的第6實施例，其較佳是附屬於第5實施例。
|7c|根據本發明之電容器2的進一步較佳實施例，該電容器該電容器符合以下性質： (α2)  在溫度從20℃降低至-55℃時，電容降低至多20%，較佳是至多15%，且更佳是至多10%，及 (α3)  該電容器在125℃下儲存1000小時之後，電容降低至多20%，較佳是至多15%，且更佳是至多10%。
此較佳實施例係根據本發明之電容器2的第7實施例，其較佳是附屬於第1至第6實施例中之任一者。
|8c|根據本發明之電容器2的進一步較佳實施例，該電容器之額定電壓在1至250 V之範圍內，較佳是在6至100 V之範圍內，更佳是在10至63 V之範圍內。此較佳實施例係根據本發明之電容器2的第8實施例，較佳是附屬於第1實施例至第7實施例中之任一者。
|9C|根據本發明之電容器2的另一較佳實施例，其進一步包含 iv)  填充該多孔電極體之孔隙的開孔體積之至少一部分的浸漬溶液，其中該浸漬溶液之導電性是小於1000 µS/cm，較佳是小於100 µS/cm，甚至更佳是小於10 µS/cm，且最佳是小於1 µS/cm，且其中該浸漬溶液包含至少一種浸漬溶劑，其中該至少一種浸漬溶劑其中該至少一種浸漬溶劑之沸點（在1013 hPa下判定）係至少150℃，較佳是至少170℃，且更佳至少190℃。
此較佳實施例是根據本發明之電容器2的第9實施例，其較佳是附屬於第1實施例至第8實施例中之任一者。較佳的浸漬溶液及浸漬溶劑是已於先前提及並與根據本發明之製程的製程步驟d)有關的溶液及溶劑。
|1d|對解決根據本發明的目的中之至少一者的貢獻是由根據第1實施例至第4實施例中之任一者的電容器1之用途作出，或由根據第1實施例至第9實施例中任一者之電容器2在電子電路（例如平滑電容器（「濾波器電容器」）或抑制電容器（「去耦電容器」））之用途作出。舉例而言，電子電路可發現於：電腦（桌上型電腦、膝上型電腦、伺服器）中，電腦周邊裝置（例如PC卡）中，可攜式電子裝置（例如行動電話、數位攝影機、充電器、或消費性電子）中，消費性電子設備（例如CD/DVD播放器及電腦遊戲機）中，導航系統中，電信裝置（例如用於行動通訊的基地站）中，家用設備中，醫療科技（例如去顫器）中，電力供應器（例如基於可再生能源者）中，或汽車電子（例如混合動力或電動汽車）中。
|1e|對解決根據本發明的目的中之至少一者貢獻是由包含根據第1實施例至第4實施例中之任一者的電容器1的電子電路作出，或根據第1實施例至第9實施例中之任一者的電容器2的用途作出。 製程步驟a)
在根據本發明之製程的製程步驟a)中，提供由電極材料製成之多孔電極體，其中介電質至少部分覆蓋此電極材料之表面。
原則上，該多孔電極體可藉由對高表面積之閥金屬粉末壓製並將其燒結而得到通常多孔的電極體來製造。在此情況下，較佳是將由閥金屬（例如鉭）製成的電接觸線習知地壓入該多孔電極體。接著以介電質（即氧化層）塗佈該多孔電極體，例如藉由電化學氧化塗佈。作為替代，可蝕刻金屬箔並藉由電化學氧化使金屬箔塗佈有介電質，以獲得具有多孔區域之陽極箔。在捲繞型電容器的情況中，具有多孔區域之陽極箔（其形成該電極體）與陰極膜係由隔板隔開並捲繞。
在本發明之範疇內，閥金屬應被理解為其氧化物塗層不允許電流均勻地在兩個方向中流動之金屬。在該陽極施加電壓下，該閥金屬的氧化物層會阻斷電流流動，而在該陰極施加電壓的情況下，會發生可破壞該氧化物層的大電流。閥金屬包括Be、Mg、Al、Ge、Si、Sn、Sb、Bi、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、及W，以及彼等金屬中之至少一者與其他元素的合金或化合物。閥金屬之最佳已知代表是Al、Ta、及Nb。電氣性質相當於閥金屬之組合是具有金屬導電性者，其可被氧化且其氧化物層提供上述性質。例如，NbO展現金屬導電性，但一般不被視為閥金屬。然而，經氧化之NbO的層展現閥金屬氧化物層的一般性質，使得NbO或NbO與其他元素之合金或化合物是一般具有電氣性質與閥金屬相當之化合物的實例。由鉭、鋁製成之電極材料、及基於鈮或氧化鈮之彼等電極材料是較佳的。鋁尤其較佳作為電極材料。
為了製造通常有多孔區域之多孔電極體，可對該等閥金屬（例如以粉末的形式）燒結，以提供通常多孔的電極體；或者將多孔結構壓至金屬體上。後者可例如藉由蝕刻膜實施。
在下文中，為簡單起見，具有多孔區域之本體亦稱為多孔。例如，具有多孔區域之電極體亦稱為多孔電極體。另一方面，該多孔體可被複數個通道滲透，因此是海綿狀。此通常是在如果鉭被使用於電容器結構之情況下。另一方面，孔隙可僅存在於表面處，且表面孔隙下方之區域可以實心方式形成。若鋁用於電容器構造中，這通常可被觀察到。
以此方式製造之多孔電極體接著被氧化，例如藉由在適合的電解質（例如磷酸或己二酸銨之水溶液）中施加電壓，以形成該介電質。此形成電壓的大小取決於待達成的氧化物層厚度或各別電容器後續的操作電壓。較佳形成電壓是落在1至1000 V之範圍內，尤其較佳是在10至200 V之範圍內，尤其更佳是在15至100 V之範圍內，更佳是在20至50 V之範圍內。
所使用之多孔電極體的孔隙率較佳是10至90%，較佳是30至80%，尤其較佳是50至80%，且平均孔隙率是10至10000 nm，較佳是50至5000 nm，尤其較佳是100至3000 nm。
根據本發明之製程的特殊實施例，待製造之電解質電容器是鋁捲繞型電容器。在此情況下，在製程步驟a)中，陽極形成多孔鋁膜作為電極材料，藉此氧化鋁塗層形成為該介電質。以此方式獲得之鋁箔（陽極箔）接著配備有接觸線，並進一步用同樣配備有接觸線的多孔鋁箔（陰極箔）捲繞，藉此這兩個箔是藉由一或多個隔板彼此隔開，隔板是基於例如纖維素，或較佳是基於合成紙。在被捲繞之後，以此方式獲得之陽極體係藉由例如黏著性膠帶固定。該（等）隔板可藉由在烘箱中加熱而被碳化。此種製造用於鋁捲繞型電容器之陽極體的方式是在先前技術充分已知的，且描述於例如US 7,497,879 B2中。 製程步驟b)及c)
在根據本發明之製程步驟b)中，將所述與根據本發明之製程的第1實施例相關之液體組成物Ａ、Ｂ、或Ｃ（較佳是液體組成物Ａ，隨後簡稱為「該液體組成物」）引入至製程步驟a)中提供之該多孔電極體的至少一部分中，較佳是以包含導電聚合物及分散劑之分散液的形式。在製程步驟c)中，接著至少部分地移除該分散劑，以形成至少部分覆蓋該介電質之表面的固體電解質。
使用已知製程，例如浸沒、浸漬、澆注、滴注、注射、噴塗、擴散、塗漆、或印刷（例如噴墨印刷、網版印刷或移動印刷），將液體組成物引入該多孔區域中。執行引入較佳是將製程步驟a)中提供之該多孔電極體浸沒於該液體組成物中，且據此該多孔電極體是以此液體組成物浸漬。浸沒於液體組成物或以液體組成物浸漬的持續時間，較佳是在1秒至120分鐘之範圍內，尤其較佳是在10秒至60分鐘之範圍內，且最佳是在30秒至15分鐘之範圍內。將該液體組成物引入至該陽極體中可例如藉由增壓或減壓、振動、超音波或熱來促進。
將該液體組成物引入至該多孔電極體中可直接發生或使用黏著促進劑，例如矽烷，例如有機官能基矽烷或其水解物，諸如3-環氧丙氧基-丙基三烷氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基-三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯酸氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、或辛基三乙氧基矽烷、及/或一或多個其他官能基層。
藉由引入，較佳是達到該液體組成物傾向於較少的程度以在該多孔區域之孔隙上方覆蓋有一層。更準確地說，孔隙之空腔的表面係至少部分地塗佈有液體組成物。以此方式，在液體組成物中存在之粒子不僅形成覆蓋孔隙之開口的層；至少部分，通常是所有區域之孔隙表面亦覆蓋有該液體組成物之粒子的層。
如在本發明之範疇內所用，用語「聚合物」包括在本發明之理解中具有超過一個相同或不同的重複單元之所有化合物。
用語「導電聚合物」在此尤其係指π-共軛聚合物之化合物類別，其在氧化或還原後具有導電性。較佳的是，此類π-共軛聚合物在氧化後之電導率的大小係至少0.1 S/cm，係被理解為導電聚合物。
該液體組成物中之該導電聚合物較佳選自由以下所組成之群組：聚噻吩、聚吡咯、及聚苯胺，其可經選擇取代。
尤其較佳的是，該導電聚合物包括聚噻吩，其具有選自由以下所組成之群組的重複單元：通式(I)、通式(II)、或通式(III)、或其中至少兩者之組合。在以下可能的變體中，該分散液中之該導電聚合物包含至少一種聚噻吩，其具有通式(I)或通式(II)或通式(III)之重複單元，或式(I)及式(II)之重複單元，或式(I)及式(III)之重複單元，或式(II)及式(III)之重複單元，或式(I)、式(II)及式(III)之重複單元。
Figure 02_image001
Figure 02_image002
Figure 02_image003
(I)                                       (II)                                           (III) 其中 A    表示可經選擇取代之C 1-C 5-伸烷基殘基， R    表示直鏈或分支鏈之可經選擇取代之C 1-C 18-烷基殘基，可經選擇取代之C 5-C 12-環烷基殘基，可經選擇取代之C 6-C 14-芳基殘基，可經選擇取代之C 7-C 18-芳烷基殘基，可經選擇取代之C 1-C 4-羥基烷基殘基、或羥基殘基， x     是0至8的整數，及
在若干殘基R結合至A之情況下，此等可係相同或不同。
通式(I)及(II)應被理解成x個取代基R可被結合至伸烷基殘基。
具有通式(I)或(II)之重複單元或通式(I)及(II)之重複單元之聚噻吩尤其較佳，其中A表示可經選擇取代之C 2-C 3-伸烷基殘基，且x表示0或1。可經選擇取代之聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)係十分較佳作為該固體電解質之導電聚合物。
在本發明之架構內，應理解前綴「聚」指的是在聚合物或聚噻吩中含有超過一種相同或不同的重複單元。聚噻吩總共包含通式(I)或通式(II)或通式(I)、或通式(I)及通式(II)、或通式(I)及通式(III)、或通式(II)及通式(III)、或通式(I)及通式(II)及通式(III)之n個重複單元，其中n係2至2000之整數，較佳是2至100。在各情況中，通式(I)或通式(II)或通式(I)、或通式(I)及通式(II)、或通式(I)及通式(III)、或通式(II)及通式(III)、或通式(I)及通式(II)及通式(III)之重複單元在一個聚噻吩中可分別是相同或不同。較佳之聚噻吩是具有通式(I)或通式(II)或通式(I)分別相同之重複單元，或具有通式(I)及通式(II)、或通式(I)及通式(III)、或通式(II)及通式(III)分別相同之重複單元，或具有通式(I)及通式(II)及通式(III)分別相同之重複單元。尤其較佳之聚噻吩是具有通式(I)或通式(II)分別相同之重複單元，或具有通式(I)及通式(II)分別相同之重複單元。
該聚噻吩較佳是在各末端基中帶有H。
在本發明之範疇內，C 1-C 5-伸烷基殘基A較佳是甲烯、乙烯、正丙烯、正丁烯、或正戊烯。C 1-C 18-烷基殘基R較佳是表示直鏈或分支鏈之C 1-C 18-烷基殘基，例如甲基、乙基、正/異-丙基、正/異/第二/第三-丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基、或正十八烷基，C 5-C 12-環烷基殘基R表示例如環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基、或環癸基，C 5-C 14-芳基殘基R表示例如苯基或萘基，且C 7-C 18-芳烷基殘基R例如苯甲基、鄰/間/對-甲苯基、2,3/2,4/2,5/2,6/3,4/3,5-二甲苯基或三甲苯基。提供以上清單係為了本發明之例示性解釋的目的，且不應視為排他性。
在本發明之範疇內，作為殘基A及/或殘基R之可選的進一步取代基，可考慮許多有機基團，例如烷基-、環烷基-、芳基-、芳烷基-、烷氧基、鹵素-、醚-、硫醚-、二硫化物-、亞碸-、磺胺-、磺酸酯-、胺基-、醛-、酮-、羧酸酯-、羧酸-、碳酸酯-、羧酸酯-、氰基-、烷基矽烷-、及烷氧基矽烷基團、及羧醯胺基團。
以上所列之殘基A及R，及/或殘基A及R之進一步取代基，可考慮例如作為聚苯胺或聚吡咯之取代基。未經取代之聚苯胺是較佳的。
本發明之範疇包括上文所呈現、下文所列示、或以較佳範圍命名之通用殘基定義、參數及解釋，彼此一起，亦即，在各別範圍及較佳範圍之間之任何組合。
在較佳製程中使用作為固體電解質之聚噻吩可係中性或陽離子。在較佳實施例中，其係陽離子，其中「陽離子」僅係關於在聚噻吩主鏈上提供之電荷。依賴於殘基上之取代基，聚噻吩可在結構單元內帶正電荷及負電荷，藉此正電荷設於聚噻吩主鏈上，且負電荷可選地設在由磺酸酯或羧酸酯基團取代之殘基R上。因此，該聚噻吩主鏈之正電荷可部分或完全由可選地存在於殘基R上之陰離子基團來補償。一般而言，在此等情況中，聚噻吩可係陽離子、中性、或甚至陰離子。然而，在本發明之範疇內，其皆被視為陽離子聚噻吩，因為聚噻吩主鏈上之正電荷具有決定性的重要性。正電荷未顯示於式中，因為其精確的數目及位置無法準確地判定。然而，正電荷之數目係至少1且至多是n，其中n表示聚噻吩內所有重複單元（相同或不同）之總數。
對於正電荷之補償，假若此尚未經由可選之磺酸酯取代或羧酸酯取代，且因此發生帶負電的殘基R，則陽離子聚噻吩需要陰離子作為相對離子。
相對離子可係單體或聚合性陰離子，後者亦被稱為聚陰離子。聚合性陰離子較佳是與單體陰離子相比，因為其（由於其尺寸）有助於膜的形成，導致熱更穩定的導電膜。
此處的聚合性陰離子可係例如聚合羧酸（例如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、或聚馬來酸）之陰離子，或聚合磺酸（例如聚苯乙烯磺酸及聚乙烯磺酸）之陰離子。此等聚羧酸及聚磺酸亦可係乙烯基羧酸與乙烯基磺酸及其他可聚合單體（例如丙烯酸酯及苯乙烯）之共聚物。
較佳係聚合羧酸或聚合磺酸的陰離子在所提之該等粒子中作為聚合性陰離子。
尤其較佳作為該聚合性陰離子的是聚苯乙烯磺酸(PSS)的陰離子，其與聚噻吩，尤其是聚(3,4-乙二氧基噻吩)，一起使用，較佳是以與先前技術已知之PEDOT/PSS錯合物形式複合。此類複合物可藉由在聚苯乙烯磺酸存在的水溶液下透過噻吩單體（較佳係3,4-乙二氧基噻吩）的氧化聚合而獲得。
提供聚陰離子之聚酸的分子量較佳是1000至2 000 000，特別偏好是2000至500 000。聚酸或其鹼鹽可商購，例如聚苯乙烯磺酸及聚丙烯酸，但亦可使用已知製程製造（參見例如Houben Weyl, Methoden der organischen Chemie, Vol. E 20 Makromolekulare Stoffe, Part 2, (1987), [Methods of Organic Chemistry, Macromolecular Substances] pages 1141 et seq.)。
聚合物陰離子及電導聚合物可包含在液體組成物中，尤其是以0.5 : 1至50 : 1、較佳是1 : 1至30 : 1、尤其較佳是1.5 : 1至20 : 1之重量比。假設在聚合期間發生完全轉化，該導電聚合物之重量在此情況中係對應於所使用之單體的秤重。
作為單體陰離子，可使用例如C 1-C 20-烷烴磺酸，例如甲烷-、乙烷-、丙烷-、丁烷-，或更高磺酸（例如十二烷基磺酸），脂族全氟磺酸（例如三氟甲烷磺酸、全氟丁烷磺酸或全氟辛烷磺酸），脂族C 1-C 20-羧酸（例如2-乙基己基羧酸），脂族全氟羧酸（例如三氟乙酸或全氟辛酸），及芳族磺酸，可經選擇取代之C 1-C 20-烷基（例如苯磺酸、鄰甲苯磺酸、對甲苯磺酸、或十二烷基苯-磺酸），以及環烷烴磺酸（例如樟腦磺酸），或四氟硼酸，六氟磷酸鹽，高氯酸鹽，六氟銻酸鹽，六氟砷酸鹽，或六氯銻酸鹽等的陰離子。對甲苯磺酸、甲烷磺酸、或樟腦磺酸之陰離子係較佳作為單體陰離子。
含有陰離子作為相對離子供電荷補償之陽離子聚噻吩通常在專家世界中被稱作聚噻吩/(聚)陰離子複合物(polythiophene/(poly)-anion-complexes)。
亦適合用作為聚噻吩以用在製程步驟b)及c)中形成該固體電解質層的是自摻雜聚噻吩，其較佳是包含至少50%之程度，還要更佳是至少75%之程度，還要更佳是至少95%之程度，且最佳是至少95%之程度，式(I)的重複單元。
Figure 02_image004
(I) 其中 X、Y   是相同或不同，且表示O、S、N-R 1，其中R 1表示芳基、C 1-C 18-烷基、或氫， Z           表示攜帶至少一個陰離子取代基之有機殘餘物，較佳是-SO 3 -M +基團，其中M +表示陽離子。
根據該式(I)之重複單元的較佳實施例 Z           表示–(CH 2) m–CR 2R 3–(CH 2) n–， 其中 R 2表示氫、–(CH 2) s–O–(CR 4 2) p–SO 3 -M +、或–(CH 2) p–SO 3 -M +， R 3表示–(CH 2) s–O–(CR 4 2) p–SO 3 -M +或–(CH 2) p–SO 3 -M +， m及n   是相同或不同，且表示是0至3的整數， R 4表示氫或C 1-C 10烷基，較佳是甲基， s             表示0至10的整數，及 p            表示1至18的整數。 且其中R 1，R 2，R 3及R 4在上述式中可相同或不同。
上文所說明之百分比圖式意欲以此含量表述在該自摻雜導電聚合物中之單體單元的總數中之結構式(I)之單元的數值含量。
適合的陽離子M +是例如H +、Li +、Na +，K +，Rb +、Cs +及NH 4 +。尤其合適的陽離子是Na +及K +。
結構式(I)之尤其較佳的單體是其中 X、Y   表示O， Z           表示–(CH 2) m–CR 2R 3–(CH 2) n–， R 2表示氫或–(CH 2) s–O–(CH 2) p–SO 3 -M +、–(CH 2) p–SO 3 -M +、或–(CH 2) s–O–(CH 2) p-CHR 4–SO 3 -M +， R 3表示–(CH 2) s–O–(CH 2) p–SO 3 -M +、–(CH 2) p–SO 3 -M +、或–(CH 2) s–O–(CH 2) p-CHR 4–SO 3 -M +， M +表示陽離子， m及n  是相同或不同，且表示是0至3的整數， R 4表示氫、甲基、或乙基； s           表示0至10的整數，及 p           表示1至18的整數者。
結構式(I)之極其較佳的單體係其中 X、Y   表示O， Z           表示–(CH 2)–CR 2R 3–(CH 2) n–， R 2表示氫， R 3表示–(CH 2) s–O–(CH 2) p–SO 3 -M +、–(CH 2) p–SO 3 -M +、–(CH 2) p–SO 3 -M +-CH(CH 3)–SO 3 -M +、或–(CH 2) s–O–(CH 2) p-CH(CH 2CH 3)–SO 3 -M +， M         表示Na +或K +， n           表示0或1， s           表示0或1，及 p           表示2、3、4、或5者。
亦可適合用於在製程步驟b)及c)中形成固體電解質層的自摻雜聚合物之實例揭示於WO-A-2014/048562及US-A-2015/0337061中。極其較佳的自摻雜導電聚合物之具體實例包括聚(4-[(2,3-二氫噻吩[3,4-b]-[1,4]戴奧辛-2-基)甲氧基]丙烷-1-磺酸)、聚(4-[(2,3-二氫基-噻吩[3,4-b][1,4]戴奧辛-2-基)甲氧基]丁烷-1-磺酸)(PEDOT-S)、聚(4-[(2,3-二氫基噻吩[3,4-b][1,4]戴奧辛-2-基)甲氧基]丁烷-2-磺酸)、或其混合物。
較佳的是，製程步驟b)中使用之該液體組成物中之該導電聚合物係以粒子形式存在，尤其較佳是以聚噻吩/(聚)陰離子複合物（例如PEDOT/PSS）的溶脹凝膠顆粒之形式存在。該等粒子之比電導率較佳是小於100 S/cm。在此情況下，該等粒子之比電導率係薄膜在乾燥狀態下的比電導率，該膜係該等粒子在乾燥分散液時形成。較佳的是，使用粒子之比電導率小於50 S/cm，更佳是小於20 S/cm，且甚至更佳是小於10 S/cm之液體組成物。在此情況下，亦較佳的是，粒子之比電導率不小於0.1 S/cm，較佳是不小於0.5 S/cm，且甚至更佳是不小於1 S/cm。最佳的是，粒子之比電導率在1 S/cm至10 S/cm之範圍內。
若製程步驟b)中使用之該液體組成物中之該導電聚合物係以粒子形式存在，則粒子直徑d 50較佳是在1至100 nm之範圍內，較佳是在1至小於70 nm之範圍內，較佳是在1至50 nm之範圍內，尤其較佳是在1至40 nm之範圍內，且尤其更佳是在5至30 nm之範圍內。粒子直徑之判定係經由超離心量測進行。還要較佳的是，該液體組成物中之該導電聚合物的粒子之直徑分布的d 90值係小於150 nm，尤其較佳是小於100 nm，尤其更佳是小於50 nm。此外，該液體組成物中之該導電聚合物的粒子之直徑分布的d 10值係大於1 nm，尤其較佳是大於3 nm，尤其更佳是大於5 nm。
如WO 2010/003874 A2之公開文件第6頁第10-29行中所述，製程步驟b)中使用之該液體組成物較佳包含關於金屬及過渡金屬的純度。該液體組成物中之低濃度金屬的主要優點在於介電質在固體電解質之形成期間且在電容器之後續操作期間不會損壞。
製程步驟b)中使用之該液體組成物進一步包含至少一種分散劑，其中水、有機溶劑、或有機溶劑與水之混合物係較佳作為該分散劑。
以下溶劑可指定作為分散劑之實例：脂族醇，例如甲醇、乙醇、異丙醇、及丁醇；脂族酮，例如丙酮及甲基乙基酮；脂族羧酸酯，例如乙酸乙酯及乙酸丁酯；芳族烴，例如甲苯及二甲苯；脂族烴，例如己烷、庚烷及環己烷；氯化烴，例如二氯甲烷及二氯乙烷；脂族腈，例如乙腈、脂族硫化物、及亞碸（例如二甲基亞碸及環丁碸）；脂族羧酸醯胺，例如甲基乙醯胺、二甲基乙醯胺、及二甲基甲醯胺；脂族及芳族醚，例如二乙基醚及苯甲醚。此外，水或上述指定之有機溶劑與水之混合物亦可用作分散劑。
較佳的分散劑係水或其他質子溶劑，例如醇，諸如甲醇、乙醇、異丙醇、及丁醇，以及此等醇與水之混合物。尤其較佳的分散劑是水。
此外，製程步驟b)中使用之該液體組成物可包含其他組分，例如表面活性物質，例如離子及非離子界面活性劑或黏合促進劑，例如有機官能基矽烷或其水解物，諸如3-環氧丙氧基-丙基三烷氧基矽烷、3-胺基丙基-三乙氧基矽烷、3-巰基丙基-三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯酸氧基丙基-三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、或辛基三乙氧基矽烷；交聯劑，例如三聚氰胺化合物、封閉型異氰酸酯、官能基矽烷–例如四乙氧基矽烷、烷氧基矽烷水解物，例如基於四乙氧基矽烷者）、環氧矽烷，例如3-環氧丙氧基-丙基三烷氧基矽烷-聚胺甲酸酯、聚丙烯酸酯、或聚烯烴之分散液。製程步驟b)中使用之該液體組成物亦可包含一或多種可溶於有劑溶劑中之有機接著劑，如WO 2009/141209 A1之第12頁，第16至34行中所述。該液體組成物之pH值可係1至14，較佳的pH值係1至8。對於腐蝕敏感的介電質，例如氧化鋁或氧化鈮，液體組成物之pH值較佳是2.5至8，更佳是2.5至7，最佳是3至6，以避免損壞介電質。
為了調節pH值，例如，WO 2010/003874 A2中所描述之鹼或酸可添加至該液體組成物中。較佳的是不會損壞該液體組成物之膜形成且在相對高的溫度下不會揮發的添加劑，例如在焊接溫度的條件下仍保持在該固體電解質內者，例如鹼是2-二甲基胺基乙醇、2,2'-亞氨基二乙醇、或2,2',2''-次氮基三乙醇，且酸是聚苯乙烯磺酸。
取決於實施的製程，製程步驟b)中使用之該液體組成物的黏度可介於0.1與1000 mPa×s之間（在20℃下以流變儀測量，且剪切速率係100 s 1-）。黏度較佳是1至200 mPa×s，尤其較佳是10至150 mPa×s之間，尤其更佳是10至100 mPa×s。
製程步驟b)中使用之該液體組成物的固體含量：在各情況下以該液體組成物之總重量計，較佳是在1至30 wt.-%之範圍內，尤其較佳是在1至20 wt.-%之範圍內，且最佳是在1至10 wt.-%之範圍內。固體含量係藉由在高到足以移除分散劑的溫度下乾燥該分散液來判定，但其不會分解固體材料。
在該多孔電極體已浸漬於上述液體組成物之後，於製程步驟c)中將該分散劑至少部分地移除，以形成部分或完全覆蓋該介電質的固體電解質層。在此情況下，較佳的是，固體電解質對介電質之覆蓋率較佳是至少50%，尤其較佳是至少70%，且最佳是至少80%，其中覆蓋率可藉由在120℃且在乾燥及潮濕狀態下測量電容器之電容來判定，如DE-A-10 2005 043 8 28中所述。
執行移除該分散劑較佳的是將該多孔電極體從在製程步驟b)中使用之該液體組成物中移除，並接著進行乾燥，其中乾燥發生的溫度較佳是在20℃至200℃之範圍內，尤其較佳是在50℃至180℃之範圍內，且更佳是在80℃至150℃之範圍內。乾燥條件（即乾燥時間、乾燥壓力、及乾燥溫度）較佳是調整在一範圍內，以確保在形成該固體電解質層時，該分散劑移除的總量是至少50 wt.-%，較佳是至少75 wt.-%，甚至更佳是至少90 wt.-%，甚至更佳是至少95 wt.-%，且最佳是至少99 wt.-%。在根據本發明之製程的尤其較佳實施例中，乾燥條件被調整成在一範圍內，以確保在形成固體電解質時完全移除分散劑。 製程步驟d)及e)
在根據本發明之製程的製程步驟d)中，以包含至少一種浸漬溶劑的浸漬溶液填充在製程步驟c)中獲得之多孔電極體（即固體電解質層至少部分覆蓋介電質的該多孔電極體）的孔隙之至少一部分；及在製程步驟e)中，將至少一部分浸漬溶劑從在製程步驟d)中獲得之該多孔電極體(1)中移除。
實施浸沒於浸漬溶液中或各自地與浸漬溶液之浸漬的持續時間較佳是在1秒至120分鐘之範圍內，尤其較佳是在10秒至60分鐘之範圍內，且最佳是在30秒至15分鐘之範圍內。浸沒之進行較佳是製程步驟c)中獲得之該多孔電極體係至少部分地浸沒於該浸漬溶液中，或將該浸漬溶液係注入該多孔電極體，從而浸漬至此多孔電極體。將該浸漬溶液引入至該多孔電極體可例如藉由增壓或減壓、振動、超音波、或熱來促進。
當在製程步驟d)中以該浸漬溶液浸漬該多孔電極體之孔隙時，更佳的是確保浸漬達到在製程步驟c)中獲得之該多孔電極體的開孔體積之至少25 vol-%，較佳是至少30 vol-%，更佳是至少40 vol-%，甚至更佳是至少50 vol-%，甚至更佳是至少75vol-%，且最佳的是至少90 vol-%填充有浸漬溶液。
在本發明之製程中使用之較佳浸漬溶劑符合以下性質中之至少一者，更佳的是符合此兩性質： (β1)    其沸點（在1013 hPa下判定）係至少200℃，且小於330℃； (β2)    其熔點小於15℃，較佳是小於5℃，且甚至更佳是小於-5℃。
在此情況下，尤其較佳的是，該至少一種浸漬溶劑係包含兩個羥基之化合物，或係包含一個羥基及一個醚基之化合物，較佳係一個烷醚基，尤其較佳的是具有2個至4個重複單元之聚乙二醇。更佳的是，該至少一種浸漬溶劑係選自由二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、及其中至少兩者的混合物所組成之群組，尤其較佳的是二乙二醇及三乙二醇。
除了該浸漬溶劑之外，該浸漬溶液可包含進一步組分，例如穩定劑（例如先前所提及者）及/或進一步溶劑，尤其是低沸點溶劑，其沸點（在1013 hPa下判定）是小於150℃，較佳是小於120℃。然而，較佳的是，在各情況下以該浸漬溶液之總重量計，製程步驟d)中使用之該浸漬溶液所包含之該至少一種浸漬溶劑的含量是至少50 wt.-%，較佳是至少75 wt.-%，且甚至更佳是至少90 wt.-%。在兩種或更多種浸漬溶劑之情況下，此等含量代表浸漬溶劑之總量。
在製程步驟e)中，該浸漬溶劑係至少部分地從在製程步驟d)獲得之該多孔電極體中移除。將浸漬溶劑的移除較佳的方式是，將該多孔電極體從在製程步驟d)中使用之浸漬溶液組成物中萃取，且接著進行乾燥，其中乾燥發生的溫度較佳是在80℃至250℃之範圍內，尤其較佳在100℃至200℃之範圍內，且更佳是在120℃至150℃之範圍內。乾燥條件（即乾燥時間、乾燥壓力、及乾燥溫度）較佳是調整在一範圍內，以確保該浸漬溶劑從在製程步驟d)中獲得之多孔電極體中移除的總量是至少50 wt.-%，較佳是至少70 wt.-%，更佳是至少80 wt.-%，甚至更佳是至少90 wt.-%，甚至更佳是至少95 wt.-%，且最佳是至少99 wt.-%。在根據本發明之製程的尤其較佳實施例中，乾燥條件係被調整成在一範圍內，以確保在製程步驟e)中該浸漬溶劑係完全從在製程步驟d)中獲得之多孔電極體中移除。 製程步驟f) -封裝
在該浸漬溶劑在製程步驟e)中至少部分地以如上所述之方式從在製程步驟d)中獲得之該多孔電極體中移除之後，該電解電容器可以熟習此項技術者已知之方式完成。在鉭電解電容器的情況下，該電容器本體可以例如石墨層及銀層來塗佈，如DE-A-10 2005 043 828中所述；而在鋁捲繞型電容器的情況下，對應於US 7,497,879 B2之教示，該電容器本體係被併入至配備有密封橡膠的鋁杯中，並藉由法蘭以機械式牢固密封。在此之後，可藉由「老化」以本身已知的方式從電容器中移除介電質中的缺陷。
封裝較佳是藉由以樹脂（例如環氧樹脂或熱塑性樹脂，如EP 0447 165 A2中所揭示者）密封電容器本體來完成。在鋁電解電容器之情況下，封裝較佳是藉由提供鋁杯給製程步驟e)中獲得之該多孔電極體，並以該密封橡膠將其閉合。 製程步驟e2)
根據本發明之製程的較佳實施例，該製程進一步包含製程步驟e2)，該製程步驟e2)是在製程步驟e)之後且在製程步驟f)之前施行，在其中再次以包含至少一種浸漬溶劑的浸漬溶液填充在製程步驟e)中獲得之多孔電極體的孔隙之至少一部分，其中該至少一種浸漬溶劑的沸點（在1013 hPa下判定）係至少150℃，較佳是至少170℃，且更佳是至少190℃。較佳的浸漬溶液及浸漬溶劑係在與製程步驟d)關聯的內容中已提及者。使該多孔電極體的孔隙之至少一部分填充有浸漬溶液之條件亦同樣適用。當在製程步驟e2)中使該多孔電極體之孔隙浸漬於該浸漬溶液時，再次較佳是確保在各情況下以該浸漬溶液之總重量計，浸漬達成在製程步驟e)中獲得之該多孔電極體的開孔體積之至少50 vol-%，更佳是至少75vol-%，且甚至更佳的是至少90 vol-%填充有該浸漬溶液，其中該浸漬溶液較佳是包含該至少一種浸漬溶劑，其含量是至少50 wt.-%，較佳是至少75 wt.-%，甚至更佳是至少90 wt.-%，且最佳是至少95 wt.-%。在製程步驟e2)中，尤其較佳的是此等填充量是立即在執行製程步驟f)之前完成，即在封裝該多孔電極體之前，以防止任何浸漬溶劑從該等孔隙進一步蒸發。因此，與製程步驟d)中施加的浸漬溶液相反，製程步驟e2)中施加的浸漬溶液在封裝前仍保持至少一定程度（較佳是完全）在該多孔電極體之孔隙內。
測量方法： 電容(CAP)
對於性質(α1)之判定，電容是藉由阻抗分析儀(LCR meter, Agilent 4284A)在20℃及120 Hz下所判定。相對初始電容C 1係藉由以下計算： C1=（突波測試之前的電容）/（額定電容） 其中額定電容係為電極體設計之電容，其係基於鋁箔、陽極氧化（成形）、及大小之選擇。
突波測試之後的相對電容 C2係藉由以下計算： C2=（突波測試之後的電容）/（額定電容）
對於性質(α2)之判定，電容是藉由相同的LCR計分別在20℃及-55℃下，以120 Hz判定。對於性質(α3)之判定，電容是藉由相同LCR計在20℃及120 Hz下判定。 固體含量
為了判定固體含量，取製程步驟b)中使用之該液體組成物5 g在100℃下乾燥15小時，並藉由差動稱量判定固體含量。 pH值
pH值係以pH計判定。在校準之後，將pH電極放進緩慢攪拌的分散液或溶液中，直到pH讀數恆定。 導電率
將清潔過之玻璃基材放置於旋轉塗佈機，且將10 ml之製程步驟b)中使用之該液體組成物分布在整個基材上。隨後將剩餘的溶液藉由板之轉動甩掉。之後，將經此塗佈的基材在130℃下在熱板上乾燥15分鐘。接著藉由層厚度測量裝置(Tencor, Alphastep 500)來判定層厚度 d。導電率係由長度 L是2.0 cm之Ag電極經由遮罩在1.0 cm之距離處氣相沉積來判定。在此等電極之間的Ag電極及聚合物膜所獲得結構藉由用剃刀刀片刮除聚合物以形成矩形框架來與該基材上周圍的聚合物膜電離。用靜電計(Keithley 614)使Ag電極與金接腳進行接觸來測定聚合物膜之表面電阻 R。
比電阻率ρ（單位「Ωcm」)之計算係使用方程式： ρ= R × L × d/a.
導電性σ（單位「S/cm」）之計算係使用方程式： σ= 1/ρ 突波測試
電容器係經由100 mOhm電阻器串聯連接至電力庫，且經受18.4 V的電壓脈衝，脈衝週期是10 s電壓開啟（電容器充電）及10 s電壓關斷（電容器放電）。各次充電及放電之峰值電流係約80 A。一個突波循環係由一次充電及一次放電所組成，且持續時間是20秒。 粒子直徑的判定
粒子直徑之判定如H. G. Müller in Colloid Polym. Sci.267, 1113-1116 (1989).中所揭示。 實例 製程步驟a)
採用以下方式產生用於圓柱形鋁電容器之多孔電極體（如圖2所示），其具有16 V的額定電壓及100 µF的額定電容。
將鋁箔蝕刻，從而粗化鋁箔表面。接著使用水性己二酸銨溶液進行陽極氧化，藉此在鋁箔表面上形成介電層。因此，產生陽極箔。
將第二鋁箔蝕刻，從而粗化鋁箔表面。因此，由此製備陰極箔。
將陽極引線及陰極引線分別連接至該陽極箔及該陰極箔。該陽極箔及該陰極箔以兩個分隔紙在兩個箔之間捲繞在一起。將膠帶放在該捲繞元件外部，以避免該等箔之展開。接著使該捲繞元件經受另一陽極氧化，以在該陽極箔之切割邊緣上形成介電層。
因此，製備包含具有介電層之電極體的陽極體。 製程步驟b)
將來自製程步驟a)之多孔電極體放至一腔室中，該腔室具有一缸包含導電聚合物的液體組成物。腔室中之空氣壓力降低至100 hPa。將陽極體浸漬至液體組成物中300秒。接著，自液體組成物中萃取陽極體，並將腔室排空至大氣壓力。 製程步驟c)
將陽極體在120℃下乾燥30分鐘，且接著在150℃下30分鐘。
執行製程步驟b)及c)進一步的時間。因此，獲得電容器本體。 製程步驟d)
將製程步驟c)的電容器本體浸入該浸漬溶液中300秒。 製程步驟e)
製程步驟d)之電容器本體係自浸漬溶液中萃取，且在120℃下乾燥30分鐘，且接著在150℃下30分鐘。 製程步驟f)
將製程步驟e)之電容器本體放在圓柱形鋁殼體中且用密封橡膠密封，以獲得成品電容器。 製備實例1
將粒度分布之d 50值是30 nm的水性聚(3,4-乙烯二氧基-噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽溶液(Clevios PH, Heraeus Deutschland)濃縮至2.5%的固體含量，且以高壓均質機在2500 bar之壓力下均質化5次。使用氨將溶液pH調節至3.0。因此，獲得包含導電聚合物之液體組成物。判定液體組成物之導電性是1 S/cm。 製備實例2
將水性聚(3,4-乙烯二氧基-噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽溶液(Clevios K Nano LV, Heraeus Deutschland)以超過濾濃縮至2.5%之固體含量，且在2500 bar之壓力下以高壓均質機均質化。使用氨將溶液pH調節至3.0，並用去離子水稀釋至2%的固體含量。因此，獲得包含導電聚合物之液體組成物。判定液體組成物之導電性是380 S/cm。 製備實例3
將製備實例2之液體組成物以超過濾濃縮至3%之固體含量，且以高壓均質機在2500 bar之壓力下均質化5次。使用氨將所獲得之液體組成物pH調節至3.0，並用去離子水稀釋至2%的固體含量。因此，獲得包含導電聚合物之液體組成物。判定液體組成物之導電性是260 S/cm。 製備實例4
將製備實例3之液體組成物以超過濾濃縮至4%之固體含量，且以高壓均質機在2500 bar之壓力下均質化5次。使用氨將所獲得之液體組成物pH調節至3.0，並用去離子水稀釋至2%的固體含量。因此，獲得包含導電聚合物之液體組成物。判定液體組成物之導電性是90 S/cm。 製備實例5
將製備實例4之液體組成物以超過濾濃縮至4%之固體含量，且以高壓均質機在2500 bar之壓力下均質化5次。使用氨將所獲得之液體組成物pH調節至3.0，並用去離子水稀釋至2%的固體含量。因此，獲得包含導電聚合物之液體組成物。判定液體組成物之導電性是10 S/cm。 實例1
電容器係採用以下方式產生：
製備根據製程步驟a)之第一陽極體。其後，使用包含製備實例1之導電聚合物的該液體組成物來根據製程步驟b)及c)處理該陽極體。執行製程步驟b)及c)進一步的時間。因此，獲得電容器本體。
接著，根據製程步驟d)使用乙二醇(EG)作為浸漬溶液將所獲得的電容器本體浸漬，並根據製程步驟e)乾燥。最後，根據製程步驟f)封裝該電容器本體，並獲得電容器。
電容器之電容是在具有400個突波循環的突波測試之前及之後測量。表1顯示突波測試之後的相對初始電容及相對電容。 實例2
產生及評估電容器之方式同實例1，惟在製程步驟d)中是使用二乙二醇(DEG)作為浸漬溶液。 實例3
產生及評估電容器之方式同實例1，惟在製程步驟d)中是使用三乙二醇(TEG)作為浸漬溶液。 實例4
產生及評估電容器之方式同實例1，惟在製程步驟d)中是使用1,5-戊二醇作為浸漬溶液。 實例5
產生及評估電容器之方式同實例1，惟在製程步驟d)中是使用二甲亞碸（DMSO)作為浸漬溶液。 實例6
產生及評估電容器之方式同實例1，惟在製程步驟d)中是使用γ-丁內酯(GBL)作為浸漬溶液。 表1
   浸漬溶劑 相對初始電容C 1 突波測試後之相對電容C2（400個循環）
實例1 EG 92% 69%
實例2 DEG 104% 102%
實例3 TEG 103% 102%
實例4 戊二醇 100% 95%
實例5 DMSO 85% 53%
實例6 GBL 43% 25%
比較實例1
製備根據製程步驟a)之第一陽極體。其後，使用包含製備實例2之導電聚合物的該液體組成物來根據製程步驟b)及c)處理該陽極體。執行製程步驟b)及c)進一步的時間。因此，獲得電容器本體。
接著，根據製程步驟d)使用二乙二醇作為浸漬溶液將所獲得的電容器本體浸漬，並根據製程步驟e)乾燥。最後，根據製程步驟f)封裝該電容器本體，並獲得電容器。
電容器之電容是在具有1000個突波循環的突波測試之前及之後測量。表2顯示突波測試之後的相對初始電容及相對電容。 比較實例2
產生及評估電容器之方式同比較實例1，惟係使用製備實例3之液體組成物作為製程步驟b)中包含導電聚合物的液體組成物。 實例7
產生及評估電容器之方式同比較實例1，惟係使用製備實例4之液體組成物作為製程步驟b)中包含導電聚合物的液體組成物。 實例8
產生及評估電容器之方式同比較實例1，惟係使用製備實例5之液體組成物作為製程步驟b)中包含導電聚合物的液體組成物。 表2
   液體組成物之導電性 相對初始電容C 1 突波測試後之相對電容 C2（1000個循環）
比較實例1 380 S/cm 98% 70%
比較實例2 260 S/cm 100% 79%
實例7 90 S/cm 104% 99%
實例8 10 S/cm 104% 100%
實例1 1 S/cm 104% 100%
實例9
製備根據製程步驟a)之第一陽極體。其後，使用包含製備實例1之導電聚合物的該液體組成物來根據製程步驟b)及c)處理該陽極體。執行製程步驟b)及c)進一步的時間。因此，獲得電容器本體。
接著，根據製程步驟d)使用二乙二醇作為浸漬溶液將所獲得的電容器本體浸漬，並根據製程步驟e)乾燥。最後，根據製程步驟f)封裝該電容器本體，並獲得電容器。
電容器之電容是在具有2000個突波循環的突波測試之前及之後測量。表3顯示突波測試之後的相對初始電容及相對電容。 實例10
製備根據製程步驟a)之第一陽極體。其後，使用包含製備實例1之導電聚合物的該液體組成物來根據製程步驟b)及c)處理該陽極體。執行製程步驟b)及c)進一步的時間。因此，獲得電容器本體。
接著，根據製程步驟d)使用二乙二醇作為浸漬溶液將所獲得的電容器本體浸漬，並根據製程步驟e)乾燥。
接著，藉由使用二乙二醇作為浸漬溶液（不具有額外乾燥步驟），將獲得的電容器本體浸漬第二時間。最後，根據製程步驟f)封裝該電容器本體，並獲得電容器。
電容器之電容是在具有2000個突波循環的突波測試之前及之後測量。表3顯示突波測試之後的相對初始電容及相對電容。 表3
   相對初始電容C 1 突波測試後之相對電容C2（2000個循環）
實例9 104% 93%
實例10 104% 100%
實例11
產生電容器之方式同實例9。
電容器之電容在20℃及-55℃下測量。根據下式計算-55℃下之相對電容：
（在-55℃下之相對電容）=（在-55℃下之電容）/（在20℃下之電容）。
結果顯示於表4中。 比較實例3
產生及評估電容器之方式同實例11，惟係使用製備實例2之液體組成物作為製程步驟b)中包含導電聚合物的液體組成物。結果顯示於表4中。 表4
   在-55℃下之相對電容
實例11 89%
比較實例3 78%
實例12
產生電容器之方式同實例9。
電容器之電容是在125℃之儲存溫度下儲存1000小時之前及之後，在20℃測量。根據下式計算在125℃下儲存1000小時之後的相對電容： （在125℃下1000小時之後的相對電容）=（在125℃下儲存1000小時之後，在20℃的電容）/（在125℃下儲存1000小時之前，在20℃的電容）
結果顯示於表5中。 實例13
產生及評估電容器之方式同實例12，惟係使用80 wt.-%之二乙二醇(DEG)與20 wt.-%之單寧酸的混合物作為製程步驟d)中之浸漬溶液。
結果顯示於表5中。 表5
   在125℃下1000小時後之相對電容
實例12 87%
實例13 95%
1:多孔電極體 2:電極材料 3:介電質 4:固體電解質 5:孔隙 6:浸漬溶液 7:封裝（鋁殼體） 8:電容器元件（塗佈有介電質及固體電解質之多孔電極材料且包含浸漬溶劑） 9:密封橡膠 10:引線
現以非限制性圖式及實例來更詳細地解釋本發明。 ［圖1］展示根據本發明之電容器的一部分的示意剖面圖。後者包含多孔電極體1，其包含孔隙5且主要由例如鋁之多孔電極材料2製成。在該電極材料2之表面上，介電質3形成一薄層，從而形成仍然是多孔的陽極體，其包含由該電極材料2及該介電質3製成的該電極體1。在介電質3上，其後跟隨（可選地在其他層之後）一層之固體電解質4（例如，由PEDOT/PSS粒子製成），從而形成電容器本體，其包含由該電極材料2、該介電質3、及該固體電解質4製成之該電極體1。 ［圖2］展示根據本發明之鋁電容器，其包含電容器元件8（塗佈有介電質3及固體電解質4之多孔電極材料2，及接觸多孔陽極箔及相對陰極箔之引線10，兩個箔皆係以兩分隔紙捲繞於兩個箔之間，並以纏繞端帶固定）。電容器元件8以底部圓柱之形狀保持在鋁殼體7中，密封橡膠9係附接於該殼體之開口中。 ［圖3］展示透過藉由根據本發明之製程的特定實施例中獲得之電容器的一部分的示意性剖面圖，其中在額外的製程步驟e2)中，製程步驟e)中獲得之該多孔電極體1之孔隙5已再次至少部分填充有浸漬溶液（例如填有二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、或其中至少兩者之混合物；參見圖3中之灰色陰影），從而形成電容器，其包含由該電極材料2、該介電質3、該固體電解質4、及該浸漬溶液6製成之該多孔電極體1（參見圖3中之灰色陰影）。
1:多孔電極體
2:電極材料
3:介電質
4:固體電解質
5:孔隙

Claims (15)

  1. 一種用於製造電容器之製程，其包含下列製程步驟： a)       提供由電極材料(2)製成之多孔電極體(1)，其中介電質(3)至少部分覆蓋此電極材料(2)之表面； b)       引入包含導電聚合物及分散劑之液體組成物至在製程步驟a)中提供之該多孔電極體(1)的至少一部分中，其中由該液體組成物製成之導電層具有小於100 S/cm之導電性； c)       至少部分地將該分散劑從在製程步驟b)中獲得之該多孔電極體(1)移除，以形成至少部分覆蓋該介電質(3)之表面的固體電解質層(4)； d)       用包含至少一種浸漬溶劑之浸漬溶液填充在製程步驟c)中獲得之該多孔電極體(1)的孔隙(5)之至少一部分，其中該至少一種浸漬溶劑具有至少150℃的沸點（在1013 hPa下判定）； e)       至少部分地將該浸漬溶劑從在製程步驟d)獲得之該多孔電極體(1)移除； f)        封裝在製程步驟e)中獲得之該多孔電極體(1)。
  2. 如請求項1之製程，其中製程步驟b)中使用之該液體組成物中之該導電聚合物係以粒子形式存在，該等粒子具有在1至100 nm之範圍中之直徑d 50。
  3. 如請求項1或2中之製程，其中製程步驟b)中使用之該液體組成物中之該導電聚合物係以聚噻吩/(聚)陰離子複合物的形式存在，其中該聚噻吩係聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)，且該聚陰離子是聚苯乙烯磺酸之陰離子。
  4. 如請求項1至3中任一項之製程，其中在製程步驟b)中施加之該液體組成物包含少於3 wt.-%之高沸點溶劑，其具有至少150℃之沸點（在1013 hPa下判定）。
  5. 如請求項1至4中任一項之製程，其中在製程步驟d)中施加之該浸漬溶液中之該至少一種浸漬溶劑具有小於15℃之熔點。
  6. 如請求項1至5中任一項之製程，其中在製程步驟d)中施加之該浸漬溶液中的浸漬溶劑具有至少200℃且小於330℃之沸點（在1013 hPa下判定）。
  7. 如請求項1至6中任一項之製程，其中在製程步驟d)中施加之該浸漬溶液中之該至少一種浸漬溶劑係具有2至4個重複單元之聚乙二醇。
  8. 如請求項7之製程，其中在製程步驟d)中施加之該浸漬溶液中之該至少一種浸漬溶劑係選自由二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、及其至少兩者之混合物所組成之群組。
  9. 如請求項1至8中任一項之製程，其中在製程步驟d)中使用之該浸漬溶液包含穩定劑。
  10. 如請求項1至9中任一項之製程，其進一步包含在製程步驟e)之後且在製程步驟f)之前施行的製程步驟e2)： e2)     以包含至少一種浸漬溶劑之浸漬溶液(6)填充在製程步驟e)中獲得之該多孔電極體(1)的孔隙(5)之至少一部分，其中該至少一種浸漬溶劑具有至少150℃之沸點（在1013 hPa下判定）。
  11. 如請求項10之製程，其中在製程步驟e2)中施加之該浸漬溶液(6)中之該浸漬溶劑係如請求項5至8中任一項所定義。
  12. 一種電容器，其包含如組件： i)        由電極材料(2)製成之多孔電極體(1)，其中介電質(3)至少部分覆蓋此電極材料(2)之表面； ii)       包含導電聚合物之固體電解質層(4)，其中該固體電解質層(4)至少部分覆蓋該介電質(3)之表面； iii)     圍封該多孔電極體(1)之封裝； 其中該電容器滿足以下性質： (α1)   藉由本文中所揭示之測試方法所判定之相對電容 ΔC減少至多20%，其中 ΔC = C1 - C2，其中 C1係相對初始電容，且 C2係在經歷400個循環的突波測試之後的相對電容。
  13. 如請求項12之電容器，其中該電容器滿足以下性質： (α2)   在溫度從20℃減少至-55℃時，電容降低至多20%，及 (α3)   該電容器在125℃下儲存1000 h之後，電容降低至多20%。
  14. 如請求項12或13之電容器的用途，或在電子電路中藉由如請求項1至11中任一項之製程可獲得之電容器的用途。
  15. 一種電子電路，其包含如請求項12至13中任一項之電容器，或包含藉由如請求項1至11中任一項之製程可獲得的電容器。
TW111136968A 2021-09-29 2022-09-29 用於生產供高可靠度應用之聚合物電容器的製程、電容器、其用途及包含彼之電子電路 TWI846073B (zh)

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