(57)【要約】      （修正有）【課題】電子回路において充電及び放電するときに、キャパシタの等価直列抵抗（ＥＳＲ）が、１０００Ｈｚの周波数において、約１５００ミリオーム未満の湿式電解キャパシタを提供する。【解決手段】複数の薄い粉末形成アノードと、カソード及びこれらアノード及び電流収集器に電気的に接触して配置された作用電解質で湿式電解キャパシタを構成し、かつ、アノードの個数を、２ないし４０個、アノードの厚みを約１５００マイクロメーター以下とする。【選択図】図２
2008277811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みが約１５００マイクロメーター以下で、粉末から作られた複数のアノードと、
カソードと、
前記カソード及びアノードに電気的に接触して配置された作用電解質と、
前記アノードに電気的に接続されたアノード端子と、
前記カソードに電気的に接続されたカソード端子と、
を備えた湿式電解キャパシタ。
【請求項２】
前記キャパシタは、２ないし４０個のアノードを備えた、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項３】
前記キャパシタは、３ないし３０個のアノードを備えた、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項４】
前記アノードは、厚みが約５０ないし約５００マイクロメーターである、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項５】
前記アノードは、タンタルを含む、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項６】
前記アノードは、酸化ニオブを含む、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項７】
前記アノードは、粉末を化学的に還元することにより形成される、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項８】
前記粉末は、五酸化ニオブを含む、請求項７に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項９】
前記アノードからアノードリードが延び、このアノードリードは、前記アノード端子に接続される、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項１０】
前記カソードからカソードリードが延び、このカソードリードは、前記カソード端子に接続される、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項１１】
前記アノードは、誘電体層を含む、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項１２】
前記キャパシタは、複数のカソードを備え、少なくとも２つのカソード間に少なくとも１つのアノードが配置される、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項１３】
前記キャパシタは、３ないし４０個のアノードを備えた、請求項１２に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項１４】
前記アノード及びカソードは、垂直方向に整列される、請求項１２に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項１５】
前記アノード及びカソードは、水平方向に整列される、請求項１２に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項１６】
前記カソードと少なくとも１つのアノードとの間に配置されたセパレータを更に備え、該セパレータは、前記作用電解質の流れを許す、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項１７】
前記カソード、アノード及び作用電解質は、容器内に包囲される、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項１８】
前記容器は、前記アノード端子及びカソード端子が貫通して延びる蓋を含む、請求項１７に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項１９】
前記カソードは、電流収集器と、電気化学的に活性な粒子のコーティングを含む、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項２０】
前記作用電解質は、水溶液である、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項２１】
前記キャパシタは、１０００Ｈｚの周波数において２ボルトバイアス及び１ボルト信号で測定されて、約１５００ミリオーム以下の等価直列抵抗を示す、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【請求項２２】
前記キャパシタは、１０００Ｈｚの周波数において２ボルトバイアス及び１ボルト信号で測定されて、約５００ミリオーム以下の等価直列抵抗を示す、請求項１に記載の湿式電解キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式電解キャパシタに係る。
【背景技術】
【０００２】
電解キャパシタは、その容積効率、信頼性、及びプロセス適合性のために、回路設計に益々使用されてきている。典型的に、電解キャパシタは、幾つかの他の形式のキャパシタより単位容積当たりのキャパシタンスが大きく、比較的大電流で低周波数の電気回路において電解キャパシタを価値あるものにしている。開発されたキャパシタの１つの形式が、アノード、カソード、及び液体即ち「湿式」の作用電解質を含む湿式電解キャパシタである。湿式電解キャパシタは、高いキャパシタンスと低い漏洩電流の良好な組み合せを与える傾向にある。ある状態において、湿式電解キャパシタは、固体電解キャパシタに勝る利点を示すことができる。例えば、湿式電解キャパシタは、ある状態において、固体電解キャパシタより高い作用電圧で動作することができる。更に、例えば、湿式電解キャパシタは、固体電解キャパシタより相当にサイズが大きく、このように大きな湿式電解キャパシタでは大きなキャパシタンスが得られる。
【０００３】
従来の湿式電解キャパシタにおいて、アノードは、金属ホイル（例えば、アルミニウムホイル）である。キャパシタの静電容量は、その電極面積に比例するので、金属ホイルの表面は、誘電体膜を形成する前に、粗面化されるか又は化学的変換を受けて、その有効面積を増加することができる。金属ホイルの表面を粗面化するこのステップは、エッチングと称される。エッチングは、通常、塩酸溶液への浸漬を行う方法（化学的エッチング）、又は塩酸の水溶液中で電気分解を行なう方法（電気化学的エッチング）のいずれかで実施される。電解キャパシタのキャパシタンスは、アノードホイルの粗面化の程度（表面積）と、酸化物膜の厚み及び誘電率とによって決定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属ホイルのエッチングで与えられる表面積には限度があるために、「スラグ(slug)」とも称される多孔性焼結本体を湿式電解キャパシタに使用する試みもなされている。例えば、アノード形成のためのプレス時に粒子が互いに接着するよう確保するために、粉末状のタンタル粒子を適当なバインダー／潤滑剤と混合することにより、タンタルのスラグが形成される。粉末状のタンタルは、タンタルワイヤの周りに高圧力で圧縮され、真空状態のもとで高い温度で焼結されて、非常に強く且つ高密度であるが非常に多孔性でもあるスポンジ状構造を形成する。それにより得られるタンタルスラグの多孔度は、広い内部表面積を与える。しかしながら、広い表面積にも関らず、アノードスラグは、高いＥＳＲや、周波数に対するキャパシタンスの著しい敏感さを与え得る。更に、このスラグは、典型的に、アノードホイルよりサイズが大きく、従って、高い容積効率が必要とされる用途にそれらを組み込むことが困難になる。従って、改良された湿式電解キャパシタが現在要望される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、複数のアノードと、カソードと、これらカソード及びアノードに電気的に接触して配置された作用電解質とを備えた湿式電解キャパシタが開示される。アノードは、厚みが約１５００マイクロメーター以下で、粉末から形成される。このキャパシタは、アノードに電気的に接続されたアノード端子、及びカソードに電気的に接続されたカソード端子も備えている。
【０００６】
本発明の他の特徴及び観点は、以下に詳細に説明する。
当業者に向けられた最良の態様を含む本発明の完全な開示を、添付図面を参照して以下に詳細に行なう。
本発明の同じ又は同様の特徴又は要素を表わすために明細書及び添付図面では参照文字を繰り返し使用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
当業者であれば、この説明は、実施形態の説明に過ぎず、又、例示的構造で実施される本発明の広い観点を限定するものではないことが理解されよう。
【０００８】
本発明は、カソード及び作用電解質と電気的に接触して配置される複数のアノードを備えた湿式電解キャパシタに向けられる。一般的に、多数のアノード、例えば、２ないし４０個、ある実施形態では、３ないし３０個、又、ある実施形態では、４ないし２０個のアノードが使用される。アノードは、薄いもので、典型的に、その厚みは、約１５００マイクロメーター以下、ある実施形態では、約１０００マイクロメーター以下、又、ある実施形態では、約５０ないし約５００マイクロメーターである。性質上比較的薄い複数のアノードを使用することで、それにより得られる湿式電解キャパシタは、優れた電気的特性を達成することができる。例えば、等価直列抵抗（ＥＳＲ）、即ち電子回路において充電及び放電するときにキャパシタが抵抗器のように働く程度、は、１０００Ｈｚの周波数において２ボルトバイアス及び１ボルト信号で測定して、約１５００ミリオーム未満であり、ある実施形態では、約１０００ミリオーム未満であり、又、ある実施形態では、約５００ミリオーム未満である。
【０００９】
アノードの物理的な配列は、一般に、この技術で良く知られたように変化し得る。図２を参照すれば、例えば、２つの個々のアノード６５のアレー１００を含むキャパシタ２００が示されている。アノード６５の各々は、個々のカソード６４間に配置され、全部で３つのカソード６４が使用される。もちろん、一般的に、多数のカソード、例えば、１ないし５０個、ある実施形態では、３ないし４０個、又、ある実施形態では、４ないし３０個のカソードを使用することができる。この特定実施形態では、アレー１００は、１行及び１列のアノード及びカソードを備え、これらは、その上面／下面が互いに隣接して配置されて（垂直方向に整列されて）アッセンブリの高さを最小にするように整列される。例えば、巾（−ｘ方向）及び長さ（−ｙ方向）によって画成されるカソードの上面は、それに対応するアノードの下面に隣接して配置される。或いは又、アノード及びカソードは、「端−端」配置されて、１つのキャパシタの後面が、別のキャパシタの前面又は後面に隣接配置される（水平方向に整列される）ようにしてもよい。アノード及びカソードは、同じ方向に延びる必要がないことを理解されたい。例えば、１つのカソードの表面を、−ｘ方向に実質的に垂直な平面内に設ける一方、別のカソードの表面を、−ｙ方向に実質的に垂直な平面内に設けてもよい。しかしながら、必要であれば、アノード／カソードは、実質的に同じ方向に延びる。
【００１０】
一体化キャパシタアッセンブリを形成するために、個々のアノード及びカソードは、各カソード及びアノード端子に電気的に接続される。端子は、キャパシタアッセンブリのための電気的接続として働くと共に、個々のアノード及びカソードを移動に対して安定化する上で助けとなる。端子を形成するために、導電性材料（例えば、タンタル、ニオブ、銅、ニッケル、銀、ニッケル、亜鉛、スズ、パラジウム、鉛、銅、アルミニウム、モリブデン、チタン、鉄、ジルコニウム、マグネシウム、及びその合金）が使用される。特に適当な導電性金属は、例えば、ニッケル、ニオブ、及びタンタルを含む。端子は、一般的に、互いに電気的に分離され且つ個々のキャパシタを受け入れることができるように望ましい仕方で配列できる。図２において、例えば、キャパシタ２００は、カソード端子１７２（例えば、タンタルワイヤ）に共通に接続されたカソードリード７２を含む個々のカソード６４を備えている。同様に、個々のアノード６５は、アノード端子１６２（例えば、タンタルワイヤ）に共通に接続されたアノードリード６２を含む。カソードリード７２及びアノードリード６２は、既知の技術を使用して、端子１７２及び１６２に電気的に接続することができる。例えば、リードは、端子に直接的に接続されてもよいし（例えば、レーザー溶接、導電性接着剤、等）、又は付加的な導電性素子（例えば、金属）を経て接続されてもよい。
【００１１】
又、カソードとアノードとの間の直接的な接触を防止し、しかも、それら電極への作用電解質１４４のイオン電流の流れを許すために、カソードとアノードの間にはセパレータ１１７も配置される。既知の電解質形式においてセパレータとして使用される任意の材料を、本発明におけるセパレータとして使用することができる。例えば、ペーパー、プラスチックファイバー、ガラスファイバー、これらファイバーで作られたペーパー、多孔性メンブレーン、及びイオン透過性材料（例えば、ＮａｆｉｏｎTM）が含まれる。典型的に、アノード及びそれに対応するカソードは、約１０マイクロメーターないし約１０００マイクロメーターの距離だけ分離される。
【００１２】
必要に応じて、キャパシタ２００のコンポーネントは、容器１１９内に収容することができる。いかなる形状が使用されてもよいが、容器１１９は、頂部１２１及び底部１２３を有するシリンダーの形状である。容器１１９の頂部１２１は、蓋１２５及びシール部材１２７（例えば、ゴムコルク）によってカバーされる。容器１１９及び／又は頂部１２５は、種々の導電性材料のいずれか、例えば、銅、ニッケル、銀、ニッケル、亜鉛、スズ、パラジウム、鉛、銅、アルミニウム、モリブデン、チタン、鉄、ジルコニウム、マグネシウム、及びその合金から作ることができる。端子１６２及び１７２は、蓋１２５を貫通して延び、その後の電気的接続を与える。端子１６２と１７２との間の電気的分離を確保するために、蓋１２５に隣接するエリア内に端子をカプセル化する導電性ロッド１７５（例えば、ステンレススチール、ニオブ、等）が設けられる。
【００１３】
複数のアノード、カソード及び作用電解質を形成する特定の仕方は、異なってもよい。この点に関して、本発明により形成されるコンポーネントの種々の実施形態について以下に詳細に説明する。以下の説明は、例示に過ぎず、本発明では多数の他の実施形態も意図されることを理解されたい。
【００１４】
Ｉ．アノード
アノードは、一般的に、バルブ金属（即ち、酸化し得る金属）により主として構成された粉末組成物から形成されるか、又はバルブ金属を一成分として含む化合物から形成される。使用することのできる適当なバルブ金属は、タンタル、ニオブ、アルミニウム、ハフニウム、チタン、これら金属の合金、等を含むが、これらに限定されない。例えば、アノードは、一般的に半導体又は高伝導性材料と考えられるバルブ金属酸化物又は窒化物（例えば、酸化ニオブ、酸化タンタル、窒化タンタル、窒化にオブ、等）から作ることができる。アノードに使用するのに特に適したバルブ金属酸化物は、ニオブ対酸素の原子比が１：２．５未満、ある実施形態では、１：１．５未満、又、ある実施形態では、１：１．１未満、又、ある実施形態では、１：１．０±０．２である酸化ニオブを含む。例えば、酸化ニオブは、Ｎｂ0.7、ＮｂＯ1.0、ＮｂＯ1.1、及びＮｂＯ2である。このようなバルブ金属酸化物の付加的な例が、全ての目的で参考としてここに援用するFife氏の米国特許第６，３２２，９１２号に説明されている。又、バルブ金属窒化物の例は、Ｔ．Ｔｒｉｐｐ著の“Tantalum Nitride: A New Substrate for Solid Electrolytic Capacitors”; Proceedings of CARTS 2000: 20th Capacitor and Resistor Technology Symposium, 6-20, March 2000、に説明されている。
【００１５】
粉末組成物は、キャパシタのアノードの性能を向上させる特性を有する粒子を含む。例えば、粒子は、その比表面積が、約０．５ないし約１０．０ｍ2／ｇで、ある実施形態では、約０．７ないし約５．０ｍ2／ｇで、又、ある実施形態では、約２．０ないし約４．０ｍ2／ｇである。同様に、それにより生じるバルク密度は、典型的に、約０．１ないし約２０グラム／立方センチメーター（ｇ／ｃｍ3）で、ある実施形態では、約０．５ないし約１２ｇ／ｃｍ3で、又、ある実施形態では、約１ないし約８ｇ／ｃｍ3である。又、粒子は、典型的に、スクリーンサイズ分布が、少なくとも約６０メッシュで、ある実施形態では、約６０ないし約３２５メッシュで、又、ある実施形態では、約１００ないし約２００メッシュである。又、粒子は、純度レベルが約９０ｗｔ％より高く、ある実施形態では、約９５ｗｔ％より高く、又、ある実施形態では、約９８ｗｔ％より高い。
【００１６】
必要に応じて、機械的なミリング技術を使用して、粒子を希望サイズに挽くことができる。例えば、粉末（ＮｂＯ又はＮｂ2Ｏ5）を流体媒体（例えば、エタノール、メタノール、フッ素化流体、等）に分散させて、スラリを形成することができる。次いで、スラリをミルにおいて粉砕媒体（例えば、タンタルのような金属ボール）と結合することができる。粉砕媒体の数は、一般に、ミルのサイズに基づいて変化し、例えば、約１００ないし約２０００であり、又、ある実施形態では、約６００ないし約１０００である。出発粉末、流体媒体、及び粉砕媒体は、任意の割合で結合できる。例えば、出発セラミック粉末と粉砕媒体との比は、約１：５ないし約１：５０である。同様に、流体媒体の量と、出発粉末の結合量との比は、約０．５：１ないし約３：１であり、ある実施形態では、約０．５：１ないし約２：１であり、又、ある実施形態では、約０．５：１ないし約１：１である。使用できるミルの幾つかの例が、全ての目的で参考としてここに援用する米国特許第５，５２２，５５８号、第５，２３２，１６９号、第６，１２６，０９７号、及び第６，１４５，７６５号に説明されている。
【００１７】
ミリングは、目標とする比表面積を得るのに必要な所定の時間にわたって行われる。例えば、ミリング時間は、約３０分ないし約４０時間であり、ある実施形態では、約１時間ないし約２０時間であり、又、ある実施形態では、約５時間ないし約１５時間である。ミリングは、室温又は高い温度を含む希望の温度で行うことができる。ミリングの後に、空気乾燥、加熱、フィルタリング、蒸発、等により、流体媒体を粉末から分離又は除去することができる。例えば、粉末は、不純物を除去するために１つ以上の酸浸出ステップを受けるのも任意である。このような酸浸出ステップは、良く知られたものであり、種々の酸のいずれか、例えば、鉱物酸（例えば、塩酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、燐酸、硫酸、硝酸、等）、有機酸（例えば、クエン酸、酒石酸、蟻酸、シュウ酸、安息香酸、マロン酸、こはく酸、アジピン酸、フタル酸、等）、等々を使用することができる。又、必要ではないが、粒子は、既知の技術を使用して、集塊されてもよい。典型的な集塊技術は、例えば、真空又は不活性雰囲気中で、約８００℃から約１４００℃の範囲の温度において、約３０分ないし約６０分の全時間周期にわたり、１つ又は複数の熱処理ステップを含む。
【００１８】
粉末組成物を形成するために、粒子は、一般に、溶媒中に分散される。とりわけ、溶媒は、セラミック焼成条件のもとで揮発性である粉末組成物の成分を可溶性にするように働く。又、溶媒は、粉末組成物の粘性を制御し、薄膜の形成を容易にするのにも有用である。種々の溶媒のうちの任意の溶媒、例えば、水；グリコール（例えば、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、エトキシジグリコール、及びジプロピレングリコール）；グリコールエーテル（例えば、メチルグリコールエーテル、エチルグリコールエーテル、及びイソプロピルグリコールエーテル）；エーテル（例えば、ジエチルエーテル及びテトラヒドロフラン）；アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソ−プロパノール、及びブタノール）；トリグリセライド；ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン）；エステル（例えば、エチルアセテート、ブチルアセテート、ジエチレングリコールエーテルアセテート、及びメトキシプロピルアセテート）；アミド（例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルカプリリック／カプリック脂肪酸アミド、及びＮ−アルキルピロリドン）；ニトリル（例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、及びベンゾニトリル）；スルホキシド又はスルホン（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、及びスルホラン）；等々を使用することができる。水性溶媒（例えば、水）を使用するのが望ましい。実際には、水は、粉末組成物に使用される溶媒（１つ又は複数）の約２０ｗｔ％以上を構成し、ある実施形態では、約５０ｗｔ％以上、又、ある実施形態では、約７５ｗｔ％ないし１００ｗｔ％を構成する。
【００１９】
粉末組成物に使用される溶媒（１つ又は複数）の合計濃度は、変化し得るが、典型的に、粉末組成物の約１ｗｔ％ないし約５０ｗｔ％であり、ある実施形態では、約５ｗｔ％ないし約４０ｗｔ％であり、又、ある実施形態では、約１０ｗｔ％ないし約３０ｗｔ％である。もちろん、使用する溶媒（１つ又は複数）の特定量は、粉末組成物の希望の固体含有量及び／又は粘性に一部分依存する。例えば、固体含有量は、約２０重量％ないし約９０重量％の範囲であり、より特定すると、約３０重量％ないし約８０重量％であり、そして更に特定すると、約４０重量％ないし約７５重量％である。粉末組成物の固体含有量を変えることにより、粉末組成物におけるセラミック粒子の存在を制御することができる。例えば、より高い粒子レベルで粉末組成物を形成するために、比較的高い固体含有量で調合を行い、大きな割合の粒子がアノードに組み込まれるようにする。更に、粉末組成物の粘性も、使用する溶媒の形式及び／又は適用方法に基づいて変化し得る。しかしながら、粘性は、典型的に、１２ｒｐｍ及び２５℃で動作するスピンドルNo.１８を使用するブロックフィールドＤＶ−１粘性計で測定して、約５ないし約２００パスカル−秒であり、ある実施形態では、約１０ないし約１５０パスカル−秒であり、又、ある実施形態では、約２０ないし約１００パスカル−秒である。必要に応じて、粘性を増加又は減少させるために粉末組成物に濃化剤又は他の粘性変更剤を使用してもよい。
【００２０】
粉末組成物は、バインダー及び／又は潤滑剤を含むのも任意である。任意のバインダーを使用できるが、有機バインダーが特に適している。このようなバインダーは、例えば、ポリ（ビニルブチラル）；ポリ（ビニルアセテート）；ポリ（ビニルアルコール）；ポリ（ビニルピロリドン）；セルロースポリマー、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及びメチルヒドロキシエチルセルロース；アタクチックポリプロピレン、ポリエチレン；ポリエチレングリコール（例えば、Dow Chemical CoからのCarbowax）；シリコンポリマー、例えば、ポリ（メチルシロキサン）、ポリ（メチルフェニルシロキサン）；ポリスチレン、ポリ（ブタジエン／スチレン）；ポリアミド、ポリイミド、及びポリアクリルアミド、高分子重量ポリエーテル；酸化エチレン及び酸化プロピレンのコポリマー；フルオロポリマー、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、及びフルオロオレフィンコポリマー；及びアクリル系ポリマー、例えば、ナトリウムポリアクリレート、ポリ（低アルキルアクリレート）、ポリ（低アルキルメタクリレート）、並びに低アルキルアクリレート及びメタクリレートのコポリマーを含む。
【００２１】
粉末組成物に使用するのに特に適したバインダーは、出来上がる粉末組成物の柔軟性が実質的に制限されないように約５０℃以下のガラス遷移温度をもつラテックスポリマーバインダーである。更に、ラテックスポリマーは、典型的に、その粘着性を最小にするために約−３５℃以上のガラス遷移温度を有する。使用できる幾つかの適当なポリマーラテックスは、スチレン−ブタジエンポリマー、ポリビニルアセテートホモポリマー、ビニル−アセテートエチレンコポリマー、ビニル−アセテートアクリル又はメタクリルポリマー、エチレン−塩化ビニルポリマー、エチレン−塩化ビニル−ビニルアセテートポリマー、塩化ポリビニルポリマー、ニトリルポリマー、及びこの技術で知られた他の適当なラテックスポリマー（これらに限定されない）のようなポリマーをベースとするものでよい。使用できる市販のアクリル系のバインダーは、例えば、Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ  Ｃｏから入手できるＲｈｏｐｌｅｘTM  ＡＣ−２６１、ＲｈｏｐｌｅｘTM  ＥＣ−１７９１、ＲｈｏｐｌｅｘTM  ２０１９Ｒ、ＲｈｏｐｌｅｘTM  Ｂ−６０−Ａ、及びＲｈｏｐｌｅｘTM  ＥＣ−２８８５を含む。
【００２２】
バインダーに加えて、粉末組成物は、キャパシタのアノードを形成する粒子の能力を促進する他の成分を含んでもよい。例えば、懸濁液の表面張力を減少するために、１つ以上の分散剤を粉末組成物に使用してもよい。適当な分散剤の１つのクラスは、酸グループ又はその塩を有するアニオンポリマーを含む。このようなポリマーは、例えば、典型的に、少なくとも１つのエチレン的不飽和酸含有モノマー、及び任意であるが、少なくとも１つのエチレン的不飽和非イオン性モノマーを含む。適当な酸モノマーは、カルボキシル酸グループ、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸モノメチル、フマル酸モノメチル、及びフマル酸モノブチル；無水物、例えば、無水マレイン酸、及び無水イタコン酸；或いはその組み合せを有するモノマーを含む。適当なエチレン的不飽和モノマーは、（メタ）クリル酸のアルキルエステル、例えば、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、及びメチルメタクリレート；（メタ）クリル酸のヒドロキシエステル、例えば、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、及びヒドロキシプロピルメタクリレート；芳香モノマー、例えば、スチレン及びα−メチルスチレン；及びアルケン、例えば、ジ−イソブチレンを含む。適当なアニオンポリマー分散剤の市販例は、例えば、ＴａｍｏｌTM  ７３１Ａ（ポリ（マレインアンヒドライド）のナトリウム塩）、及びＴａｍｏｌTM  ８５０（ポリ（メチルメタクリレート）のナトリウム塩）を含み、これらは、両方とも、Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ  Ｃｏから入手できる。
【００２３】
又、望ましい分散性を有する均質で均一な粉末組成物の形成を促進するために、粉末組成物には濡らし薬品又は表面活性剤を使用することもできる。適当な表面活性剤は、カチオン表面活性剤、非イオン性表面活性剤、アニオン表面活性剤、両性表面活性剤、等々を含むことができる。例えば、非イオン性表面活性剤は、長鎖アルキルグループ又はアルキル化アリールグループのような疎水性塩基と、ある数（例えば、１ないし約３０）のエトキシ及び／又はプロポキシモイエティを含む親水性鎖とを有する。使用できる非イオン性表面活性剤の幾つかのクラスは、例えば、エトキシル化アルキルフェノル、エトキシル化及びプロポキシル化脂肪アルコール、メチルグルコースのポリエチレングリコールエーテル、ソルビトールのポリエチレングリコールエーテル、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロックコポリマー、脂肪（Ｃ8−Ｃ18）酸のエトキシル化エステル、長鎖アミン又はアミドを伴うエチレンオキシドの凝縮生成物、アルコールを伴うエチレンオキシドの凝縮生成物、及びその混合物を含むが、これらに限定されない。特に適した非イオン性表面活性剤は、約５ないし３０モルのエチレンオキシドを伴う直鎖又は有枝鎖アルキルグループに約８ないし１８の炭素原子を含む１モルのアルキルフェノルのポリエチレンオキシド凝縮物を含む。アルキルフェノルエトキシレートの特定例は、１モルのノニルフェノル当たり約９．５モルのエチレンオキシドで凝縮されたノニル、１モルのフェノル当たり約１２モルのエチレンオキシドで凝縮されたジノニルフェノル、１モルのフェノル当たり約１５モルのエチレンオキシドで凝縮されたジノニルフェノル、及び１モルのフェノル当たり約１５モルのエチレンオキシドで凝縮されたジイソクチルフェノルを含む。このような化合物は、ミシガン州ミッドランドのDow Chemical CoからＴｒｉｔｏｎTM  ＣＦ−１００という商標で商業的に入手できる。
【００２４】
粉末組成物の膜形成特性を向上させ、そして低い温度でグリーンテープに柔軟性を与えるために、粉末組成物には可塑化剤も使用されている。可塑化剤は、良く知られており、広範囲の可塑化剤を使用することができる。典型的な可塑化剤は、例えば、鉱物油；プロピレングリコールのようなグリコール；ジオクチルフタレート及びベンジルブチルフタレートのようなフタル系エステル；オレイン酸及びステアリン酸のような長鎖脂肪酸を含む。
【００２５】
粉末組成物の各成分の濃度は、望まれる熱量、使用する適用方法の湿式ピックアップ、等に基づいて変化し得る。例えば、粉末組成物内の粒子の量は、一般に、約２０ｗｔ％ないし約９０ｗｔ％、ある実施形態では、約４０ｗｔ％ないし約８５ｗｔ％、又、ある実施形態では、約６０ｗｔ％ないし約８０ｗｔ％の範囲内である。又、バインダー（１つ又は複数）は、粉末組成物の約０．０１ｗｔ％ないし約２０ｗｔ％、ある実施形態では、約０．１ｗｔ％ないし約１５ｗｔ％、又、ある実施形態では、約１ｗｔ％ないし約１０ｗｔ％を構成する。分散剤、表面活性剤、可塑化剤、等の他の成分は、各々、粉末組成物の約０．００１ｗｔ％ないし約１０ｗｔ％、ある実施形態では、約０．０１ｗｔ％ないし約５ｗｔ％、又、ある実施形態では、約０．１ｗｔ％ないし約３ｗｔ％を構成する。
【００２６】
アノードを形成するために種々の従来の製造手順を一般に使用することができる。例示的なプレス型粉末アノードが、例えば、全ての目的で参考としてここに援用するFife氏等の米国特許第７，０９９，１４３号に説明されている。或いは又、アノードは、導電性材料（例えば、ＮｂＯ、Ｔａ）を形成するように化学的に還元されるセラミック粒子（例えば、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5）から形成することもできる。例えば、セラミック粒子を含む粉末組成物は、最初に形成され、そして印刷、テープドローイング、テープキャスティング（ドクターブレード又はナイフコーティングとしても知られている）、モールディング、押し出し、ドレインキャスティング等の既知の方法を使用して、薄いシートの形態の基板上に堆積される。必要に応じて、アノードのターゲット厚みを得るために、複数の層が形成されてもよい。これらの層は、形成されると、セラミック粒子を化学的に還元して導電性アノードを形成するために熱処理を受ける。このようなスリップ形成されたアノードは、小さな厚み、高いアスペクト比（即ち、巾対厚みの比）、及び均一な密度を示し、これは、次いで、容積効率及び等価直列抵抗（ＥＳＲ）の改善を導く。上述したようなスリップ形成されたアノードは、全ての目的で参考としてここに援用する、本出願と同日に出願された“Anode for Use in Electrolytic Capacitors”と題する特許出願に説明されている。
【００２７】
１つの特定の実施形態では、粉末組成物は、担体基板にテープキャスティングされる。担体基板は、種々の異なる材料、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、等）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、等）、ポリカーボネート、ポリアクリレート（例えば、ポリメチルメタクリレート）、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、セルロースアセテートブチレート、ガラス、金属、その組み合せ、等々から形成される。１つの特定の実施形態では、単体基板は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から形成される。担体基板は、材料のフィルム、シート、パネル又は板の形態でよく、そして吹き付け、キャスティング、押し出し、射出成形、等の良く知られたプロセスにより形成される。被覆された担体基板は、次いで、ブレードアッセンブリ（例えば、ナイフ、ドクターブレード、等）の下に通され、ブレードアッセンブリの下のギャップが被覆の厚みを制御する。担体基板に広げられた後に、粉末組成物は、その揮発成分を除去するために乾燥される。それにより得られる乾燥された層を担体基板から剥離し、独立のグリーンテープを生成する。キャスティング技術の一例が、例えば、全ての目的で参考としてここに援用する次の米国特許に説明されている。Howatt氏の第２，５８２，９９３号；Park二世氏の第２，９６６，７１９号；Zellner氏等の第４，７８６，３４２号；Shanefield氏等の第５，００２，７１０号、及びWang氏等の第６，７７６，８６１号。
【００２８】
図１を参照すれば、例えば、使用できるテープキャスティングプロセス一実施形態が示されている。図示されたように、液体粉末組成物１４が最初に液体貯溜器１０に注がれ、圧送され、又は他の仕方で供給される。この貯溜器から、液体粉末組成物１４は、供給ロール１２から解かれてロール３２に巻き取られる移動する担体基板膜１３上に配置される。従って、粉末組成物１４は、担体基板膜１３を濡らし、それと共に、ドクターブレード１５と膜１３との間に形成されたギャップ２２を通して搬送されて、セラミック層２４を形成する。ギャップ２２のサイズは、得られるセラミック層の厚みに作用し、ドクターブレード１５の高さ及び／又は位置を変えることで調整することができる。典型的に、この厚みは、約１ないし約１５０マイクロメーター、ある実施形態では、約５ないし約１００マイクロメーター、又、ある実施形態では、約２０ないし約８０マイクロメーターの範囲内である。セラミック層２４は、これが形成されると、乾燥エリアへ搬送され、ここで、溶媒が粉末組成物から蒸発して、乾燥「グリーン」テープ層を形成する。乾燥は、周囲条件（例えば、周囲温度の空気中）で行われてもよいし、又はこの技術で知られた既知の乾燥技術（例えば、オーブン）により行われてもよい。乾燥すると、「グリーン」テープ層は、その後の処理、例えば、テープをある形状（例えば、六角形、方形、円、楕円、三角形、等）にカットするために、巻き取りロール３６に巻き取られる。
【００２９】
単一層のテープを使用してキャパシタのアノードを形成できるが、複数の層が使用されてもよい。これらの層は、例えば、キャスティングプロセス中に形成されてもよい。或いは又、グリーンテープの個別の層を形成し、積み重ね、積層して、アノードを形成することもできる。層を形成する特定の仕方に関らず、複数の層を使用すると、粉末組成物に生じることのある変動を最小にする上で助けとなり得ることを含む種々の利益を発揮する。使用する個々の層の数は、一般的に、変化し得るが、典型的に、２ないし５０、ある実施形態では、３ないし３０、又、ある実施形態では、４ないし２０の範囲である。積み重ねた層の合計厚みは、比較的小さく、それにより得られるアノードは、薄くなる。例えば、層の合計厚みは、典型的に、約２０００マイクロメーター以下であり、ある実施形態では、約１０００マイクロメーター以下であり、又、ある実施形態では、約１００から約８００マイクロメーターである。
【００３０】
複数のテープ層を一緒に積み重ねるときには、後で焼成中に除去される１つ以上の犠牲部材を隣接テープ層間に配置することがしばしば望まれる。従って、この犠牲部材を除去すると、それにより得られるアノードには、各部材のサイズ及び形状に対応するスペースが残される。このようなスペースは、アノードの多孔度を高め、アノードリードを挿入する位置を与え、等を含む種々の利益を与えることができる。この犠牲部材は、一般的に、その後の焼成ステップ中に除去できる任意の材料で形成される。典型的に、この材料は、アノードの形成中に充分な強度及び完全性を有するように選択され、焼けた部材により残されたスペースの上でテープ層がつぶれないようにする。この目的のための例示的材料は、例えば、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、又はナイロン１２）、ポリエステル、塩化ポリビニル、フルオロポリマー（例えば、フッ化ポリビニリデン）、ポリオレフィン（例えば、ポリオレフィン）、等の合成ポリマーを含む。このような合成ポリマーは、挿入材料の約５０ｗｔ％以上、ある実施形態では、約７０ｗｔ％以上、又、ある実施形態では、約９０ｗｔ％以上を構成する。又、犠牲部材の形態は、例えば、単一フィラメント又は多フィラメント（例えば、編組）、インク、等の既知の構造をもつファイバーが、必要に応じて、選択されてもよい。
【００３１】
犠牲部材（１つ又は複数）の１つの利益は、適当な犠牲部材の選択を通して、スペース（１つ又は複数）の希望の形状及びサイズを容易に制御できることである。このスペースがアノードのリード線を受け入れるように構成されると、例えば、その後の焼成中にテープ層の収縮を受け容れるために、スペースの断面サイズを、リード線の実際のサイズより若干大きくすることが目標とされる。例えば、スペースは、リード線の各サイズより、少なくとも約１％、ある実施形態では、少なくとも約２％、又、ある実施形態では、約５％ないし約２０％大きな断面巾をもつことが目標となる。リード線は、典型的に、断面巾が約５０ないし約１０００マイクロメーターで、ある実施形態では、約１００ないし約７５０マイクロメーターで、又、ある実施形態では、約１５０ないし約５００マイクロメーターである。従って、スペースは、ターゲット断面巾が約５５ないし約１２００マイクロメーターで、ある実施形態では、約１１０ないし約９００マイクロメーターで、又、ある実施形態では、約１６５ないし約６００マイクロメーターである。このようなスペースを達成するために、犠牲部材の対応断面巾は、約５５ないし約１２００マイクロメーターで、ある実施形態では、約１１０ないし約９００マイクロメーターで、又、ある実施形態では、約１６５ないし約６００マイクロメーターの範囲である。犠牲部材及びそれに対応するスペースの形状は、何ら制限されず、長方形、方形、円、楕円、三角形、六角形、等でよい。
【００３２】
犠牲部材が使用されるかどうかに関らず、テープ層は、通常、従来のプレス技術を使用して圧密化され、モノリシックなアノード本体を形成する。従来のプレス型、例えば、ダイ及び１つ又は複数のパンチを用いる単一ステーション圧密化プレスを使用することができる。或いは又、ダイ及び単一の下部パンチしか用いないアンビル形式の圧密化プレス型を使用してもよい。単一ステーション圧密化プレス型は、単一アクション、ダブルアクション、フローティングダイ、可動プラテン、対向ラム、スクリュー、インパクト、ホットプレス、コイニング又はサイジングのような種々の能力を伴うカム、トグル／ナックル及び偏心／クランクプレスのような多数の基本的形式で入手できる。圧密化の間に与えられる圧力及び時間は、一般に、配置される犠牲部材の完全性を実質的に妨げることなく希望のモノリシック本体を形成するように選択される。又、必要に応じて、順次の圧密化ステップを使用して、犠牲部材をテープ層に予め積層し、その後、モノリシックな実体を形成してもよい。
【００３３】
圧密化の後に、得られたモノリシックなアノード本体を、方形、長方形、円、楕円、三角形、等の希望の形状へ刻むことができる。４つより多い辺を有する多角形の形状（例えば、六角形、八角形、七角形、五角形、等）は、表面積が比較的大きいので特に望ましい。又、アノードは、表面積対容積の比を増加して、ＥＳＲを最小にし、キャパシタンスの周波数応答を拡張するために、１つ以上の筋、溝、くぼみ又は凹みを含むという点で「溝付き」形状を有してもよい。このような「溝付き」アノードが、例えば、全ての目的で参考としてここに取り上げる次の特許文献に説明されている。Webber氏等の米国特許第６，１９１，９３６号；Maeda氏等の米国特許第５，９４９，６３９号；及びBourgault氏等の米国特許第３，３４５，５４５号；並びにHahn氏等の米国特許出願公告第２００５／０２７０７２５号。
【００３４】
刻まれたアノード本体は、次いで、加熱ステップを受け、本体内の非セラミック成分の全部ではなくともそのほとんど（例えば、バインダー、犠牲部材、分散剤、濡らし薬品、溶媒、等）が除去される。アノード本体を加熱する温度は、アノード本体に使用される成分の形式にオゾンする。例えば、アノード本体は、典型的に、約５００℃ないし約１７５０℃、ある実施形態では、約６００℃ないし約１６００℃、又、ある実施形態では、約７００℃ないし約１５００℃の温度で動作するオーブンにより加熱される。このような加熱は、約１０ないし約３００分間、ある実施形態では、約２０ないし約２００分間、又、ある実施形態では、約３０ないし約９０分間、行なわれる。加熱は、空気中で行われてもよいし、又は制御された雰囲気（例えば、真空）のもとで行われてもよい。
【００３５】
とにかく、アノード本体は、熱処理を受けて、セラミック粒子を化学的に還元することにより導電性アノード本体を形成する。例えば、バルブ金属五酸化物（例えば、Ｎｂ2Ｏ5）は、金属対酸素の原子比が１：２．５未満、ある実施形態では、１：２．０未満、又、ある実施形態では、１：１．５未満、又、ある実施形態では、１：１であるバルブ金属酸化物へと還元される。このようなバルブ金属酸化物の例は、酸化ニオブ（例えば、ＮｂＯ）、酸化タンタル、等を含み、全ての目的で参考としてここに援用するfife氏等の米国特許第６，３２２，９１２号に詳細に説明されている。希望の化学的還元を行なうために、セラミックからの酸素原子を受け容れるゲッター材料が典型的に使用される。ゲッター材料は、特定の出発セラミックを酸素還元されたセラミックへと還元することのできる任意の材料でよい。好ましくは、ゲッター材料は、タンタル、ニオブ、その合金、又はその組み合せを含む。ゲッター材料は、任意の形状又はサイズを有する。例えば、ゲッター材料は、還元されるべき酸化ニオブを含むトレーの形態でもよいし、或いは粒子又は粉末サイズのものでもよい。
【００３６】
又、熱処理は、典型的に、セラミックからゲッター材料への酸素原子の移送を促進する雰囲気において行なわれる。例えば、熱処理は、真空中、不活性ガス中、水素中等の還元雰囲気中で行うことができる。還元雰囲気は、約１０トールないし２０００トール、ある実施形態では、約１００トールないし約１０００トール、又、ある実施形態では、約１００トールないし約９３０トールの圧力である。水素及び他のガス（例えば、アルゴン又は窒素）の混合物を使用してもよい。熱処理は、熱処理装置、又は金属の熱処理に通常使用される炉を使用して行なうことができる。熱処理の温度、還元雰囲気、及び時間は、セラミックの形式、セラミックの還元量、ゲッター材料の量、及びゲッター材料の形式のような種々のファクターに依存する。典型的に、熱処理は、約８００℃ないし約１９００℃、ある実施形態では、約１０００℃ないし約１５００℃、又、ある実施形態では、約１１００℃ないし約１４００℃の温度において、約５分ないし約１００分、ある実施形態では、約３０分ないし約６０分、行なわれる。
【００３７】
金属粒子は、その後に焼結され、粒子とカソード基板との間に接合部が形成される。このような焼結ステップ（１つ又は複数）は、以下に述べるように、カソードの被覆の焼結と同時に実行できるが、カソードの被覆の後続焼結の前に、金属粒子を個別に焼結するのが通常望ましい。このように、焼結条件は、使用する粒子に対して特別に調整することができる。例えば、金属粒子は、カソード被覆に対する好ましい焼結温度より高い温度、例えば、約１０００℃ないし約２５００℃、ある実施形態では、約１０００℃ないし約２０００℃、又、ある実施形態では、約１２００℃ないし約１８００℃の温度で焼結される。加熱ステップ（１つ又は複数）は、比較的に低い圧力、例えば、約２００ミリトール未満、ある実施形態では、約１００ミリトール未満、又、ある実施形態では、約５０ミリトール未満で行なわれる。加熱ステップ（１つ又は複数）の合計時間は、約１０分ないし約１時間の範囲である。
【００３８】
本発明のアノードは、方形、長方形、円、楕円、三角形、等の望ましい形状をもつことができる。４つより多い辺を有する多角形の形状（例えば、六角形、八角形、七角形、五角形、等）は、表面積が比較的大きいので特に望ましい。又、アノードは、表面積対容積の比を増加して、ＥＳＲを最小にし、キャパシタンスの周波数応答を拡張するために、１つ以上の筋、溝、くぼみ又は凹みを含むという点で「溝付き」形状を有してもよい。このような「溝付き」アノードが、例えば、全ての目的で参考としてここに取り上げる次の特許文献に説明されている。Webber氏等の米国特許第６，１９１，９３６号；Maeda氏等の米国特許第５，９４９，６３９号；及びBourgault氏等の米国特許第３，３４５，５４５号；並びにHahn氏等の米国特許出願公告第２００５／０２７０７２５号。
【００３９】
アノードは、形成されると、通常、アノード上及びアノード内に誘電体膜が形成されるようにアノード処理される。アノード処理は、アノード金属を酸化させて、誘電率の比較的高い材料を形成する電気化学的プロセスである。例えば、酸化ニオブ（ＮｂＯ）アノードは、五酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）を生成するようにアノード処理される。より詳細には、一実施形態において、酸化ニオブのアノードは、高い温度（例えば、約８５℃）の弱酸性溶液（例えば、燐酸、ポリ燐酸、その混合物、等々）に浸漬され、これには、制御された量の電圧及び電流が供給され、ある厚みを有する五酸化ニオブの被覆が生成される。電源は、最初、必要な形成電圧に到達するまで一定電流に保たれる。その後、電源は、アノードの表面に希望の誘電体厚みが形成されるよう保証するために、一定電圧に保持される。アノード処理電圧は、典型的に、約１０ないし約２００ボルトの範囲であり、ある実施形態では、約２０ないし約１００ボルトの範囲である。アノードの表面に形成されるのに加えて、誘電体酸化物膜の一部分が、典型的に、材料の孔の表面にも形成される。誘電体膜は、異なる技術を使用して、又、他の形式の材料から形成されてもよいことを理解されたい。
【００４０】
II．カソード
カソードは、種々の技術のいずれかを使用して構成することができる。一実施形態では、カソードは、キャパシタの形成に使用するのに適した金属、例えば、タンタル、ニオブ、アルミニウム、ニッケル、ハフニウム、チタン、銅、銀、スチール（例えば、ステンレス）、その合金、等で形成された電流収集器を含む。カソードの電流収集器の構成は、当業者によく知られたように、一般的に変化し得る。例えば、電流収集器は、容器、カン、ホイル、シート、発泡材、メッシュ、スクリーン、布、フェルト、等の形態でよい。一実施形態では、カソードの電流収集器は、メッシュ材料である。カソードの電流収集器の表面積は、あるレベルのキャパシタンスを与えるように選択される。例えば、カソードの電流収集器は、約０．１ないし約２５平方センチメーター、ある実施形態では、約０．２ないし約１５平方センチメーター、又、ある実施形態では、約０．５ないし約１０平方センチメーターの表面積をカバーする。電流収集器の比表面積は、この範囲より相当に大きくてもよいことを理解されたい。
【００４１】
ある実施形態では、電解質との界面に電気化学的キャパシタンスをサポートし且つ表面積対容積の高い比を有するカソード被覆が電流収集器に形成される。このカソード被覆は、電解質がカソードの電流収集器と良好な電気的接触を維持するように導電性である電気化学的に活性な粒子を含む。導電率の程度は、約２０℃における電気化学的に活性な粒子の「抵抗率」に関して特徴付けられ、これは、一般的に、約１Ω−ｃｍ未満であり、ある実施形態では、約１ｘ１０-2Ω−ｃｍ未満、又、ある実施形態では、約１ｘ１０-3Ω−ｃｍ未満、又、ある実施形態では、約１ｘ１０-4Ω−ｃｍ未満である。電気化学的に活性な粒子は、電解質がカソードの電流収集器と電気化学的に連通するとことの有効カソード表面積を増加させる。このように増加された有効カソード表面積は、所与のサイズに対してカソードキャパシタンスの増加したキャパシタ、及び／又は所与のキャパシタンスに対してサイズの減少したキャパシタの形成を許す。典型的に、電気化学的に活性な粒子は、比表面積が少なくとも約２００ｍ2／ｇ、ある実施形態では、少なくとも約５００ｍ2／ｇ、又、ある実施形態では、少なくとも１５００ｍ2／ｇである。望ましい表面積を得るために、電気化学的に活性な粒子は、一般的に、小さなサイズを有する。例えば、電気化学的に活性な粒子の中間サイズは、約１００マイクロメーター未満であり、ある実施形態では、約１ないし約５０マイクロメーター、又、ある実施形態では、約５ないし約２０マイクロメーターである。同様に、電気化学的に活性な粒子は、多孔性でもよい。理論で制限するつもりはないが、多孔性粒子は、電解質がカソードの電流収集器に良好に接触するための通路を与えると考えられる。例えば、電気化学的に活性な粒子は、平均直径が約５オングストロームより大きく、ある実施形態では、約２０オングストロームより大きく、又、ある実施形態では、約５０オングストロームより大きい孔／チャンネルを有する。
【００４２】
種々の電気化学的に活性な粒子のいずれを使用してもよい。例えば、電気化学的に活性な粒子として金属が使用されてもよく、例えば、粒子は、ルテニウム、イリジウム、ニッケル、ロジウム、レニウム、コバルト、タングステン、マンガン、タンタル、ニオブ、モリブデン、鉛、チタン、白金、パラジウム、及びオスミウム、並びにこれらの金属の組み合せで形成される。１つの特定の実施形態では、例えば、電気化学的に活性な粒子は、パラジウム粒子である。又、非絶縁酸化物粒子が使用されてもよい。適当な酸化物は、ルテニウム、イリジウム、ニッケル、ロジウム、レニウム、コバルト、タングステン、マンガン、タンタル、ニオブ、モリブデン、鉛、チタン、白金、パラジウム、及びオスミウムより成るグループから選択された金属、並びにこれら金属の組み合せを含む。特に適した金属酸化物は、二酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）及び二酸化マンガン（ＭｎＯ2）を含む。又、望ましいレベルの導電率を有する炭素質粒子、例えば、活性化炭素、カーボンブラック、グラファイト、等も使用できる。活性化炭素のある適当な形態及びその生成技術は、全ての目的で参考としてここに援用する次の特許文献に説明されている。Ivey氏等の米国特許第５，７２６，１１８号、Wellen氏等の米国特許第５，８５８，９１１号、及びShinozaki氏等の米国特許出願公告第２００３／０１５８３４２号。
【００４３】
電気化学的に活性な粒子をカソードの電流収集器に直接結合するのはしばしば困難であるために、カソード被覆にバインダーも使用して、電気化学的に活性な粒子をカソードの電流収集器に有効に接着させることができる。希望レベルの接着強度を与える任意のバインダーを使用することができる。例えば、適当なバインダーは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、カルボキシメチルセルロース、フルオロオレフィンコポリマークロスリンクポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリイミド、石油ピッチ、石炭ピッチ、及びフェノル樹脂を含む。
【００４４】
１つの特定の実施形態では、電気化学的に活性な粒子をカソードの電流収集器に接着する上で助けとなるようにカソード被覆にアモルファスポリマーバインダーが使用される。多くの従来のバインダーは、半結晶又は結晶の性質であるサーモプラスチックポリマー（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）から形成される。キャパシタの形成中に、このようなバインダーは、一般に、溶融し、従って、電気化学的に活性な粒子の大部分を「濡らす」。逆に、「ガラス遷移温度」（Ｔｇ）が比較的高いアモルファスポリマーは、従来のサーモプラスチックバインダーと同程度に溶融流を受けず、従って、粒子の部分を、カバーされないままにして、電解質及び電流収集器との電気化学的界面として働き、キャパシタンスを向上させる。より詳細には、アモルファスポリマーは、一般に、ガラス遷移温度が約１００℃以上であり、ある実施形態では、約１５０℃以上であり、又、ある実施形態では、約２５０℃以上である。良く知られたように、ガラス遷移温度は、ＡＳＴＭ  Ｄ−３４１８に基づく差動スキャニング熱量測定（ＤＳＣ）を使用して決定することができる。
【００４５】
希望のガラス遷移温度を有するものであれば種々のアモルファスポリマーのどれを使用することもできる。特に適したアモルファスポリマーの１つのクラスは、イミドリンケージ、即ち２つのカルボニルグループが同じ窒素原子に取り付けられたリンケージ、により結合された芳香リングを通常含むサーモプラスチックポリイミドである。適当なサーモプラスチックポリイミドは、例えば、ＴｏｒｌｏｎTMという呼称でSolvay Polymers社から入手できるポリ（アミド−イミド）；ＵｌｔｅｍTMという呼称でGE Plastics社から入手できるポリ（エーテル−イミド）；そのコポリマー、等々を含む。アミド−イミドポリマーは、例えば、アミド−アミク酸ポリマー先駆体から導出することができる。ポリアミド−アミク酸先駆体は、次いで、一般に約１５０℃より高い温度において熱的に硬化されて、ポリアミド−イミドを生成する。ポリアミド−アミク酸は、少なくとも１つのポリカルボキシル酸アンヒドライド又はその派生物、及び少なくとも１つの一次ジアミンの重縮合により準備することができる。より詳細には、酸アンヒドライドは、典型的に、トリメリチック酸又はその派生物、例えば、トリメリチック酸アンヒドライド又はトリメリチック酸ハライドの低アルキルエステル（例えば、トリメリチックアンヒドライドの酸クロライド、即ちトリメリチックアンヒドライドクロライド（ＴＭＡＣ））である。一次ジアミンも、同様に、典型的に、芳香ジアミン、例えば、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、オキシビス（アニリン）、ベンジデン、１，５−ジアミノナフタリン、オキシビス（２−メチルアニリン）２，２−ビス［４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、ビス［４−（ｐ−アミノフェノキシ）］ベンゼン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）］ベンゼン、４，４’−メチレンジアニリン、又はその組み合せである。他の有用な芳香一次ジアミンの例は、全ての目的で参考としてここに援用するCole氏等の米国特許第５，２３０，９５６号、及びIreland氏等の第６，４７９，５８１号に説明されている。特に適した芳香ジアミンは、メタ−フェニレンジアミン及びオキシビス（アニリン）を含む。
【００４６】
必要ではないが、アモルファスポリマーバインダーは、その接着特性を向上させるために粒子の形態で準備されてもよい。使用時に、このようなバインダー粒子は、典型的に、サイズ分布が約１ないし約２５０マイクロメーターの範囲であり、ある実施形態では、約５ないし約１５０マイクロメーターの範囲である。例えば、粒子は、Ｄ90粒子サイズ分布（粒子の９０ｗｔ％が報告値より小さい直径を有する）が約１５０マイクロメーター以下であり、ある実施形態では、約１００マイクロメーター以下、又、ある実施形態では、約７５マイクロメーター以下である。
【００４７】
カソード被覆における電気化学的に活性な粒子及びバインダーの相対的な量は、キャパシタの希望の特性に基づいて変化する。例えば、電気化学的に活性な粒子の相対的な量が多いと、一般的に、キャパシタのカソードキャパシタンスが大きくなる。しかしながら、電気化学的に活性な粒子の量が多過ぎると、カソード被覆は、カソードの電流収集器への結合が不充分になる。従って、これら粒子間で適切なバランスをとるために、カソードの被覆は、通常、電気化学的に活性な粒子及びバインダーを、約０．５：１ないし約１００：１、ある実施形態では、約１：１ないし約５０：１、又、ある実施形態では、約２：１ないし約２０：１の重量比で含む。電気化学的に活性な粒子は、カソードの被覆の約５０ｗｔ％ないし約９９ｗｔ％、ある実施形態では、約６０ｗｔ％ないし約９８ｗｔ％、又、ある実施形態では、約７０ｗｔ％ないし約９５ｗｔ％を構成する。同様に、バインダーは、カソードの被覆の約１ｗｔ％ないし約４０ｗｔ％、ある実施形態では、約２ｗｔ％ないし約３０ｗｔ％、又、ある実施形態では、約５ｗｔ％ないし約２０ｗｔ％を構成する。
【００４８】
電気化学的に活性な粒子及びバインダーを含むのに加えて、カソード被覆は、他の成分も含む。例えば、ある実施形態では、被覆の導電率を更に向上させるために、導電性フィラーを使用してもよい。このような導電性フィラーは、電気化学的に活性な粒子の表面の一部分をカバーするバインダーから生じることのある導電率のロスを防止する上で特に有益である。金属粒子（例えば、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、等）、非金属粒子（例えば、カーボンブラック、グラファイト、等）の適当な導電性フィラーを使用することができる。使用時に、導電性フィラーは、カソードの被覆の約１ｗｔ％ないし約４０ｗｔ％、ある実施形態では、約２ｗｔ％ないし約３０ｗｔ％、又、ある実施形態では、約５ｗｔ％ないし約２０ｗｔ％を構成する。
【００４９】
カソードの電流収集器に被覆を施すために、電気化学的に活性な粒子、バインダー及び／又は導電性フィラーを溶媒で別々に又は一緒に混合し、被覆調合体を生成する。溶媒は、例えば、水；グリコール（例えば、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、エトキシジグリコール、及びジプロピレングリコール）；グリコールエーテル（例えば、メチルグリコールエーテル、エチルグリコールエーテル、及びイソプロピルグリコールエーテル）；エーテル（例えば、ジエチルエーテル及びテトラヒドロフラン）；アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソ−プロパノール、及びブタノール）；トリグリセライド；ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン）；エステル（例えば、エチルアセテート、ブチルアセテート、ジエチレングリコールエーテルアセテート、及びメトキシプロピルアセテート）；アミド（例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルカプリリック／カプリック脂肪酸アミド、及びＮ−アルキルピロリドン）；ニトリル（例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、及びベンゾニトリル）；スルホキシド又はスルホン（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、及びスルホラン）、等々を使用することができる。溶媒の濃度は、一般的に、変化し、それでも、典型的に、被覆調合体の約２５ｗｔ％ないし約９５ｗｔ％、ある実施形態では、約３０ｗｔ％ないし約９０ｗｔ％、又、ある実施形態では、約４０ｗｔ％ないし約８５ｗｔ％の量で存在する。
【００５０】
被覆調合体の固体含有量及び／又は粘性は、一般に、希望の被覆厚みを得るために必要に応じて変化される。例えば、固体含有量は、約５重量％ないし約６０重量％、より特定すれば、約１０重量％ないし約５０重量％、更に特定すれば、約２０重量％ないし約４０重量％の範囲である。被覆調合体の固体含有量を変化させることにより被覆における粒子の存在を制御することができる。例えば、高レベルの電気化学的に活性な粒子を伴うカソード被覆を形成するために、この調合体に比較的高い固体含有量を与え、粒子の大きな割合が付着プロセス中に被覆に合体されるようにする。更に、被覆調合体の粘性も、被覆方法及び／又は使用する溶媒の形式に基づいて変化する。例えば、ある被覆技術（例えば、ディップ被覆）では低い粘性が使用され、一方、他の被覆技術では高い粘性が使用される。一般に、粘性は、ＬＶスピンドルをもつＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  ＤＶ−１粘性計で測定して、約２ｘ１０6センチポイズ未満であり、ある実施形態では、約２ｘ１０5センチポイズ未満、又、ある実施形態では、約２ｘ１０4センチポイズ未満、そしてある実施形態では、約２ｘ１０3センチポイズ未満である。必要に応じて、濃化剤又は他の粘性変更剤を被覆調合体に使用して、粘性を増加又は減少することができる。
【００５１】
被覆調合体は、これが形成されると、既知の技術を使用してカソードの電流収集器に付着される。例えば、カソード被覆は、スパッタリング、スクリーン印刷、浸漬、電気泳動被覆、電子ビーム堆積、スプレー掛け、ローラープレス、ブラシ掛け、ドクターブレードキャスティング、遠心キャスティング、マスキング、及び真空堆積のような技術を使用して付着することができる。他の適当な技術が、全ての目的で参考としてここに援用するEvans氏等の米国特許第５，３６９，５４７号；Evans氏等の第６，５９４，１４０号；及びShah氏等の第６，２２４，９８５号に説明されている。例えば、カソードの電流収集器を被覆調合体の中に浸漬するか、又はそれをスプレー掛けすることができる。被覆調合体は、電流収集器の全面をカバーすることができる。或いは又、被覆調合体は、電流収集器の一部分だけをカバーし、電流収集器に対してリード線が存在するためのスペースを残すようにしてもよい。例えば、被覆調合体は、電流収集器の表面の約２５％ないし１００％、ある実施形態では、電流収集器の表面の約６０％ないし約９５％をカバーしてもよい。付着の際に、被覆調合体は、溶媒を除去するために乾燥されるのも任意である。乾燥は、例えば、約５０℃から約１５０℃の温度で行うことができる。
【００５２】
III．電解質
作用電解質は、アノードとカソードとの間に接続路を形成する電気的に活性な材料で、一般的に、溶液（例えば、水性又は非水性）、分散体、ゲル、等の液体の形態である。例えば、作用電解質は、酸（例えば、硫酸、燐酸、又は硝酸）、塩基（例えば、水酸化カリウム）、又は塩（例えば、硝酸塩のようなアンモニウム塩）の水溶液、並びにこの技術で知られた他の適当な作用電解質、例えば、有機溶媒に塩を分解したもの（例えば、グリコール系溶液にアンモニウム塩を分解したもの）である。種々の他の電解質が、全ての目的で参考としてここに援用するEvans氏等の米国特許第５，３６９，５４７号及び第６，５９４，１４０号に説明されている。
【００５３】
１つの特定の実施形態では、電解質は、比較的中性で、ｐＨが約５．０ないし約８．０であり、ある実施形態では、約５．５ないし約７．５であり、又、ある実施形態では、約６．０ないし約７．５である。中性のｐＨレベルの処理に関らず、それでも、電解質は、導電性である。例えば、電解質は、導電率が、２５℃の温度で決定されて、約１０ミリシーメンス／センチメーター（ｍＳ／ｃｍ）以上であり、ある実施形態では、約３０ｍＳ／ｃｍ以上、又、ある実施形態では、約４０ｍＳ／ｃｍないし約１００ｍＳ／ｃｍである。導電率の値は、２５℃の温度において既知の導電率計（例えば、Ｏａｋｔｏｎ  Ｃｏｎ  Ｓｅｒｉｅｓ  １１）を使用することにより得ることができる。
【００５４】
作用電解質は、キャパシタの保管及び使用中にその導電率、ｐｈ及び安定性を最適化する上で役立つ種々の成分を含む。例えば、電解質の他の成分に対する担体として機能する溶媒が一般的に使用される。この溶媒は、電解質の約３０ｗｔ％ないし約９０ｗｔ％、ある実施形態では、約４０ｗｔ％ないし約８０ｗｔ％、又、ある実施形態では、約４５ｗｔ％ないし約７０ｗｔ％を構成する。種々の溶媒のいずれか、例えば、水（例えば、脱イオン水）；エーテル（例えば、ジエチルエーテル及びテトラヒドロフラン）；アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソ−プロパノール、及びブタノール）；トリグリセライド；ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン）；エステル（例えば、エチルアセテート、ブチルアセテート、ジエチレングリコールエーテルアセテート、及びメトキシプロピルアセテート）；アミド（例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルカプリリック／カプリック脂肪酸アミド、及びＮ−アルキルピロリドン）；ニトリル（例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、及びベンゾニトリル）；スルホキシド又はスルホン（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、及びスルホラン）；等々を使用することができる。必ずしも要求されないが、電解質のｐＨを比較的中性レベルに維持する上で助けとなるように、水性溶媒（例えば、水）の使用がしばしば望まれる。実際には、水は、電解質に使用される溶媒（１つ又は複数）の約５０ｗｔ％以上を構成し、ある実施形態では、約７０ｗｔ％以上、又、ある実施形態では、約９０ｗｔ％ないし１００ｗｔ％を構成する。
【００５５】
作用電解質の導電率は、１つ以上のイオン性化合物、即ち１つ以上のイオンを含むか、又は溶液中に１つ以上のイオンを形成できる化合物によって与えられる。適当なイオン性化合物は、例えば、次のものを含む。無機酸、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、燐酸、ポリ燐酸、ホウ酸、ボロニック酸、等；有機酸、これは、カルボキシル酸、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マロン酸、こはく酸、サリチル酸、スルホサリチル酸、アジピン酸、マレイン酸、リンゴ酸、オレイン酸、没食子酸、酒石酸、クエン酸、蟻酸、酢酸、グリコール酸、シュウ酸、プロピオン酸、フタル酸、イソフタル酸、グルタル酸、グルコン酸、乳酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、イタコン酸、トリフルオロ酢酸、バルビツール酸、桂皮酸、安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、アミノ安息香酸、等を含む；スルホン酸、例えば、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ナフタリンジスルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、等；ポリマー酸、例えば、ポリ（アクリル）又はポリ（メタクリル）酸、及びそのコポリマー（例えば、マレイン−アクリル、スルホン−アクリル、及びスチレン−アクリルコポリマー）、カラゲーニン酸、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸、等；等々。無水物（例えば、マレイン無水物）及び上述した酸の塩も使用することができる。これらの塩は、金属塩、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、セシウム塩、亜鉛塩、銅塩、鉄塩、アルミニウム塩、ジルコニウム塩、ランタン塩、イットリウム塩、マグネシウム塩、ストロンチウム塩、セリウム塩、又は酸をアミンと反応させることにより生成した塩（例えば、アンモニア、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピペラジン、２−メチルピペラジン、ポリアリルアミン）の形態である。
【００５６】
イオン性化合物の濃度は、導電率とｐＨとの間に希望のバランスを達成するように選択される。即ち、強い酸（例えば、燐酸）をイオン性化合物として使用できるが、その濃度は、典型的に、希望の自然ｐＨレベルを維持するように制限される。使用時に、この強い酸は、通常、電解質の約０．００１ｗｔ％ないし約５ｗｔ％、ある実施形態では、約０．０１ｗｔ％ないし約２ｗｔ％、又、ある実施形態では、約０．１ｗｔ％ないし約１ｗｔ％を構成する。他方、弱い酸（例えば、酢酸）は、希望の導電率が達成される限り使用できる。使用時に、弱い酸は、通常、電解質の約１ｗｔ％ないし約４０ｗｔ％、ある実施形態では、約２ｗｔ％ないし約３０ｗｔ％、又、ある実施形態では、約５ｗｔ％ないし約２５ｗｔ％を構成する。必要に応じて、弱い酸及び強い酸の混合を電解質に使用することができる。イオン性化合物の合計濃度は、変化し得るが、典型的に、電解質の約１ｗｔ％ないし約５０ｗｔ％、ある実施形態では、約２ｗｔ％ないし約４０ｗｔ％、又、ある実施形態では、約５ｗｔ％ないし約３０ｗｔ％を構成する。
【００５７】
必要に応じて、ｐＨに対するイオン性化合物の作用をバランスさせるに有効な量だけ、電解質に塩基性ｐＨ変更剤を使用することもできる。適当な塩基性ｐＨ変更剤は、アンモニア；モノ−、ジ−及びトリ−アルキルアミン；モノ−、ジ−及びトリ−アルカノルアミン；アルカリ金属及びアルカリ土金属水酸化物；アルカリ金属及びアルカリ土金属珪酸塩；及びその混合物を含むが、これらに限定されない。塩基性ｐＨ変更剤の特定例は、アンモニア；水酸化ナトリウム、カリウム及びリチウム；ナトリウム、カリウム及びリチウムメタシリケート；モノエタノールアミン；トリエチルアミン；イソプロパノールアミン；ジエタノールアミン；及びトリエタノールアミンである。
【００５８】
電解質が通常の保管及び使用状態の間に安定に保たれるよう確保するために、その凍結点が約−２０℃以下であり、ある実施形態では、約−２５℃以下であることが一般的に望まれる。必要に応じて、１つ以上の凍結点抑制剤、例えば、グリコール（例えば、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、エトキシジグリコール、ジプロピレングリコール、等）；グリコールエーテル（例えば、メチルグリコールエーテル、エチルグリコールエーテル、イソプロピルグリコールエーテル、等）；等々を使用してもよい。凍結点抑制剤の濃度は、変化し得るが、典型的に、電解質の約５ｗｔ％ないし約５０ｗｔ％、ある実施形態では、約１０ｗｔ％ないし約４０ｗｔ％、又、ある実施形態では、約２０ｗｔ％ないし約３０ｗｔ％の量が存在する。又、電解質が高い温度でも安定であるように、電解質の沸点は、典型的に、約８５℃以上、ある実施形態では、約１００℃以上であることに注意されたい。
【００５９】
又、電解キャパシタのカソードに水素ガスが発生して、キャパシタを膨らせ、結局は、故障させるのを防止する上で助けとなる減極剤を作用電解質に使用することもできる。減極剤は、その使用時に、通常、電解質の約１ないし約５００パーツ・パー・ミリオン（ｐｐｍ）、ある実施形態では、約１０ないし約２００ｐｐｍ、又、ある実施形態では、約２０ないし約１５０ｐｐｍを構成する。
【００６０】
適当な減極剤は、ニトロ芳香化合物、例えば、２−ニトルフェノル、３−ニトルフェノル、４−ニトルフェノル、２−ニトロベンゾニック酸、３−ニトロベンゾニック酸、４−ニトロベンゾニック酸、２−ニトルエストフェノン、３−ニトルエストフェノン、４−ニトルエストフェノン、２−ニトロアニソール、３−ニトロアニソール、４−ニトロアニソール、２−ニトロベンザルデハイド、３−ニトロベンザルデハイド、４−ニトロベンザルデハイド、２−ニトロベンジルアルコール、３−ニトロベンジルアルコール、４−ニトロベンジルアルコール、２−ニトロフタリック酸、３−ニトロフタリック酸、４−ニトロフタリック酸、等を含む。特に適したニトロ芳香抑制剤は、ニトロ安息香酸、無水物、又はその塩であり、これは、１つ以上のアルキルグループ（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、等）に置き換えられる。このようなアルキル置換ニトロ安息香化合物の特定例は、２−メチル−３−ニトロ安息香酸；２−メチル−６−ニトロ安息香酸；３−メチル−２−ニトロ安息香酸；３−メチル−４−ニトロ安息香酸；３−メチル−６−ニトロ安息香酸；４−メチル−３−ニトロ安息香酸；無水物、又はその塩を含む。理論で制限するつもりはないが、アルキル置換ニトロ安息香化合物は、カソード電位が低い領域に到達するか又はセル電圧が高いときにカソード表面の活性サイトへ優先的に電気化学的に吸収され、そしてその後、カソード電位が上昇するか又はセル電圧が低いときにそこから電解質へ脱着される。このように、化合物は、「電気化学的に可逆」であり、水素ガス生成の防止を改善することができる。
【００６１】
IV．他の成分
上述したものに加えて、湿式電解キャパシタには、他の任意の成分を使用することもできる。例えば、電流収集器及び／又はカソード被覆の上に横たわる導電性ポリマー被覆を使用することができる。適当な導電性ポリマーは、ポリピロル；ポリシオフェン、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＴ）；ポリアニリン；ポリアセチレン；ポリ−ｐ−フェニレン；及びその派生物を含むが、これらに限定されない。又、導電性ポリマー被覆は、複数の導電性ポリマー層から形成されてもよい。例えば、導電性ポリマー被覆は、ＰＥＤＴから形成された１つの層と、ポリピロルから形成された別の層を含んでもよい。
【００６２】
要求されないが、導電性ポリマー被覆は、キャパシタの有効キャパシタンスを更に増加することもできる。例えば、導電性モノマーが重合化するときには、典型的に、アモルファスの非結晶形態をとり、これは、走査電子顕微鏡で見ると若干ウェブのように見える。これは、出来上がる導電性ポリマー被覆が、大きな表面積を有し、それ故、それが付着される被覆電流収集器の有効表面積を若干増加するように働くことを意味する。種々の方法を使用して、導電性ポリマー被覆をカソード被覆に付着することができる。例えば、スクリーン印刷、浸漬、電気泳動被覆及びスプレー掛けのような技術を使用して、被覆を形成することができる。一実施形態では、例えば、導電性ポリマー（例えば、ＰＥＤＴ）を形成するのに使用されるモノマー（１つ又は複数）を最初に重合化触媒と混合し、分散体を生成する。例えば、１つの適当な重合化触媒は、鉄(III)トルエン−スルホネート及びｎ−ブタノールであるＢＡＹＴＲＯＮ  Ｃ（Ｂａｙｅｒ社）である。このＢＡＹＴＲＯＮ  Ｃは、これもＢａｙｅｒ社で販売されているＰＥＤＴモノマーの３，４−エチレンジオキシチオフェンであるＢＡＹＴＲＯＮ  Ｍに対する市販の触媒である。分散体が形成されると、被覆されたカソード電流収集器を分散体に浸漬し、導電性ポリマーを形成することができる。或いは又、触媒とモノマーを別々に施すこともできる。一実施形態では、触媒が溶媒（例えば、ブタノール）に溶かされて、ディップ溶液として施される。種々の方法について上述したが、導電性ポリマー被覆を含む被覆を施すための他の方法も利用できることを理解されたい。例えば、１つ以上の導電性ポリマーを含む被覆を施すための他の方法は、全ての目的で参考としてここに援用するSakata氏等の米国特許第５，４５７，８６２号、Sakata氏等の第５，４７３，５０３号、Sakata氏等の第５，７２９，４２８号、及びKudoh氏等の第５，８１２，３６７号に説明されている。
【００６３】
又、導電性ポリマー被覆とカソード被覆との間に保護被覆を配置するのも任意である。保護被覆は、導電性ポリマー被覆とカソード被覆との間の界面の機械的安定性を改善できると考えられる。保護被覆は、比較的絶縁性の樹脂材料（天然又は合成）から形成することができる。使用できる幾つかの樹脂材料は、ポリウレタン、ポリスチレン、不飽和又は飽和脂肪酸（例えば、グリセライド）のエステル、等を含むが、これらに限定されない。例えば、脂肪酸の適当なエステルは、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、エレオステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、アリューリチック酸、シェルリック酸、等を含むが、これらに限定されない。脂肪酸のこれらエステルは、「乾燥油」を形成するように比較的複雑な組み合せで使用したときに特に有用であると分っており、これは、出来上がる膜を安定な層へと迅速に重合化できるようにする。このような乾燥油は、エステル化された１つ、２つ及び３つの各脂肪アシル残留物を伴うグリセロールバックボーンを有するモノ−、ジ−及び／又はトリ−グリセライドを含む。例えば、使用することのできる幾つかの適当な乾燥油は、オリーブ油、亜麻仁油、ひまし油、桐油、大豆油、及びセラックを含むが、これらに限定されない。これら及び他の保護被覆材料は、全ての目的で参考としてここに援用するFife氏等の米国特許第６，６７４，６３５号に詳細に説明されている。
【００６４】
本発明の電解キャパシタは、除細動器のような医療用途；自動車用途；ＲＡＤＡＲシステム等の軍事用途；等を含む（これらに限定されないが）種々の用途に使用することができる。又、本発明の電解キャパシタは、ラジオ、テレビ、等を含む消費者向け電子装置にも使用できる。
【００６５】
本発明は、次の例を参照することにより良く理解されよう。
【００６６】
例１
最初に次の組成からセラミック本体が形成された。
材料 Ｗｔ％
脱イオン水                    19.05
非イオン性表面活性剤           0.19
非イオン性ポリマー分散剤       1.30
アクリル系バインダー           9.76
Ｎｂ2Ｏ5粉末                  69.70
【００６７】
これら成分は、専用のＭ−１８振動ミルにおいて粉砕された。組成物は、それが形成されると、スリップポットにおいて２４時間かき混ぜることにより空気抜きされた。スリップは、ポリプロピレン担体上で０．００１８７５インチ（１．８７５ミル）テープへとキャスティングされた。湿ったテープをもつ担体は、乾燥を促進するために、５０℃の一定温度に維持された水槽を横切って２分の周期で浮かせた。乾燥段階の終りに、金属ブレードで、キャスティングされたテープを担体から分離し、テープは、１枚のペーパーシートと一緒に巻かれ、テープが保管中にそれ自身にくっつかないようにした。テープから６”ｘ６”の断片をカットした。テープのこれら断片の９つを互いに上下に積み重ね、プレスにおいて３０００ｐｓｉで１０秒間一緒に押し付けた。織機において犠牲部材を織り込み、２つの９層スタック間に配置した。犠牲部材は、シェイクスピア（直径０．００８３インチ）により作られたＷＮ−１０１フィッシングラインから形成された。その後、積み重ねられた層と織機をシント(Shinto)プレスにおいて２０９ｋｇf／ｃｍ2の圧力で１８秒間プレスした。プレスされたパッドを織機から切り離し、次いで、クリフトン(Clifton)プレスにおいて１８４５ｐｓｉで２秒間プレスすることにより積層し、圧力を解放し、１８４５ｐｓｉで４秒間プレスし、圧力を解放し、次いで、１８４５ｐｓｉで１６秒間プレスした。この積層されたパッドを、ＰＴＣ  ＣＣ−７１００切断機を使用して２１．２ｍｍｘ１２．７ｍｍの断片に刻んだ。刻まれた本体の厚みは、０．７ｍｍであった。刻まれた本体の重量は、各々、０．５５ｇであった。
【００６８】
例２
例１のセラミック本体から湿式電解キャパシタが形成された。最初に、ステンレススチールメッシュ（ＭｃＭａｓｔｅｒから入手した１５０ｘ１５０メッシュ）を、２．２ｃｍｘ１．１ｃｍの長方形にカットした。カソードリード線（アニールされたステンレススチール３０４ワイヤ、１５０μｍのゲージ）を、２．５ｃｍの長さに切断した。次いで、これら長方形及びリード線を、最初に、超音波バスにおいて４５℃の石鹸水で３０分間洗浄し、次いで、脱イオン（ＤＩ）水で４回すすいだ。８５℃のオーブンで３０分間乾燥した後に、サンプルを周囲温度においてアセトンで２０分間脱脂した。サンプルを８５℃のオーブンで乾燥して、全ての残留アセトンを除去し、ＤＩ水で５回すすぎ、次いで、８５℃のオーブンで乾燥した。カソードリード線を、スポット溶接機を使用して長方形メッシュの１．１ｃｍ辺の中間に溶接した。深さは、約１．０ｍｍであった。次いで、長方形メッシュを、１．０ｖｏｌ％のＨ2ＳＯ4及び０．１ｖｏｌ％のＨＣｌにおいて１分間エッチングし、ＤＩ水で４５回脱脂し、そして周囲温度において送風機で乾燥した。それにより得られたメッシュ基板の厚みは、約１３０μｍであった。
【００６９】
次いで、磁気攪拌器をもつビーカーにおいて４．０グラムのＮｏｒｉｔ  ＤＬＣ  Ｓｕｐｅｒ３０活性炭を１２．０グラムのＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に混合することによりインクを準備した。０．４グラムのＢＰ２０００カーボンブラックを導電性フィラー材料として添加した。その後、０．５グラムのＴｏｒｌｏｎ  ＴＦ４０００（Solvay Advanced Polymers Co）を添加した。連続的な混合を、周囲温度において１２時間以上続けた。インクを、ディップコーティングによりステンレススチール基板に塗布した。底部において被覆が厚くなるのを防止するために、ヘラを使用して基板の両側で余分なインクをこすり落とした。これらの湿式カソードを、１２０℃において１５分間予め乾燥し、次いで、２６０℃において３０分間熱硬化した。荷重は、０．０１０７グラムであり、厚みは１５０μｍであった。
【００７０】
電気的な測定のために、１つの長方形ＮｂＯアノードを２つのカソードに対して使用して簡単なキャパシタを構成した。アノードは、例１のアノード本体を多孔性Ａｌ2Ｏ5基板上に配置することにより形成した。次いで、本体を空気中で８００℃に６０分間加熱した。次いで、バインダーを除去した部分を、２つのタンタル基板（０．１８７５インチ厚み）間に平らに配置し、次いで、水素雰囲気中で１２００℃に１２０分間加熱した。その後、０．１９ｍｍＴａワイヤを、ナイロン線により残された穴に挿入した。このワイヤは、一部分を真空中で１３００℃に３０分間加熱することにより本体に接合した。次いで、アノードを８５℃の一般的な燐バスにおいて２５ボルトでアノード処理し、高濃度の酸化物誘電体を形成した。これら長方形アノードは、長さが２０．０ｍｍで、巾が１１．０ｍｍで、厚みが０．７ｍｍであった。１つのアノード、２つのカソード及び２つのセパレータを一緒に積み重ねた後に、Ｓｃｏｔｃｈテープの断片を使用して、アッセンブリに巻き付けた。セパレータは、厚みが１８μｍ、長さが２．３ｃｍ、巾が１．２ｃｍ、誘電体長さが２３．６Ｖ／μｍであるＫＰ６０ペーパー（MH Technologies Co）から形成された。
【００７１】
接触抵抗を最小にするために、２本のカソードリード線をカソードに溶接した。アノード／セパレータ／カソードアッセンブリは、テーブル１の組成に基づいて準備した水溶液中で３０分間真空含浸した。
テーブル１．作用電解質の組成及び特性
2008277811.tif 000003
【００７２】
ＥＧ＆Ｇ  ２７３  Potentiostat/Galvanostat and Solartron １２５５周波数応答アナライザー（ＦＲＡ）を使用した。ハードウェアと電気化学的セルとの間の通信は、Screibner Corrware ２．１ソフトウェアを通して行なった。インピーダンス測定は、０．１Ｈｚないし１００，０００Ｈｚの周波数窓内でアノード／セパレータ／カソードアッセンブリにおいて実行し、バイアスは、２．０Ｖ、５．０Ｖ及び８．０Ｖにおいて各々制御した。Nyquistプロットの実数部は、所与の周波数に対するキャパシタの等価直列抵抗（ＥＳＲ）を与え、そして虚数部は、次の式を使用してキャパシタンスを計算するのに使用した。
2008277811.tif 000004
但し、Ｃ：キャパシタンス（Ｆ）
ｆ：周波数（Ｈｚ）
Ｚ”：インピーダンスの虚数部（Ω）
【００７３】
０．１Ｈｚにおいて測定したキャパシタンスを使用して、直流条件のもとでのキャパシタンスを近似した。２．０Ｖ、５．０Ｖ及び８．０Ｖのバイアスに対して、各々、２．５３ｍＦ、２．３７ｍＦ及び２．３１ｍＦであった。ＥＳＲは、１０００Ｈｚの周波数において評価され、キャパシタンスのようにバイアスに依存していなかった。全てのバイアスに対して約１．０Ωに保たれた。
【００７４】
カソードは、繰り返し電圧測定方法を使用して３電極システムにおいて別々に測定した。相手電極は、５．０ｃｍ2の白金メッシュであり、そして基準電極は、飽和カロメル電極（ＳＣＥ）であった。カソード電位は、２５ｍＶ／ｓのレートで−０．５ＶvsＳＣＥと０．５ＶvsＳＣＥとの間でスキャンした。カソードのＤＣキャパシタンスは、次の式により計算した。
2008277811.tif 000005
但し、Ｃ：カソードキャパシタンス
Ｑ：電荷
Ｕ：カソード電位
【００７５】
カソードキャパシタンスは、５５８．７ｍＦと推定され、これは、アノードキャパシタンスより２００倍も大きいものであった。
【００７６】
例３
例２で述べたようにキャパシタを形成したが、カソードインクにカーボンブラックを使用しなかった。それにより得られるカソード荷重は、０．０１０７グラムであった。０．１Ｈｚにおいて測定したキャパシタンスは、２．０Ｖ、５．０Ｖ及び８．０Ｖのバイアスに対して、各々、２．５７ｍＦ、２．４２ｍＦ及び２．３７ｍＦであった。１０００Ｈｚの周波数におけるＥＳＲは、１．９８Ωであった。カソードキャパシタンスは、５５０．０ｍＦと推定された。
【００７７】
例４
例２で述べたようにキャパシタを形成したが、１．０グラムのＴｏｒｌｏｎ  ＴＦ４０００を添加した。カソード荷重は、０．０１１３グラムであった。０．１Ｈｚにおいて測定したキャパシタンスは、２．０Ｖ、５．０Ｖ及び８．０Ｖのバイアスに対して、各々、２．５４ｍＦ、２．４１ｍＦ及び２．３５ｍＦであった。１０００Ｈｚの周波数におけるＥＳＲは、１．３５Ωであった。カソードキャパシタンスは、５５０．０ｍＦと推定された。
【００７８】
例５
例２で述べたようにキャパシタを形成したが、０．４グラムのアセチレンカーボン（Ｃｈｅｖｒｏｎ）を導電性フィラーとして使用した。カソード荷重は、０．００６０グラムであった。０．１Ｈｚにおいて測定したキャパシタンスは、２．０Ｖ、５．０Ｖ及び８．０Ｖのバイアスに対して、各々、２．６０ｍＦ、２．３６ｍＦ及び２．２３ｍＦであった。１０００Ｈｚの周波数におけるＥＳＲは、１．１５Ωであった。カソードキャパシタンスは、５００．０ｍＦと推定された。
【００７９】
例６
例５で述べたようにキャパシタを形成したが、ステンレススチールメッシュは、ＳＳ  Ｍｏｎｅｌ  ３０４  １２０ｘ１２０メッシュであった。カソード荷重は、０．００７４グラムであった。０．１Ｈｚにおいて測定したキャパシタンスは、２．０Ｖ、５．０Ｖ及び８．０Ｖのバイアスに対して、各々、２．６４ｍＦ、２．４６ｍＦ及び２．３９ｍＦであった。１０００Ｈｚの周波数におけるＥＳＲは、１．２４Ωであった。カソードキャパシタンスは、４０３．４ｍＦと推定された。
【００８０】
例７
例６で述べたようにキャパシタを形成したが、ステンレススチールメッシュは、ＳＳ  Ｍｏｎｅｌ  ３１６  １５０ｘ１５０メッシュであった。０．１Ｈｚにおいて測定したキャパシタンスは、２．０Ｖ、５．０Ｖ及び８．０Ｖのバイアスに対して、各々、２．６９ｍＦ、２．４７ｍＦ及び２．３７ｍＦであった。１０００Ｈｚの周波数におけるＥＳＲは、１．２４Ωであった。カソードキャパシタンスは、３８４．９ｍＦと推定された。
【００８１】
例８
例５で述べたようにキャパシタを形成したが、カソード基板は、１１０  ＰＰＩ（Ｉｎｃｏ）のニッケル発泡体であった。カソード荷重は、０．０１３グラムであった。０．１Ｈｚにおいて測定したキャパシタンスは、２．０Ｖ、５．０Ｖ及び８．０Ｖのバイアスに対して、各々、２．６６ｍＦ、２．３７ｍＦ及び２．２８ｍＦであった。１０００Ｈｚの周波数におけるＥＳＲは、１．１３Ωであった。カソードキャパシタンスは、１２５０ｍＦと推定された。
【００８２】
例９
例７で述べたようにキャパシタを形成したが、０．４グラムのＢＰ２０００カーボンブラックを導電性フィラーとして使用した。カソード荷重は、０．００７４グラムであった。０．１Ｈｚにおいて測定したキャパシタンスは、２．０Ｖ、５．０Ｖ及び８．０Ｖのバイアスに対して、各々、２．５４ｍＦ、２．３８ｍＦ及び２．３２ｍＦであった。１０００Ｈｚの周波数におけるＥＳＲは、１．１６Ωであった。カソードキャパシタンスは、３７２．３ｍＦと推定された。
【００８３】
例１０
１０片のＮｂＯアノードと、１１片のカソードと、２０片のセパレータペーパーを例２で説明したように準備し、カソード、セパレータ及びアノードの順に積み重ねた。各長方形アノードは、長さが１１．０ｍｍで、巾が１１．０ｍｍで、厚みが０．７ｍｍであった。アノードのサイズに一致させるために、カソードも、１１．０ｍｍ巾の方形にカットした。例２の同じサイズのセパレータペーパーを単にＵ字形状に折り返し、アノード片を包んだ。アノードリード線及びカソードリード線をスタックから互いに逆方向に取り出した。スタック全体を１片のＳｃｏｔｃｈテープで巻いた。アノードのタンタル及びカソードのステンレススチールリード線を全て６．０ｍｍの長さに切断した。アノードリード線を、直径０．２ｍｍの１本の重ゲージのステンレススチールワイヤに溶接し、そしてカソードのリード線を別のワイヤに溶接した。スタックの厚みは、１０．０ｍｍであった。アノード／セパレータ／カソードアッセンブリを、例２で使用した水性電解質において、３０分間、真空含浸した。０．１Ｈｚにおいて測定したキャパシタンスは、２．０Ｖ、５．０Ｖ及び８．０Ｖのバイアスに対して、各々、１４．５３ｍＦ、１２．８４ｍＦ及び１２．３４ｍＦであった。１０００Ｈｚの周波数におけるＥＳＲは、０．２２Ωであった。
【００８４】
例１１
寸法を若干変更して例２で述べたようにアノード及びカソードを準備した。より詳細には、アノード及びカソード基板を、巾が１．０ｃｍの方形にカットした。例２と同じサイズのセパレータペーパーをＵ字形状に折り返してアノードを包んだ。２つのＮｂＯアノードを、３つのカソードと一緒に水平に、図３に示すように積み重ねた。アノードのタンタルリード線及びカソードのステンレススチールリード線を６．０ｍｍの長さに切断した。アノードのタンタルリード線を、直径０．２ｍｍの重ゲージのタンタルワイヤに溶接し、そしてカソードのステンレススチールリード線を、アルゴン雰囲気保護のもとでレーザー溶接機により重ゲージのステンレススチールワイヤに溶接した。両重ゲージワイヤをスポット溶接機でニオブロッドに溶接した。次いで、ニッケルリード線をこれらのニオブロッドに溶接した。このアッセンブリにスコッチテープを巻き圧縮性を増すと共に、作用電解質（以下のテーブル２に示す）において３０分間真空願した後に、ケースに挿入した。
【００８５】
ケース及びゴムコルクをＮｉｃｈｉｃｏｎ  ＶＺ  １６Ｖ−１０ｍＦリード付きアルミニウム電解キャパシタから取り出し、最初に、洗剤で洗浄し、次いで、アセトンで洗浄して、残留化学品を除去した。円筒状のアルミニウムケースは、ＯＤが１８．０ｍｍで、高さが３０．０ｍｍであった。次いで、これらコンポーネントを、湿式ＮｂＯキャパシタのパッケージに使用した。アルミニウムケースは、容器として使用されるだけで、アノードやカソードとしては使用されないので、その内面は、アノード／カソードアッセンブリとの直接接触を防止するためにテープでマスクした。吸収性綿ボールをケースの底に入れ、次いで、２．５グラムの作用電解質で予め飽和させた。電極アッセンブリをケースに挿入した後に、ケースを旋盤で直ちにクリンプした。寿命テストは、８５℃において定格１６ボルトを２０００時間印加することを要求するものであった。
【００８６】
テーブル２に示すように、２つの作用電解質をテストのために準備した。
テーブル２．寿命テスト湿式ＮｂＯ部品のための作用電解質
2008277811.tif 000006
【００８７】
−３０℃と１０５℃との間の熱サイクルは、いずれの電解質についても沈殿の兆候を示さなかった。寿命テストの結果をテーブル３に示す。
テーブル３．寿命テストの結果
2008277811.tif 000007
【００８８】
テーブル３から明らかなように、ガス発生防止剤である３−メチル−４−ニトロ安息香酸の濃度の差は、これらキャパシタの初期性能に対する著しい影響を示さなかった。しかしながら、電解質Ｂを使用するキャパシタは、８５℃に２０００時間の後にも、定格１６ボルトの印加のもとで非常に安定した電気的特性を示し、ガス発生によるダメージを受けなかった。ガス発生防止剤の低い濃度を示す電解質Ａを使用するキャパシタは、寿命テストの初期段階にガス発生により生じたケースの膨張の結果として破壊した。従って、ガス発生防止剤の濃度は、長い使用寿命を確保するために比較的高いレベルに維持されてもよい。
【００８９】
例１２
アノード及びカソードを、例２に述べたように準備した。アノードを、５．１６ｍｍｘ３．８８ｍｍｘ０．５８ｍｍの長方形にスライスした。これらアノードの形成には、２つの異なる形成電解質を使用した。電解質は、１．０ｗｔ％のＨ3ＰＯ4（燐酸）及び０．５ｗｔ％のＨ3ＰＯ4を０．５ｗｔ％のＨ5ＰＯ4（ポリ燐酸）と混合したものであった。これらのアノードは、最初に、２４ボルトのもとで８５℃において１２０分間アノード処理された。幾つかのアノードは、後で、真空アニールし、及び／又はテーブル１に示すような第２の形成を行なった。ガルバノスタティックチャージ／ディスチャージ方法を使用して例１１で述べたように電解質Ｂにおける大きなＴａスラグカソードに対してこれらアノードのＤＣセルキャパシタンスを測定することによりキャパシタンスを決定した。１．０ｗｔ％のＨ3ＰＯ4に基づいて漏れ電流を測定した。２．０ボルトのバイアスにおけるＤＣキャパシタンス、及び１６ボルトの定格電圧を印加した２時間後に測定した漏れ電流を、８５℃における正規化した漏れ電流の計算に使用した。その結果をテーブル４に示す。
テーブル４．アノード処理及び／又は真空アニールの条件及び結果
2008277811.tif 000008
【００９０】
示されたように、燐酸バスにおいて形成されたアノードは、燐酸及びポリ燐酸の混合物において形成されたアノードより高い漏れ電流を示した。
【００９１】
例１の方法を使用して本体を形成したが、１６層の単一スタックは、犠牲部材なしに形成した。積層されたパッドを、５．５０ｍｍｘ３．８５ｍｍの本体に刻んだ。これら本体の厚みは、０．６ｍｍであった。リード線の取り付けを容易にするために、Ｋｕｌｉｃｋｅ＆Ｓｏｆｆａダイシングソーを深さ２ｍｍのテープの平面に垂直にして０．００５”のスロットを切った。この切削の後、例２に延べたプロセスを使用して本体をＮｂＯへ還元した。０．１９ｍｍ直径のタンタルワイヤを長さ９ｍｍに切断した。ワイヤの一端を、ソーで切ったスロットにぴったり嵌る厚みに処理した。Ｔｒｕｍｐｆ  Ｐｒｏｆｉｗｅｌｄレーザーを使用して、ワイヤをアノード本体の各側において２点で溶接した。レーザーのスポットサイズは、０．３０ｍｍであった。これらのアノードは、１５Ｖに到達するまで０．０５Ａ／アノードの一定電流を使用して８５℃の温度で８６００μＳの導電率に調整された燐酸バスにおいて１５Ｖにアノード処理された。アノード処理された部分のキャパシタンスは、カソードに使用された大きな多孔性タンタル本体と共に１８％硫酸中で測定された。キャパシタンスの測定を行うのに使用した計器は、Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ４２６３Ａ  ＬＣＲメーターであった。キャパシタンスは、１０Ｖの外部バイアスを使用して１２０Ｈｚで測定された。４つの部分の平均キャパシタンスは、１６０．３μＦであった。
【００９２】
例１４
例１の方法を使用して本体を形成したが、８層の２つのスタックを使用した。パッドから部分を刻んだ。１３０の部分の平均を使用して次のグリーン寸法を測定した。
長さ:                      5.51 mm (std 0.041)
巾:                        3.85 mm (std 0.104)
厚み:                      0.598 mm (std 0.0128)
重量:                      0.0357 g (std 0.0012)
密度 (平均から計算):       2.815 g/cc (std 0.077)
【００９３】
例２に述べたプロセスを経てＮｂＯへ還元するのに続いて、３９０の部分の平均を使用して次の寸法を測定した。
長さ:                      5.18 mm (std 0.054)
巾:                        3.62 mm (std 0.082)
厚み:                      0.550 mm (std 0.0100)
重量:                      0.0268 g (std 0.0007)
密度 (平均から計算):       2.603 g/cc (std 0.072)
【００９４】
これらのアノードは、３５Ｖに到達するまで０．０５Ａ／アノードの一定電流を使用して８５℃の温度で８６００μＳの導電率に調整された燐酸バスにおいて３５Ｖにアノード処理された。次いで、アノードを３５Ｖに９０分間保持した。アノード処理された部分のキャパシタンスは、カソードに使用された大きな多孔性タンタル本体と共に１８％硫酸中で測定された。キャパシタンスの測定を行うのに使用した計器は、Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ４２６３Ａ  ＬＣＲメーターであった。キャパシタンスは、１０Ｖの外部バイアスを使用して１２０Ｈｚで測定した。平均キャパシタンス（３９０の部分）は、１０２．３μＦであり、平均ＣＶ／ｇは、１３３，０００μＦＶ／ｇであった。
【００９５】
例１５
例１４の方法を使用して本体を形成したが、ナイロンリボン（寸法０．６８５８ｍｍｘ０．０７６２ｍｍ）を使用して犠牲スロットを形成した。
【００９６】
例１６
例１５の方法を使用して本体を形成したが、取り付け及び積層の前に、先鋭なニードルを使用して各テープに穴を開けた。これは、最終的な製品に多孔性を生じさせるために行なわれた。
【００９７】
例１７
例１６の方法を使用して本体を形成したが、取り付け及び積層の前に有機インクの線を各テープの面に印刷した。インクは、次の組成から作られた。
材料 量（グラム）
Reuscheオイル、形式G-2622                  8.266
Nb2O5 粉末                                 2.135
カーボンブラック、Columbian Raven 22       2.923
【００９８】
インクは、次のように形成した。最初に、ＲｅｕｓｃｈｅオイルをＵｎｉｖｅｘ  ＭＦ２０プラネタリーミクサに入れた。ミクサを位置１にセットした。Ｎｂ2Ｏ5粉末をミクサ内のオイルにゆっくり添加した。全てのＮｂ2Ｏ5を添加すると、混合物を更に５分間混合した。次いで、依然、位置１において、ミクサにカーボンブラックをゆっくり添加した。全てのカーボンを添加すると、ミクサを位置２へ調整した。次いで、混合物を更に１０分間混合した。混合の後に、硬化された４”ｘ８”のスチールローラをもち、ミルギャップが０．０００５”にセットされたＫｅｎｔフロアモデル３ロールミルにより、材料を２回処理した。ミリングの後に、混合物をＴｈｏｍｐｓｏｎ  ＤＳＲＡ−１２ミクサに入れて、３０分間混合した。Ｔｈｏｍｐｓｏｎミクサで混合した後に、材料を１回の最後のパスのために３ロールミルへ戻し、ポリプロピレン瓶に収集した。
【００９９】
３２５メッシュのステンレススチールスクリーンを金属スタックフレームにのり付けした。このスクリーンは、信用上の整列マーキングと共に希望の電極パターンを露出するようにマスクした。このマスクしたスクリーンにカーボンインクを配し、テープの一片の０．２５”上にスタックフレームを位置させた。次いで、スキージを使用してテープにパターンを印刷した。テープの別の片においてこれを繰り返した。整列された手前のテープに第２の片を積み重ね、電極パターンが手前のテープから１８０°となるようにした。この手順を繰り返して、最終的なアノードにスロットの交互のパターンを有するスタックを形成した。
【０１００】
例１８
粉末の組成は、最初、次のように形成した。
材料 Ｗｔ％
ＤＩ水                                  16.54
非イオン性表面活性剤                     0.23
アニオンポリマー分散剤                   0.35
アクリル系バインダー                     8.01
Nb2O5 粉末                              71.07
【０１０１】
この混合物を一緒に粉砕し、例１のプロセスに基づいてテープへとキャスティングした。このテープは、次いで、６”ｘ６”の断片にカットした。又、例１７の有機インクを各テープの面に印刷した後に、取り付け及び積層を行った。
【０１０２】
３２５メッシュのステンレススチールスクリーンを金属スタックフレームにのり付けした。このスクリーンは、信用上の整列マーキングと共に希望の電極パターンを露出するようにマスクした。このマスクしたスクリーンにカーボンインクを配し、６”ｘ６”テープの一片の０．２５”上にスタックフレームを位置させた。次いで、スキージを使用してテープにパターンを印刷した。テープの別の片においてこれを繰り返した。整列された手前のテープに第２の片を積み重ね、電極パターンが手前のテープから１８０°となるようにした。この手順を繰り返して、電極印刷テープの２２層のスタックを形成した。４つの未印刷の層をこのスタックの各端に積み重ね、３０層の合計スタック高さを形成した。
【０１０３】
別の本体を、例１の方法に基づいて、３．５ｍｍｘ１．８ｍｍの大きさに刻んだ。それらの部分は、１．２５ｍｍの厚みであった。アノード本体を空気中で１０００℃の炉に２時間入れ、有機バインダー及び犠牲炭素インクを除去した。Ｎｂ2Ｏ5をＮｂＯへ還元するために、１／２”厚みの２つのタンタルゲッターブロック間で、本体を水素中において毎分５０℃で１４００℃まで加熱し、１４００℃に３０分間の周期で保持した。それにより得られた本体は、多孔度の交互に均一な層を有するものであった。
【０１０４】
アノード処理用のリード線を形成するために、スポットサイズが０．５ｍｍのＴｒｕｍｐｆ  Ｐｒｏｆｉｗｅｌｄレーザーを使用して０．００５”厚みのニオブホイルの長方形部片に本体を個々に取り付けた。これらのアノードは、３５Ｖに到達するまで０．１Ａ／アノードの一定電流を使用して８５℃の温度で８６００μＳの導電率に調整された燐酸バスにおいて３５Ｖにアノード処理された。アノードは、３５Ｖに９０分間保持した。アノード処理された部分のキャパシタンスは、カソードに使用された大きな多孔性タンタル本体と共に１８％硫酸中で測定された。キャパシタンスの測定を行うのに使用した計器は、Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ４２６３Ａ  ＬＣＲメーターであった。キャパシタンスは、２Ｖの外部バイアスを使用して１２０Ｈｚで測定された。平均キャパシタンス（８個の部分）は、２６．４μＦであった。
【０１０５】
例１９
多層のＮｂＯ本体を、例１８に基づいて形成した。それとは別に、Ｈａｂｅｒｅｒアノードプレスを使用して、ＨＣ  ＳｔａｒｃｋのＮｂＯからのＮｂＯ本体を０．１９ｍｍのタンタルワイヤにプレスした。この本体を、次いで、１５００℃で焼結して、ワイヤ上に濃密な構造体を形成した。次いで、０．５ｍｍスポットのＴｒｕｍｐｆ  Ｐｒｏｆｉｗｅｌｄレーザーを使用して、先に形成した多層本体にこのワイヤのＮｂＯ部分を溶接した。これらのアノードは、３２Ｖに到達するまで０．１Ａ／アノードの一定電流を使用して８５℃の温度で８６００μＳの導電率に調整された燐酸バスにおいて３２Ｖにアノード処理された。アノードは、次いで、３２Ｖに９０分間保持した。アノード処理された部分のキャパシタンスは、カソードに使用された大きな多孔性タンタル本体と共に１８％硫酸中で測定された。キャパシタンスの測定を行うのに使用した計器は、Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ４２６３Ａ  ＬＣＲメーターであった。キャパシタンスは、１０Ｖの外部バイアスを使用して１２０Ｈｚで測定された。平均キャパシタンス（８個の部分）は、２８．０μＦであった。
【０１０６】
本発明のこれら及び他の実施形態、並びにその変更は、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、当業者に明らかであろう。更に、種々の実施形態の特徴を全体的に又は部分的に交換できることを理解されたい。更に、当業者であれば、以上の説明は、例示に過ぎず、本発明をこれに限定するものでないことが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明によりアノードを形成する方法の一実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明によるキャパシタの一実施形態の断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０：液体貯溜器
１２：供給ロール
１３：担体基板膜
１４：液体粉末組成物
１５：ドクターブレード
２２：ギャップ
２４：セラミック層
３２：ロール
６２：アノードリード
６４：カソード
６５：アノード
７２：カソードリード
１００：アレー
１１７：セパレータ
１１９：容器
１２１：頂部
１２３：底部
１２５：蓋
１４４：作用電解質
１６２：アノード端子
１７２：カソード端子
２００：キャパシタ
【図１】
2008277811.tif 000009
【図２】
2008277811.tif 000010
【外国語明細書】
2008277811.tif 000011
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