專(zhuān)利名稱(chēng)：：電解電容及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電解電容及其制造方法，所述電解電容通過(guò)在電極表面進(jìn)行陽(yáng)極化處理的方法形成介電層。更具體的是，本發(fā)明涉及其特點(diǎn)是能控制電絕緣降低并且能減少電解電容中電流泄漏的電解電容，所述電絕緣的降低由在陽(yáng)極化電極時(shí)介電層的結(jié)晶化導(dǎo)致的。
背景技術(shù)：
：最近，電器的小型化帶來(lái)了對(duì)高容量小型電容的巨大需求。如在JP-A-5-121275中所揭示的，提到了高容量的電容，例如使用鈦?zhàn)鳛殡姌O并通過(guò)陽(yáng)極化電極形成氧化鈦介電層的電解電容，或者如在JP-A-11-312628中所揭示的，例如通過(guò)陽(yáng)極化電極，在電極表面形成金屬氧化物介電層的電容，所述電極使用通過(guò)燒結(jié)電子管金屬如鋁，鉭，鈮或鈦的粉末構(gòu)成的電子管金屬。順便提到，所述電子管金屬具有整流和陽(yáng)極化的能力。似是如上所述，當(dāng)通過(guò)陽(yáng)極化電極，在電極表面形成金屬氧化物介電層時(shí)，所述金屬氧化物在陽(yáng)極化所述電極時(shí)容易結(jié)晶；所述電極使用通過(guò)燒結(jié)電子管金屬如鋁，鉭，鈮或鈦的粉末構(gòu)成的電子管金屬。因此，所述介電層的電絕緣會(huì)降低，且所述電解電容中的電流泄漏會(huì)增大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供包括具有介電層的電極的電解電容，所述介電層通過(guò)在電極表面進(jìn)行陽(yáng)極化處理形成，通過(guò)控制在陽(yáng)極化電極時(shí)介電層的結(jié)晶，泄漏電流更少的電容避免了電絕緣性的降低。本發(fā)明中，第一電解電容包括電極，所述電極使用選自鈮合金，鈦合金和鈣合金中的-種合金，其中，在其表面通過(guò)陽(yáng)極化電極形成介電層。，使用選自鈮合金，鈦合金或鎢合金中的一種合金作為本發(fā)明第一電解電容所提到的電極時(shí)，相比較使用鈮，鈦或鎢元素的情況，很好地控制了在陽(yáng)極化電極中介電層的結(jié)晶化。因此，能消除電絕緣的降低，并且減少電解電容中的電流泄漏。某種程度上，對(duì)鈮合金的種類(lèi)沒(méi)有限制，但為了控制在陽(yáng)極化電極中介電層的結(jié)晶化，最好使用制造鈮與選自鎢、釩、鋅、鋁、鉬、鉿和鋯中的至少一種添加金屬的合金所形成的鈮合金-。，更適宜的是，當(dāng)使用由制造鈮和鋁的合金而形成的鈮合金電極進(jìn)行陽(yáng)極化來(lái)形成介電層時(shí)，在介電層中包含氧化鋁和氧化鈮。氧化鋁優(yōu)良的電絕緣性有助于控制在陽(yáng)極化電極中介電層的結(jié)晶化以及控制泄漏電流。對(duì)鈦合金的種類(lèi)沒(méi)有限制，但為了控制在陽(yáng)極化電極中介電層的結(jié)晶化，最好使用制造鈦與選自鎢、釩、鋅、鋁、鉬、鉿和鋯中的至少一種添加金屬的合金所形成的鈦合金。對(duì)鎢合金的種類(lèi)沒(méi)有限制，但為了控制在陽(yáng)極化電極中介電層的結(jié)晶化，最好使用制造鎢與選自鎢、釩、鋅、鋁、.鉬、鉿和鋯中的至少一種添加金屬的合金所形成的鎢合金。—此外，當(dāng)在鈮合金，鈦合金或鎢合金中添加金屬的量太少時(shí)，難以控制在陽(yáng)極化電極中介電層的結(jié)晶化，另一方面，當(dāng)添加金屬的量太多時(shí)，也難以控制在陽(yáng)極化電極中介電層的結(jié)晶化。因此，優(yōu)選各合金的添加金屬的含量為0.01-10重量％。本發(fā)明中，第二電解電容包括鈮和鋁的混合燒結(jié)體電極，所述燒結(jié)體通過(guò)燒結(jié)鈮和鋁的混合粉末獲得；其中，在其表面通過(guò)陽(yáng)極化電極形成包含氧化鈮和氧化鋁的介電層。如本發(fā)明第二電解電容所提到的，當(dāng)陽(yáng)極化所述鈮和鋁的混合燒結(jié)體電極時(shí)，氧離子從電極表面滲入電極中，且鈮離子和鋁離子遷移到電極表面，所述燒結(jié)體通過(guò)燒結(jié)鈮和鋁的混合粉末制得。鈮離子和鋁離子在電極表面和氧離子發(fā)生反應(yīng)。因?yàn)橄啾扔阡X離子，鈮離子具有高的離子電導(dǎo)率，所用首先在鈮顆粒的表面形成氧化鈮層，然后在陽(yáng)極化電極中氧化鋁。在鋁氧化時(shí)，認(rèn)為鋁離子滲入氧化鈮層中，在氧化鈮層的內(nèi)部形成氧化鋁。也認(rèn)為在氧化鈮層中形成的氧化鋁控制介電層的結(jié)晶化和泄漏電流。鈮和鋁混合燒結(jié)體的電極中，如本發(fā)明第二電解電容所提到的，不合適量的鋁使得難以控制在陽(yáng)極化所述電極時(shí)介電層的結(jié)晶化，因此，優(yōu)選相對(duì)于鋁和鈮的總量，鋁的量為0.01-10重量％。本發(fā)明中，第三電解電容包括鈮或鈮合金的摻氟電極；其中所述介電層通過(guò)在其表面陽(yáng)極化電極而形成。如本發(fā)明第三電解電容所提到的，陽(yáng)極化鈮或鈮合金的摻氟電極時(shí)，摻雜的氟控制陽(yáng)極化電極時(shí)介電層的結(jié)晶化，并減緩電絕緣性的降低，以使電容的泄漏電流更少。另外，在本發(fā)明的第三電解電容中，使用鈮合金的電極能在陽(yáng)極化電極時(shí)有效的控制介電層的結(jié)晶化。至于鈮合金，優(yōu)選使用通過(guò)制造鈮和上述添加金屬的合金所形成的鈮合金。也優(yōu)選鈮合金的添加金屬含量在上述范圍內(nèi)。第三電解電容的制造方法如下首先，通過(guò)在氟氣氛中熱處理鈮或鈮合金電極來(lái)?yè)诫s氟，然后通過(guò)在其表面陽(yáng)極化電極來(lái)形成介電層。在熱處理鈮或鈮合金電極來(lái)?yè)诫s氟時(shí)，當(dāng)熱處理溫度超過(guò)225°C，即氟化鈮的沸點(diǎn)時(shí)，難以恰當(dāng)?shù)負(fù)诫s氟，所以?xún)?yōu)選熱處理溫度不高于200°C。更適宜的是40-150°C。另外，在本發(fā)明第三電解電容的制造方法中，氟摻雜在鈮或鈮合金電極中，并通過(guò)在氟離子水溶液里陽(yáng)極化電極，在電極表面上形成介電層。通過(guò)以下說(shuō)明用于說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式的附圖，本發(fā)明這些和其他目的、優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。圖l是實(shí)施實(shí)施例A-D和對(duì)比實(shí)施例A-c中制備的試驗(yàn)電解電容的示意圖。圖2是實(shí)施實(shí)施例El-Ell和對(duì)比實(shí)施例El中制備的試驗(yàn)電解電容的示意圖具體實(shí)施例方式在下文中，將具體描述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的電解電容，同時(shí)對(duì)比例將用于證明本發(fā)明電解電容的實(shí)施例能夠通過(guò)控制介電層的結(jié)晶化來(lái)減少泄漏電流。需要注意的是，本發(fā)明的電解電容不限于以下實(shí)施例，適當(dāng)?shù)母膭?dòng)和改進(jìn)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。實(shí)施例Al在實(shí)施例A1中，1克鎢粉末加入99克鈮粉末中作為添加金屬，然后使用旋轉(zhuǎn)振蕩混合器工作20分鐘來(lái)混合粉末。混合粉末在真空環(huán)境、150(TC下加壓直到制得厚度為100um的鈮合金箔，所述合金中已滲入鎢。接下來(lái)，鈮合金箔切成lcmX5cm大小。此鈮合金箔作為電極，并且在60。C下，在包含O.6體積％磷酸的水溶液中，在30V電壓下進(jìn)行陽(yáng)極化。這樣在鈮合金箔電極表面就形成了介電層。隨后，使用這表面形成了介電層的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極，如圖1所示，陽(yáng)極3浸入燒杯1中容納的含有2重量％硼酸的溶液2。另外，活性碳型圓柱形陽(yáng)極4也浸入包含硼酸的水溶液2，圍繞但離開(kāi)電極3，這樣就得到了實(shí)施例Al的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例A2除了添加金屬的種類(lèi)，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例A2的試驗(yàn)電解電容。將l克釩粉末取代實(shí)施例Al中的鎢粉末加入99克的鈮粉末中。實(shí)施例A3除了添加金屬的種類(lèi)，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例A3的試驗(yàn)電解電容。將1克鋅粉末取代實(shí)施例Al中的鎢粉末加入99克的鈮粉末中。實(shí)施例A4除了添加金屬的種類(lèi)，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例A4的試驗(yàn)電解電容。將1克鋁粉末取代實(shí)施例Al中的鎢粉末加入99克的鈮粉末中。實(shí)施例A5除了添加金屬的種類(lèi)，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例A5的試驗(yàn)電解電容。將l克鉬粉末取代實(shí)施例Al中的鎢粉末加入99克的鈮中。實(shí)施例A6除了添加金屬的種類(lèi)，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例A6的試驗(yàn)電解電容。將1克鋯粉末取代實(shí)施例Al中的鎢粉末加入99克的鈮中。實(shí)施例A7除了添加金屬的種類(lèi)，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例A7的試驗(yàn)電解電容。將l克鉿粉末取代實(shí)施例Al中的鎢粉末加入99克的鈮中。實(shí)施例A8除了添加金屬的種類(lèi)，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例A8的試驗(yàn)電解電容。將0.5克鋁粉末和0.5克鋅粉末取代實(shí)施例Al中的1克鎢粉末加入99克的鈮粉末中。對(duì)比例al在對(duì)比例al，除了制造鈮合金元件，來(lái)代替實(shí)施例Al中將作為添加金屬的鎢粉末加入鈮粉末中之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備對(duì)比例al的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例Bl在實(shí)施例Bl中，如實(shí)施例Al,將作為添加金屬的1克釩粉來(lái)加入99克鈦粉末中，然后使用旋轉(zhuǎn)振蕩混合器工作20分鐘來(lái)混合所述粉末。所述混合粉末在真空環(huán)境、150(TC下加壓，直到制得厚度為100ym的鈦合金箔，所述合金中已經(jīng)滲入釩。接下來(lái)，將鈦合金箔切成lcmX5cm的大小。所述鈦合金箔用作電極，并且如實(shí)施例A1所述，在60。C下，在包含0.6體積％磷酸的水溶液中，在30V電壓下陽(yáng)極化。這樣，在鈦合金箔電極表面就形成了介電層。除了使用在表面形成了介電層的鈦合金箔電極代替使用實(shí)施例Al中表面形成了介電層的鈮合金箔電極來(lái)作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例Bl的試驗(yàn)電解電容。對(duì)比例bl在對(duì)比例bl，除了制造鈦箔元件，來(lái)代替實(shí)施例Bl中將作為添加金屬的釩粉末加入鈦粉末中之外，使用和實(shí)施例Bl相同的步驟來(lái)制備對(duì)比例bl的試驗(yàn)電解電容。某種程度上，如通過(guò)化學(xué)分析用電子能譜法的分析結(jié)果所示，確認(rèn)在使用鈮合金和鋁合金的實(shí)施例A4和A8的試驗(yàn)電解電容的介電層中包含氧化鋁和氧化鈮。實(shí)施例A1-A8，B1以及對(duì)比例al和bl所得的試驗(yàn)電解電容保持在20V下，2秒后測(cè)定泄漏電流。各試驗(yàn)電解電容的泄漏電流的指數(shù)是基于將實(shí)施例Al試驗(yàn)電解電容的泄漏電流定義為IOO來(lái)確定的。結(jié)果列于下表1中。表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表明顯看出，相比使用通過(guò)陽(yáng)極化在鈮電極表面形成介電層的鈮電極的對(duì)比例al，實(shí)施例A1-A8的試驗(yàn)電解電容的泄漏電流顯著降低，實(shí)施例A1-A8的電容使用通過(guò)用陽(yáng)極化形成介電層的鈮合金電極，所述鈮合金通過(guò)制造鈮和至少一種添加金屬的合金來(lái)制得，所述添加金屬選自鎢、釩、鋅、鋁、鉬、鋯和鉿。相比使用通過(guò)陽(yáng)極化在鈦電極表面形成介電層的鈦電極的對(duì)比例bl，實(shí)施例Bl試驗(yàn)電解電容的泄漏電流顯著降低，實(shí)施例Bl的電容使用通過(guò)陽(yáng)極化形成介電層的鈦合金電極，所述鈦合金通過(guò)制造鈦和釩的合金來(lái)制得，當(dāng)鈦合金通過(guò)制造鈦和至少一種代替釩的添加金屬的合金來(lái)形成時(shí)，能得到類(lèi)似的效果，所述添加金屬包括鎢、釩、鋅、鋁、鉬、鋯和鉿。實(shí)施例Al.1-Al.10除了改變加入鈮粉末中鎢粉末的比例來(lái)制得與Al相比有不同的鎢含量的鈮合金箔(如表2所示)，使用和實(shí)施例Al中相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例A1.1-Al.10的試驗(yàn)電解電容。采用如上所述相同的泄漏電流測(cè)定方法，并基于將實(shí)施例Al試驗(yàn)電解電容的泄漏電流定義為100，確定實(shí)施例Al.1-A1.IO所得各試驗(yàn)電解電容的泄漏電流指數(shù)。結(jié)果列于下表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從上表明顯看出，在實(shí)施例Al和A1.2-A1.8中，所述鈮合金的鴿含量為0.01-10重量％，其試驗(yàn)電解電容的泄漏電流指數(shù)都不高。特別是，實(shí)施例A1和A1.3-A1.6中，所述鈮合金的鎢含量為0.1-5重量％，其試驗(yàn)電解電容的泄漏電流指數(shù)更低。而且，當(dāng)鈮合金通過(guò)制造鈮和至少一種代替鎢的添加金屬的合金而形成時(shí)，或者用鈦合金取代鈮合金時(shí)都能得到類(lèi)似的效果，所述添加金屬包括釩、鋅、鋁、鉬和鋯。實(shí)施例Cl在實(shí)施例Cl中，如實(shí)施例Al所述，將1克鈮粉末加入99克鴨粉末中作為添加金屬，然后使用旋轉(zhuǎn)振蕩混合器工作20分鐘來(lái)混合粉末。所述混合粉末在真空環(huán)境、150(TC下加壓，直到制得厚度為100um的鈦合金箔，所述合金中已經(jīng)滲入鈮。接下來(lái)，將鎢合金箔切成lcmX5cra的大小，鎢合金箔用作電極，并且如實(shí)施例A1所述，在6(TC下，在包含0.6體積％磷酸的水溶液中，在30V電壓下陽(yáng)極化。這樣，在鎢合金箔電極表面就形成了介電層。除了使用在表面形成了介電層的鎢合金箔電極代替使用實(shí)施例Al的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例CI的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例C2除了添加金屬的種類(lèi)外，使用和實(shí)施例CI相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例C2的試驗(yàn)電解電容。將1克鈦粉末取代實(shí)施例CI中的鈮粉末加入99克的鴇粉末中。實(shí)施例C3除了添加金屬的種類(lèi)外，使用和實(shí)施例CI相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例C3的試驗(yàn)電解電容。將1克鉭粉末取代實(shí)施例CI中的鈮粉末加入99克的鎢粉末中。實(shí)施例C4除了添加金屬的種類(lèi)外，使用和實(shí)施例CI相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例C4的試驗(yàn)電解電容。將1克釩粉末取代實(shí)施例CI中的鈮粉末加入99克的鴿粉末中。實(shí)施例C5除了添加金屬的種類(lèi)外，使用和實(shí)施例CI相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例C5的試驗(yàn)電解電容。將1克鋅粉末取代實(shí)施例CI中的鈮粉末加入99克的鎢粉末中。實(shí)施例C6除了添加金屬的種類(lèi)外，使用和實(shí)施例CI相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例C6的試驗(yàn)電解電容。將1克鋁粉末取代實(shí)施例CI中的鈮粉末加入99克的鵒粉末中。實(shí)施例C7除了添加金屬的種類(lèi)外，使用和實(shí)施例CI相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例C7的試驗(yàn)電解電容。將1克鉬粉末取代實(shí)施例CI中的鈮粉末加入99克的鎢粉末中。實(shí)施例C8除了添加金屬的種類(lèi)外，使用和實(shí)施例CI相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例C8的試驗(yàn)電解電容。將1克鋯粉末取代實(shí)施例CI中的鈮粉末加入99克的鉤粉末中。實(shí)施例C9除了添加金屬的種類(lèi)外，使用和實(shí)施例Cl相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例C9的試驗(yàn)電解電容。將1克鉿粉末取代實(shí)施例Cl中的鈮粉末加入99克的鎢粉末中。實(shí)施例C10除了添加金屬的種類(lèi)外，使用和實(shí)施例Cl相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例C10的試驗(yàn)電解電容。將0.5克鉭粉末和0.5克鈮粉末取代實(shí)施例Cl中的1克鈮粉末加入99克的鎢粉末中。對(duì)比例cl在對(duì)比例cl中，除了制造鎢合金元件，來(lái)代替實(shí)施例C1中將作為添加金屬的釩粉末加入鎢粉末中之外，使用和實(shí)施例Cl相同的步驟來(lái)制備對(duì)比例cl的試驗(yàn)電解電容。將實(shí)施例Cl-C10、對(duì)比例cl以及作為參照的對(duì)比例al和bl所得的試驗(yàn)電解電容保持在20V電壓下，2秒后測(cè)定泄漏電流。基于將實(shí)施例Cl的泄漏電流定義為100，確定各試驗(yàn)電解電容的泄漏電流指數(shù)。結(jié)果列在下表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>從上表明顯看出，相比使用通過(guò)陽(yáng)極化在鎢電極表面形成介電層的鎢電極的對(duì)比例cl、使用鈮電極的對(duì)比例al以及使用鈦電極的對(duì)比例bl，實(shí)施例CI-CIO的試驗(yàn)電解電容的泄漏電流顯著降低，實(shí)施例Cl-CIO的電容使用通過(guò)陽(yáng)極化形成介電層的鎢合金電極，所述鎢合金通過(guò)制造鎢和至少一種添加金屬的合金來(lái)形成，所述添加金屬包括鈮、鈦、鉭、釩、鋅、鋁、鉬、鋯和鉿。實(shí)施例Cl.1-Cl.10除了改變加入鎢粉末中鈮粉末的比例來(lái)制備與實(shí)施例Cl相比有不同鈮含量的鎢合金箔(如表4所示)之外，使用和實(shí)施例Cl相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例Cl.1-Cl.10的試驗(yàn)電解電容。采用和上述相同的泄漏電流測(cè)量方法，并基于將實(shí)施例Cl的泄漏電流定義為100，測(cè)定實(shí)施例Cl.1-C1.10所得試驗(yàn)電解電容的泄漏電流指數(shù)。結(jié)果列在下表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>從上表明顯看出，在實(shí)施例Cl和實(shí)施例C1.2-C1.8中，所述鎢合金中鈮含量為0.01-10重量％，它們?cè)囼?yàn)電解電容的泄漏電流指數(shù)低。特別是，實(shí)施例C1和實(shí)施例C1.2-C1.6中，所述鎢合金中的鈮含量為0.01-5.0重量％，它們的試驗(yàn)電解電容的泄漏電流指數(shù)更低。而且，當(dāng)鎢合金通過(guò)制造鎢和至少一種代替鈮的添加金屬的合金來(lái)制得時(shí)，可以獲得相同的效果，所述添加金屬包括鈦、鉭、釩、鋅、鋁、鉬、鋯和鉿。實(shí)施例Dl在實(shí)施例D1中，如對(duì)比例al所示，制備鈮箔元件的電極，所述鈮箔厚度為lOOiim，大小為lcmX5cm。然后在6(TC、氟氣氛下，熱處理電極1小時(shí)，將氟摻雜到電極中。接下來(lái)，在6(TC下，在包含0.6體積％磷酸的水溶液中，在30V電壓下進(jìn)行陽(yáng)極化，這樣在摻氟鈮箔電極表面就形成了介電層。某種程度上，如化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的分析結(jié)果所示，可以確認(rèn)在介電層中包含氟化鈮。除了使用在表面形成了介電層的鈮箔電極代替使用實(shí)施例Al的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例Dl的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例D2在實(shí)施例D2中，如對(duì)比例al所述，制造鈮箔元件的電極，所述的鈮箔厚度為100iira，大小為lcmX5cm。接下來(lái)，在6(TC下，在包含0.2體積％氟化銨的水溶液中，在30V電壓下進(jìn)行陽(yáng)極化，這樣在鈮箔電極表面就形成了介電層。某種程度上，如化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的分析結(jié)果所示，可以確認(rèn)在介電層中包含氟化鈮，和實(shí)施例D1—樣。除了使用在表面形成了介電層的鈮箔電極代替使用實(shí)施例Al的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例D2的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例D3除了使用氟化鉀水溶液代替實(shí)施例D2中用于陽(yáng)極化電極的氟化銨水溶液之外，使用和實(shí)施例D2相同的步驟，在鈮箔電極表面形成介電層。某種程度上，如化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的分析結(jié)果所示，可以確認(rèn)在介電層中和實(shí)施例D1—樣包含氟化鈮。除了使用在表面形成了介電層的鈮箔電極代替使用實(shí)施例Al的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例D3的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例D4除了使用氟化鈉水溶液代替實(shí)施例D2中用于陽(yáng)極化電極的氟化銨水溶液之外，使用和實(shí)施例D2相同的步驟，在鈮箔電極表面形成介電層。某種程度上，如化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的分析結(jié)果所示，可以確認(rèn)在介電層中和實(shí)施例D1—樣包含氟化鈮。除了使用如上在表面形成了介電層的鈮箔電極代替使用實(shí)施例Al的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例M的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例D5除了使用氟酸代替實(shí)施例D2中用于陽(yáng)極化電極的氟化銨水溶液之外，使用和實(shí)施例D2相同的步驟，在鈮箔電極表面形成介電層。某種程度上，如化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的分析結(jié)果所示，可以確認(rèn)在介電層中和實(shí)施例D1一樣包含氟化鈮。除了使用如上在表面形成了介電層的鈮箔電極代替使用實(shí)施例Al的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例D5的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例D6在實(shí)施例D6中，如實(shí)施例A1所述，制造含1重量％鉤的鈮合金箔電極，所述鈮箔厚度為100iim，大小為lcmX5cm。在60°C、氟氣氛下熱處理電極1小時(shí)，將氟摻雜到電極中。接下來(lái)，在6(TC下，在包含0.6體積％磷酸的水溶液中，在30V電壓下進(jìn)行陽(yáng)極化，'這樣在摻氟鈮箔電極表面就形成了介電層。某種程度上，如化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的分析結(jié)果所示，可以確認(rèn)在介電層中和實(shí)施例Dl—樣包含氟化鈮。除了使用在表面形成了介電層的鈮合金箔電極代替使用實(shí)施例Al的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例D6的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例D7在實(shí)施例D7中，如實(shí)施例Al所述，制造包含1重量％鎢的鈮合金箔電極，所述鈮箔厚度為100ura，大小為lcraX5cm。接下來(lái)，在6(TC下，在包含0.2體積％氟化銨的水溶液中，在30V電壓下進(jìn)行陽(yáng)極化，這樣在鈮箔電極表面就形成了介電層。某種程度上，如化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的分析結(jié)果所示，可以確認(rèn)在介電層中和實(shí)施例Dl—樣包含氟化鈮。除了使用在表面形成了介電層的鈮合金箔電極代替使用實(shí)施例Al的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例D7的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例D8除了使用氟化鉀水溶液代替實(shí)施例D7中用于陽(yáng)極化電極的氟化銨水溶液之外，使用和實(shí)施例D7相同的步驟，在鈮箔電極表面形成介電層。某種程度上，如化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的分析結(jié)果所示，可以確認(rèn)在介電層中和實(shí)施例D1—樣包含氟化鈮。除了使用在表面形成了介電層的鈮合金箔電極代替使用實(shí)施例Al的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例D8的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例D9除了使用氟化鈉水溶液代替實(shí)施例D7中用于陽(yáng)極化電極的氟化銨水溶液之外，使用和實(shí)施例D7相同的步驟，在鈮箔電極表面形成介電層。某種程度上，如化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的分析結(jié)果所示，可以確認(rèn)在介電層中和實(shí)施例D1—樣包含氟化鈮。除了使用在表面形成了介電層的鈮箔電極代替使用實(shí)施例Al的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例D9的試驗(yàn)電解電o實(shí)施例D10除了使用氟酸水代替實(shí)施例D7中用于陽(yáng)極化電極的氟化銨水溶液之外，使用和實(shí)施例D7相同的步驟，在鈮箔電極表面形成介電層。某種程度上，如化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的分析結(jié)果所示，可以確認(rèn)在介電層中和實(shí)施例Dl—樣包含氟化鈮。除了使用如上在表面形成了介電層的鈮合金箔電極代替使用實(shí)施例Al的鈮合金箔電極作為陽(yáng)極之外，使用和實(shí)施例Al中相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例D10的試驗(yàn)電解電容。實(shí)施例D卜D10、對(duì)比例al和作為參照的實(shí)施例Al所得的試驗(yàn)電解電容保持在20V電壓下，2秒后測(cè)定泄漏電流。順便提及，在實(shí)施例D1-D10中，氟摻雜在電極表面的介電層中，在對(duì)比例al和實(shí)施例Al中，氟沒(méi)有摻雜在電極表面的介電層中?；趯?shí)施例D2的泄漏電流定義為100，測(cè)定各試驗(yàn)電解電容的泄漏電流指數(shù)。結(jié)果列在下表5中。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>從上表明顯看出與對(duì)比例al和實(shí)施例Al等價(jià)的試驗(yàn)電解電容相比，實(shí)施例D1-D10的試驗(yàn)電解電容降低了泄漏電流，所述對(duì)比例al和實(shí)施例Al的電解電容使用在介電層中沒(méi)有摻雜氟的電極，而實(shí)施例Dl-DIO的電容使用通過(guò)陽(yáng)極化在其表面得到含氟化鈮的介電層的電極。實(shí)施例D1.1-D1.6除了改變鈮箔電極在氟氣氛下熱處理的溫度(如表6所示)之外，使用和實(shí)施例Dl相同的步驟來(lái)制備實(shí)施例Dl.1-D1.6的試驗(yàn)電解電容。采用和上述相同的泄漏電流測(cè)定方法，并且基于將實(shí)施例Dl的泄漏電流定義為100，測(cè)定實(shí)施例Dl.1-D1.6各試驗(yàn)電解電容的泄漏電流指數(shù)。結(jié)果列在下表6中。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>從上表明顯看出，與熱處理溫度為225°C，即氟化鈮沸點(diǎn)的實(shí)施例D1.6相比，在氟氣氛下熱處理電極來(lái)?yè)诫s氟中，熱處理溫度在低于氟化鈮沸點(diǎn)的30-20(TC的實(shí)施例Dl和實(shí)施例Dl.1-Dl.10的試驗(yàn)電解電容降低了泄漏電流。尤其是，熱處理溫度處于40-15(TC的實(shí)施例Dl及實(shí)施例D1.2-D1.4的電解電容更大程度地降低了泄漏電流。實(shí)施例El在實(shí)施例El中，平均粒徑為1um的鈮粉末和平均粒徑為1ura的鋁粉末按鈮-鋁重量比99:1的比例混合。往99重量份的混合粉末中加入1重量份作為粘結(jié)劑的樟腦，并混合。然后在混合粉末中放置鈮金屬電接頭，隨后壓縮混合粉末，并擠壓成形。形成的物件在10-5托的真空環(huán)境下燃燒5小時(shí)，得到鈮和鋁的混合燒結(jié)體。如在實(shí)施例A1中，通過(guò)在6(TC下，在包含0.6體積％磷酸的水溶液中，在30V電壓下進(jìn)行陽(yáng)極化，在鈮和鋁的混合燒結(jié)體的表面形成介電層。接下來(lái)，通過(guò)化學(xué)聚合和電解聚合，在介電層上形成聚吡咯電解層，然后在電解層上形成碳層和銀漿層(silverpaste),來(lái)制備如圖2所示的電解電容。在圖2所示的電解電容中，在由鈮和鋁混合燒結(jié)體制得的電極(陽(yáng)極)ll的表面上形成了介電層12，并在介電層12上先后形成聚吡咯電解槽13、碳層14，銀漿層15，導(dǎo)電粘合劑層16，和樹(shù)脂層17。另外安裝到電極11的陽(yáng)極接頭19和通過(guò)導(dǎo)電粘合劑層16安裝到銀漿層15的陰極接頭18延伸出樹(shù)脂層17。實(shí)施例E2-Ell除改變混合平均粒徑為1um的鈮粉末和平均粒徑為1um的鋁粉末的重量比外，使用和實(shí)施例El相同的步驟制備實(shí)施例E2-Ell的試驗(yàn)電解電容?；旌镶壏勰┖弯X粉末的重量比按如下變化實(shí)施例E2中為99.995:0.005，實(shí)施例E3中為99.99:0.01，實(shí)施例E4中為99.9:0.1，實(shí)施例E5中為99.5:0.5，實(shí)施例E6中為97.5:2.5，實(shí)施例E7中為95:5，實(shí)施例E8中為92.5:7.5，實(shí)施例E9中為90:10，實(shí)施例E10中為89:11，實(shí)施例Ell中為87.5:12.5。對(duì)比例el在對(duì)比例el中，除了使用平均粒徑為lixm的鈮粉末代替實(shí)施例El中添加到鈮粉末中使用的平均粒徑為lym的鋁粉末之外，使用和實(shí)施例E1相同的步驟來(lái)制備對(duì)比例el的試驗(yàn)電解電容。某種程度上，如化學(xué)分析用電子能譜法(ESCA)的分析結(jié)果所示，可以確認(rèn)在所述介電層中包含氧化鈮和氧化鋁。在實(shí)施例El-Ell以及對(duì)比例el所得的試驗(yàn)電解電容中，將陽(yáng)極接頭19和陰極接頭18的電壓差保持在20V的均一電壓下，并2秒后測(cè)定泄漏電流?；趯?shí)施例E1的電解電容的泄漏電流定義為100，測(cè)定各試驗(yàn)電解電容的泄漏電流指數(shù)。結(jié)果列在下表7中。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>從上表明顯看出相比于使用鈮自身燒結(jié)體電極的對(duì)比例el的電解電容，實(shí)施例El-Ell的電解電容降低了泄漏電流，所述實(shí)施例El-Ell使用鈮和鋁混合燒結(jié)體電極。尤其是，實(shí)施例El和E3-E9的電解電容顯著地降低了泄漏電流，在實(shí)施例El和E3-E9中，鋁含量占鋁和鈮總量為0.01-10重量％。盡管通過(guò)實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)敘述了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，各種改動(dòng)和改進(jìn)是顯而易見(jiàn)。所以，除非這種改動(dòng)和改進(jìn)背離本發(fā)明范圍，否則都應(yīng)認(rèn)為是包括在本發(fā)明中的。權(quán)利要求1.一種電解電容，所述電解電容包括鈮或鈮合金的摻氟電極，和通過(guò)陽(yáng)極化電極在電極表面上形成的介電層。2.—種電解電容，所述電解電容包括鈮或鈮合金的電極，和通過(guò)陽(yáng)極化在電極表面上形成的介電層，其中所述介電層包含經(jīng)上述陽(yáng)極化形成的氟。3.如權(quán)利要求l所述的電解電容，其特征在于，所述介電層包含氟化鈮。4.如權(quán)利要求2所述的電解電容，其特征在于，所述介電層包含氟化鈮。5.—種電解電容的制造方法，所述方法包括如下步驟通過(guò)在氟氣氛中進(jìn)行熱處現(xiàn)，將氟摻雜到電極中，然后通過(guò)陽(yáng)極化電極在電極表面上形成介電層。6.如權(quán)利要求5所述的電解電容的制造方法，其特征在于，所述熱處理的溫度不高于200°C。7.—種電解電容的制造方法，所述方法包括如下步驟在包含氟離子的水溶液中陽(yáng)極化鈮或鈮合金的電極，然后在電極表面上形成包含氟的介電層。8.如權(quán)利要求7所述的電解電容的制造方法，其特征在于，所述含氟離子的水溶液包括選自氟化銨，氟化鉀，氟化鈉和氟酸中的至少一種氟化物。全文摘要本發(fā)明的電解電容包括選自合金電極的一種電極、鈮和鋁混合燒結(jié)物電極、或者鈮或鈮合金的摻氟電極；且在各電極表面上，通過(guò)陽(yáng)極化所述電極來(lái)形成介電層；所述合金選自鈮合金，鈦合金和鎢合金中的至少一種。文檔編號(hào)H01G9/042GK101388290SQ20081014927公開(kāi)日2009年3月18日申請(qǐng)日期2003年7月25日優(yōu)先權(quán)日2002年7月26日發(fā)明者木本衛(wèi),矢野睦,高谷和宏申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社