CN102576609B - 电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供等效串联电感小且可在搭载于电路基板时将阴极引线接近负载电路配置的电解电容器元件。本发明的电解电容器具备:通过卷绕在表面形成有电介质层的阳极箔而成的卷绕体(2);形成在电介质层的表面上的固体电解质层(11);在卷绕体(2)的外周面上形成于固体电解质层(11)的表面上的阴极层(12);与阳极箔电连接的多个阳极引线(3、3);与各阳极引线(3)一一对应而与阴极层(12)电连接的多个阴极引线(4、4)。在此,各阳极引线(3)从卷绕体(2)的表面中与卷绕体(2)的卷绕轴交叉的端面(2a)的外周部引出,各阴极引线(4)在与该阴极引线(4)对应的阳极引线3的附近位置与阴极层(12)的外周面(121)电连接。
Description
技术领域
本发明涉及电解电容器,尤其涉及卷绕型的电解电容器。
背景技术
目前的卷绕型的电解电容器具备通过将阳极箔与阴极箔重合并卷绕而成的卷绕体,在阳极箔的表面形成电介质层,在阳极箔的电介质层与阴极箔之间夹设浸入有电解液的间隔件,在阳极箔电连接阳极引线,在阴极箔电连接阴极引线(例如,参照专利文献1)。
在上述电解电容器中,将阳极引线与阳极箔的电连接位置及阴极引线与阴极箔的电连接位置分别配置在卷绕体的卷绕轴的附近位置,从而能够减小引线间距离。通过减小引线间距离,在阳极引线与阴极引线之间产生的环路电感变小,从而该电解电容器的等效串联电感变小。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-142353号公报
然而,在将上述连接位置配置在卷绕体的卷绕轴的附近位置的情况下,从电解电容器的外周面至阳极引线或阴极引线的距离变大。因此,即使在将电解电容器接近CPU(中央处理器、Central Processing Unit)等负载电路而搭载于电路基板的情况下,电解电容器的阳极引线及阴极引线至少从负载电路离开距该电解电容器的外周面的距离。因此,连接阳极引线或阴极引线与负载电路的配线变长,其结果是,存在该配线产生的等效串联电感(ESL)变大的问题。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种等效串联电感变小且在搭载于电路基板时能够将阴极引线接近负载电路配置的电解电容器元件。
本发明涉及的第一电解电容器具备:通过卷绕在表面形成有电介质层的阳极箔而构成的卷绕体;在所述卷绕体的内部及外周面上形成的电解质层;在所述卷绕体的外周面上形成于所述电解质层的表面上的阴极层;与所述阳极箔电连接的多个阳极引线;与各阳极引线一一对应且与所述阴极层电连接的多个阴极引线。在此,各阳极引线从所述卷绕体的卷绕端面引出,各阴极引线在与该阴极引线对应的阳极引线的附近位置与所述阴极层的外周面电连接。
在上述电解电容器中,各阴极引线和与其对应的阳极引线的引线间距离小,且各阴极引线在与该阴极引线对应的阳极引线的附近位置与阴极层的外周面电连接。从而,在阳极引线与阴极引线之间产生的环路电感小,因此,上述电解电容器的等效串联电感(ESL)小。
另外,在上述电解电容器中,各阳极引线从卷绕体的端面的外周部引出。从而,能够将各阴极引线在不扩大其与对应的阳极引线的引线间距离的情况下配置在电解电容器的外周面的附近位置或与该外周面为同一面上的位置处。根据该结构,在将上述电解电容器搭载于电路基板时,能够使阴极引线接近负载电路,通过使阴极引线接近负载电路,由此阴极引线与负载电路的配线距离变短,其结果是,在电解电容器与负载电路之间产生的等效串联电感(ESL)变小。
并且,在上述电解电容器中,在各阴极引线和与其对应的阳极引线之间形成电容器成分,该电容器成分以电解电容器所配备的阳极引线的数目并联连接。从而,考虑到在各阴极引线和与其对应的阳极引线之间产生的等效串联电感(ESL)及等效串联电阻(ESR)时,在上述电解电容器中形成电容器成分、ESL、ESR的串联电路以阳极引线的数目并联连接而成的等效电路。由此,电解电容器的静电容量与阳极引线的数目成比例地变大,而电解电容器的ESL及ELR与阳极引线的数目成反比例地变小。
在上述第一电解电容器的具体结构中,所述卷绕体通过将多片所述阳极箔卷绕而形成,在各阳极箔的一个部位或多个部位电连接有所述阳极引线。
在上述第一电解电容器的又一具体结构中,所述卷绕体通过仅卷绕一片所述阳极箔而形成,在该阳极箔的多个部位电连接有所述阳极引线。
在上述第一电解电容器的另一具体结构中,该电解电容器还具备收容所述卷绕体的有底筒状的导电壳体。该导电壳体的导电部至少在内周面露出,在该导电壳体的内周面与所述阴极层的外周面之间,至少在各阳极引线的附近位置夹设有将导电壳体的导电部与阴极层电连接的导电构件,所述多个阴极引线与所述导电壳体的导电部连接而经由该导电壳体和导电构件与所述阴极层的外周面电连接。
在该具体结构中,能够通过导电壳体的外周面来构成电解电容器的外周面。在该结构中,阴极引线配置在构成电解电容器的外周面的导电壳体的外周面的附近位置或与该外周面为同一面上的位置处。
本发明涉及的第二电解电容器具备:多个卷绕元件;收容该多个卷绕元件的有底筒状的导电壳体;与各卷绕元件一一对应而与所述导电壳体的导电部电连接的多个阴极引线。各卷绕元件具有:通过卷绕在表面形成有电介质层的阳极箔而成的卷绕体;在所述卷绕体的内部及外周面上形成的电解质层;在所述卷绕体的外周面上形成于所述电解质层的表面上的阴极层;与所述阳极箔电连接而从所述卷绕体的卷绕端面引出的阳极引线。
在此,各卷绕元件与所述导电壳体的内周面接近配置,且各阴极引线配置在与该阴极引线对应的卷绕元件的附近位置。另外,所述导电壳体的导电部至少在导电壳体的内周面露出,在该导电壳体的内周面与各卷绕元件的阴极层的外周面之间,至少在该卷绕元件的阳极引线的附近位置夹设有将导电壳体的导电部与阴极层电连接的导电构件。
在上述电解电容器中,各阴极引线和与其对应的卷绕元件的阳极引线的引线间距离小。另外,在导电壳体的内周面与各卷绕元件的阴极层的外周面之间,导电构件至少存在于该卷绕元件的阳极引线的附近位置。由此,各阴极引线在与该阴极引线对应的卷绕元件的阳极引线的附近位置与该卷绕元件的阴极层的外周面电连接。从而,在阳极引线与阴极引线之间产生的环路电感小,因此,上述电解电容器的等效串联电感(ESL)小。
另外,在上述电解电容器中,在导电壳体的导电部连接有各阴极引线。在此,能够通过导电壳体的外周面来构成电解电容器的外周面。在该结构中,各阴极引线配置在电解电容器的外周面的附近位置或与该外周面为同一面上的位置处。由此,在将上述电解电容器搭载于电路基板的情况下,能够使该电解电容器的阴极引线接近负载电路。通过使电解电容器的阴极引线接近负载电路,由此阴极引线与负载电路的配线距离变短,其结果是,在电解电容器与负载电路之间产生的等效串联电感(ESL)变小。
并且,在上述电解电容器中,在各阴极引线和与其对应的卷绕元件的阳极引线之间形成电容器成分,该电容器成分以电解电容器所配备的卷绕元件的数目并联连接。从而,考虑到在各阴极引线和与其对应的卷绕元件的阳极引线之间产生的等效串联电感(ESL)及等效串联电阻(ESR)时,在上述电解电容器中形成电容器成分、ESL、ESR的串联电路以卷绕元件的数目并联连接而成的等效电路。由此,电解电容器的静电容量与卷绕元件的数目成比例地变大,而电解电容器的ESL及ELR与卷绕元件的数目成反比例地变小。
在述第一及第二电容器的具体结构中,所述导电壳体的导电部与所述多个阴极引线一体地形成。
发明效果
本发明涉及的电解电容器能够使等效串联电感小,且能够在搭载于电路基板时能够使阴极引线接近负载电路配置。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的电解电容器的立体图。
图2是从该电解电容器所具备的金属壳体的底面壁的相反侧观察第一实施方式涉及的电解电容器得到的俯视图。
图3是沿图2所示的A-A线的剖视图。
图4是表示第一实施方式涉及的电解电容器所具备的卷绕元件的卷绕体的立体图。
图5是表示第一实施方式涉及的电解电容器的卷绕体的变形例的立体图。
图6是从金属壳体的底面壁的相反侧观察第一实施方式涉及的电解电容器的变形例得到的俯视图。
图7是表示本发明的第二实施方式涉及的电解电容器的立体图。
图8是从该电解电容器所具备的金属壳体的底面壁的相反侧观察第二实施方式涉及的电解电容器得到的俯视图。
图9是沿图8所示的B-B线的剖视图。
图10是表示第二实施方式涉及的电解电容器所具备的卷绕元件的卷绕体的立体图。
图11是从金属壳体的底面壁的相反侧观察第二实施方式涉及的电解电容器的第一变形例而得到的俯视图。
图12是从金属壳体的底面壁的相反侧观察第二实施方式涉及的电解电容器的第二变形例得到的俯视图。
图13是表示能够适用于上述第一及第二实施方式涉及的电解电容器的金属壳体的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图具体说明本发明的实施方式。
第一实施方式
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的电解电容器的立体图。如图1所示,本实施方式的电解电容器具备卷绕元件(1)和收容该卷绕元件(1)的有底筒状的金属壳体(6)。
图2是从金属壳体(6)的底面壁(603)的相反侧观察上述电解电容器得到的俯视图。另外,图3是沿图2所示的A-A线的剖视图。如图3所示,卷绕元件(1)具有卷绕体(2)、一对阳极引线(3)、(3)。
图4是表示卷绕体(2)的立体图。如图4所示,卷绕体(2)通过将长条状的两片阳极箔(21)、(22)重合并卷绕而构成。在此,阳极箔(21)、(22)由铝等阀作用金属形成。在阳极箔(21)、(22)的表面通过施加蚀刻处理而形成微小的凹凸。因此,阳极箔(21)、(22)均具有大的表面积。
在阳极箔(21)、(22)的表面通过化学合成处理还形成有氧化覆膜。从而,在阳极箔(21)、(22)的表面形成有由该氧化覆膜构成的电介质层。由此,形成在阳极箔(21)、(22)的表面上的电介质层的一部分在卷绕体(2)的表面露出。
需要说明的是,在本实施方式中,在制作上述卷绕体(2)时,如图4所示,在两片阳极箔(21)、(22)之间夹入牛皮纸等间隔件(51),在阳极箔(22)的与间隔件(51)相反侧的面上重合另一间隔件(52)。之后,上述构件以阳极箔(21)作为内侧而被卷绕。从而,在制作成的卷绕体(2)中,在两片阳极箔(21)、(22)之间夹设有两片间隔件(51)、(52)中的任一个。
在上述卷绕元件(1)中,在阳极箔(21)、(22)的内部及外周面上形成有固体电解质层(11)。在此,固体电解质层(11)的形成可以使用无机半导体、有机半导体、导电性高分子等材料。需要说明的是,图3仅示出固体电解质层(11)中的对在卷绕体(2)的表面露出的电介质层进行覆盖的一部分。
在使用导电性高分子形成固体电解质层(11)的情况下,将卷绕体(2)浸渍于聚合液而使其化学聚合。通过将卷绕体(2)浸渍于聚合液,聚合液浸入到两片间隔件(51)、(52)中,因此尤其容易在形成于阳极箔(21)、(22)的表面中的与两片间隔件(51)、(52)的任一方重合的面上的电介质层上形成固体电解质层(11)。
需要说明的是,固体电解质层(11)也可以通过将卷绕体(2)浸渍于聚合液而使其电解聚合来形成。
如图3所示,在固体电解质层(11)的上述一部分(固体电解质层(11)中的对在卷绕体(2)的表面露出的电介质层进行覆盖的一部分)的表面上形成有阴极层(12)。图3中虽未示出,但阴极层(12)包括:在固体电解质层(11)的该一部分的表面上形成的碳层、形成在该碳层上且与碳层电连接的银膏剂层。
在上述卷绕元件(1)中,一对阳极引线(3)、(3)分别与两片阳极箔(21)、(22)电连接。并且,如图4所示,各阳极引线(3)从卷绕体(2)的表面中的与卷绕体(2)的卷绕轴交叉的端面(2a)的外周部(卷绕端面)引出。另外,如图2所示,一对阳极引线(3)、(3)设置在相对于卷绕体(2)的卷绕轴呈180°旋转对称的位置。在此,在本实施方式中,卷绕体(2)的卷绕轴与电解电容器的中心轴一致。
另外,各阳极引线(3)的引出部的根部由绝缘构件(301)覆盖。通过该绝缘构件(301)来防止阳极引线(3)与固体电解质层(11)及阴极层(12)发生电短路。
金属壳体(6)由铝、铜等导电材料形成,由该导电材料形成的导电部至少在内周面(601)及开口缘(602)(参照图3)露出。另外,如图3所示,通过金属壳体(6)的外周面(604)来构成电解电容器的外周面。卷绕元件(1)以卷绕体(2)的端面(2a)朝向金属壳体(6)的底面壁(603)的相反侧的姿态收容在金属壳体(6)中。
在金属壳体(6)的开口缘(602)电连接一对阴极引线(4)、(4),各阴极引线(4)与金属壳体(6)的外周面(604)在同一面上对齐。另外,该一对阴极引线(4)、(4)分别与各阳极引线(3)一一对应。
如图2所示,各阴极引线(4)配置在开口缘(602)内的与对应于该阴极引线(4)的阳极引线(3)之间的距离最小的位置处。具体而言,一对阴极引线(4)、(4)配置成与一对阳极引线(3)、(3)全部排列在图2所示的A-A线上。从而,一对阴极引线(4)、(4)与一对阳极引线(3)、(3)同样具有相对于电解电容器的中心轴呈180°旋转对称的位置。
如图3所示,在金属壳体(6)的内周面(601)与阴极层(12)的外周面(121)之间,在开口缘(602)的附近位置夹设有将金属壳体(6)的导电部与阴极层(12)电连接的导电性粘接剂(7)。
从而,卷绕元件(1)的阴极层(12)与金属壳体(6)在一对阳极引线(3)、(3)的附近位置通过导电性粘接剂(7)而彼此电导通,由此各阴极引线(4)在与该阴极引线(4)对应的阳极引线(3)的附近位置经由金属壳体(6)和导电性粘接剂(7)与阴极层(12)的外周面(121)电连接。
如图3所示,金属壳体(6)的开口由树脂材料或橡胶材料等所构成的封口材料(8)密封。在此,卷绕元件(1)的一对阳极引线(3)、(3)以其前端部从封口材料(8)的表面向外侧突出的方式由该封口材料(8)支承。如此,卷绕元件(1)固定在金属壳体(6)内。
需要说明的是,在使用橡胶材料作为封口材料(8)的情况下,在将封口材料(8)插入到金属壳体(6)的开口后,通过将金属壳体(6)的开口缘部凿密来将封口材料(8)固定在金属壳体(6)上,由此密封金属壳体(6)的开口。
在上述电解电容器中,各阴极引线(4)和与其对应的阳极引线(3)的引线间距离小,且各阴极引线(4)在与该阴极引线(4)对应的阳极引线(3)的附近位置与阴极层(12)的外周面(121)电连接。从而,在阳极引线(3)与阴极引线(4)之间产生的环路电感小,因此,电解电容器的等效串联电感(ESL)小。
另外,在上述电解电容器中,各阴极引线(4)与金属壳体(6)的外周面(604)在同一面上对齐。在此,由于通过金属壳体(6)的外周面来构成电解电容器的外周面,从而各阴极引线(4)配置在与电解电容器的外周面为同一面上的位置处。由此,在将上述电解电容器搭载于电路基板的情况下,能够使阴极引线(4)接近负载电路。通过使阴极引线(4)接近负载电路,阴极引线(4)与负载电路的配线距离变短,其结果是,在电解电容器与负载电路之间产生的等效串联电感(ESL)变小。
并且,在上述电解电容器中,在各阴极引线(4)和与其对应的阳极引线(3)之间形成电容器成分,该电容器成分以电解电容器中配备的阳极引线(3)的数目并联连接。因此,考虑到各阴极引线(4)和与其对应的阳极引线(3)之间产生的等效串联电感(ESL)及等效串联电阻(ESR),在上述电解电容器中形成电容器成分、ESL、ESR的串联电路以阳极引线(3)的数目并联连接而成的等效电路。由此,电解电容器的静电容量与阳极引线(3)的数目成比例地变大,而电解电容器的ESL及ELR与阳极引线(3)的数目成反比例地变小。
如图2所示,在上述电解电容器中,相对于该电解电容器的中心轴,一对阳极引线(3)、(3)具有呈180°旋转对称的位置,且一对阴极引线(4)、(4)也具有呈180°旋转对称的位置。从而,在需要将上述电解电容器以规定的姿态设置于电路基板的情况下,即使该电解电容器以绕其中心轴从规定的姿态旋转了180°的姿态设置于电路基板上,电解电容器也能够发挥规定的电气特性。
图5是表示第一实施方式涉及的电解电容器的卷绕体(2)的变形例的立体图。如图5所示,卷绕体(2)可以通过仅卷绕一片阳极箔(21)而形成。在这种情况下,在阳极箔(21)的两个部位电连接有阳极引线(3)。另外,在制作本变形例涉及的卷绕体(2)时,在阳极箔(21)上重合一片间隔件(51)。之后,将上述构件以阳极箔(121)为内侧的方式卷绕。
图6是从金属壳体(6)的底面壁(603)(参照图1)的相反侧观察第一实施方式涉及的电解电容器的变形例得到的俯视图。如图6所示,可以在电解电容器中各设置四个相互对应的阳极引线(3)和阴极引线(4)。
在这种情况下,作为卷绕体(2)和阳极引线(3)的具体结构,可以采用如下结构:在上述两片阳极箔(21)、(22)中,在一方的阳极箔(21)的两个部位分别电连接两个阳极引线(3)、(3),在另一方的阳极箔(21)的两个部位分别电连接两个阳极引线(3)、(3)。或者,作为卷绕体(2)和阳极引线(3)、(3)的具体结构,还可以采用如下的机构:卷绕元件(1)的卷绕体(2)通过将四片阳极箔重合并卷绕而成,仅在各阳极箔的一个部位电连接阳极引线(3)。
需要说明的是,本发明并不局限于彼此对应的阳极引线(3)和阴极引线(4)各设置两个或各设置四个而构成的电解电容器(图2或图4)。例如,彼此对应的阳极引线(3)和阴极引线(4)可以各设置三个,还可以各设置五个以上。
在这种情况下,作为卷绕体(2)和阳极引线(3)的具体结构,可以采用如下结构:卷绕体(2)通过将阳极箔多片重合并卷绕而成,在各阳极箔的一个部位或多个部位电连接阳极引线(3)。或者,作为卷绕体(2)和阳极引线(3)的具体结构,还可以采用如下的机构:卷绕体(2)通过仅卷绕一片阳极箔而构成,在该阳极箔的多个部位电连接阳极引线(3)。
在第一实施方式涉及的电解电容器中,在金属壳体(6)的内周面(601)与阴极层(12)的外周面(121)之间,可以不仅在开口缘(602)的附近位置夹设导电性粘接剂(7),还沿着阴极层(12)的外周面(121)而整体夹设导电性粘接剂(7)。
另外,在第一实施方式涉及的电解电容器中,一对阴极引线(4)、(4)可以与金属壳体(6)的内周面(601)连接。在这种情况下,各阴极引线(4)也配置在电解电容器的外周面的附近位置。因此,与上述的电解电容器同样,在将电解电容器搭载于电路基板时,能够使该电解电容器的阴极引线(4)接近负载电路。
图13是表示能够适用于第一实施方式涉及的电解电容器的金属壳体(6)的立体图。如图13所示,可以在金属壳体(6)、具体而言金属壳体(6)的导电部一体地形成一对阴极引线(4)、(4)。
可以将第一实施方式涉及的电解电容器的结构变形为不具有金属壳体(6)的结构。在这种情况下,各阴极引线(4)在对应于该阴极引线(4)的阳极引线(3)的附近位置与阴极层(12)的外周面(121)直接电连接。
第二实施方式
图7是表示本发明的第二实施方式涉及的电解电容器的立体图。如图7所示,本实施方式的电解电容器具备两个卷绕元件(110)、(110)、收容该两个卷绕元件(110)、(110)的有底筒状的金属壳体(160)。
图8是从金属壳体(160)的底面壁(163)的相反侧观察上述电解电容器得到的俯视图。另外,图9是沿图8所示的B-B线的剖视图。如图9所示,各卷绕元件(110)具有卷绕体(120)、阳极引线(130)。
图10是表示卷绕体(120)的立体图。如图10所示,卷绕体(120)通过将长条状的一片阳极箔(121)卷绕而构成。在此,阳极箔(121)由铝等阀作用金属形成。在阳极箔(121)的表面通过蚀刻处理而形成微小的凹凸。因此阳极箔(121)具有大的表面积。
在阳极箔(121)的表面通过化学合成处理还形成有氧化覆膜。从而,在阳极箔(121)的表面形成由该氧化覆膜构成的电介质层。由此,形成在阳极箔(121)的表面上的电介质层的一部分在卷绕体(120)的表面露出。
需要说明的是,在本实施方式中,在制作上述卷绕体(120)的情况下,如图10所示,在阳极箔(121)上重合牛皮纸等间隔件(151)。之后,将上述构件以阳极箔(121)为内侧的方式卷绕。从而,在制成的卷绕体(120)中,在卷绕的阳极箔(121)之间夹设有间隔件(151)。
在各卷绕元件(110)中,在形成于阳极箔(121)的表面上的电介质层上形成有固体电解质层(111)。在此,固体电解质层(111)的形成可以使用无机半导体、有机半导体、导电性高分子等材料。需要说明的是,图9仅示出固体电解质层(111)中的对在各卷绕体(120)的表面露出的电介质层进行覆盖的一部分。
在使用导电性高分子来形成固体电解质层(111)的情况下,将卷绕体(120)浸渍于聚合液而使其化学聚合。通过将卷绕体(120)浸渍于聚合液,聚合液浸入到间隔件(151)中,因此尤其容易在形成于阳极箔(121)的表面中的与间隔件(151)重合的面上的电介质层上形成固体电解质层(111)。
需要说明的是,固体电解质层(111)也可以通过将卷绕体(120)浸渍于聚合液而使其电解聚合来形成。
如图9所示,在各卷绕元件(110)中,在固体电解质层(111)的上述一部分(固体电解质层(111)中的对在该卷绕体(120)的表面露出的电介质层进行覆盖的一部分)的表面上形成有阴极层(112)。图9中虽未示出,但阴极层(112)包括在固体电解质层(111)的该一部分的表面上形成的碳层、形成在该碳层上而与碳层电连接的银膏剂层。
在各卷绕元件(110)中,阳极引线(130)与阳极箔(121)电连接。并且,如图10所示,各阳极引线(130)从卷绕体(120)的表面中的与卷绕体(120)的卷绕轴交叉的端面(120a)(卷绕端面)的中央部引出。
另外,阳极引线(130)的引出部的根部由绝缘构件(131)覆盖。通过该绝缘构件(131)来防止阳极引线(130)与固体电解质层(111)及阴极层(112)发生电短路。
金属壳体(160)由铝、铜等导电材料形成,由该导电材料构成的导电部至少在内周面(161)及开口缘(162)(参照图9)露出。另外,如图9所示,通过金属壳体(160)的外周面(164)来构成电解电容器的外周面。两个卷绕元件(110)、(110)以各卷绕体(120)的端面(120a)朝向金属壳体(160)的底面壁(163)的相反侧的姿态收容在金属壳体(160)中。
另外,如图8所示,两个卷绕元件(110)、(110)以上述阳极引线(130)、(130)具有相对于电解电容器的中心轴呈180°旋转对称的位置的方式在金属壳体(160)内排列。这样,两个卷绕元件(110)、(110)与金属壳体(160)的内周面(161)接近配置。
在金属壳体(160)的开口缘(162)电连接一对阴极引线(140)、(140),各阴极引线(140)与金属壳体(160)的外周面(164)在同一面上对齐。另外,该一对阴极引线(140)、(140)与各卷绕元件(110)一一对应。
如图8所示,各阴极引线(140)配置在开口缘(162)内与对应于该阴极引线(140)的卷绕元件(110)的阳极引线(130)之间的距离最小的位置。具体而言,一对阴极引线(140)、(140)配置成与两个卷绕元件(110)、(110)的阳极引线(130)、(130)全部排列在图8所示的B-B线上。从而,一对阴极引线(140)、(140)与一对阳极引线(130)、(130)同样具有相对于电解电容器的中心轴呈180°旋转对称的位置。
如图9所示,在金属壳体(160)的内周面(161)与各卷绕元件(110)的阴极层(112)的外周面(113)之间,在开口缘(162)的附近位置夹设有将金属壳体(160)的导电部与阴极层(112)电连接的导电性粘接剂(170)。
从而,各卷绕元件(110)的阴极层(112)与金属壳体(160)在该卷绕元件(110)的阳极引线(130)的附近位置通过导电性粘接剂(170)而彼此电导通,由此,各阴极引线(140)在与该阴极引线(140)对应的卷绕元件(110)的阳极引线(130)的附近位置经由金属壳体(160)和导电性粘接剂(170)与该卷绕元件(110)的阴极层(112)的外周面(113)电连接。
如图9所示,金属壳体(160)的开口由树脂材料或橡胶材料等所构成的封口材料(180)密封。在此,各卷绕元件(110)的阳极引线(130)以其先端部从封口材料(180)的表面向外侧突出的方式由该封口材料(180)支承。这样,各卷绕元件(110)固定在金属壳体(160)内的规定的位置。
需要说明的是,在使用橡胶材料作为封口材料(180)的情况下,在将封口材料(180)插入到金属壳体(160)的开口后,通过将金属壳体(160)的开口缘部凿密来将封口材料(180)固定在金属壳体(160)上,由此密封金属壳体(160)的开口。
在上述电解电容器中,各阴极引线(140)和与其对应的卷绕元件(110)的阳极引线(130)的引线间距离小,且各阴极引线(140)在与该阴极引线(140)对应的卷绕元件(110)的阳极引线(130)的附近位置与该卷绕元件(110)的阴极层(112)的外周面(113)电连接。从而,在阳极引线(130)与阴极引线(140)之间产生的环路电感小,因此,电解电容器的等效串联电感(ESL)小。
另外,在上述电解电容器中,各阴极引线(140)与金属壳体(160)的外周面(164)在同一面上对齐。在此,由于通过金属壳体(160)的外周面来构成电解电容器的外周面,因此各阴极引线(140)配置在与电解电容器的外周面为同一面上的位置处。由此,在将上述电解电容器搭载于电路基板的情况下,能够使阴极引线(140)接近负载电路。通过使阴极引线(140)接近负载电路,阴极引线(140)与负载电路的配线距离变短,其结果是,在电解电容器与负载电路之间产生的等效串联电感(ESL)变小。
并且,在上述电解电容器中,在各阴极引线(140)和与其对应的卷绕元件(110)的阳极引线(130)之间形成电容器成分,该电容器成分以电解电容器所配备的卷绕元件(110)的数目并联连接。从而,考虑到在各阴极引线(140)和与其对应的卷绕元件(110)的阳极引线(130)之间产生的等效串联电感(ESL)及等效串联电阻(ESR)时,在上述电解电容器中形成电容器成分、ESL、ESR的串联电路以卷绕元件(110)的数目并联连接而成的等效电路。由此,电解电容器的静电容量与卷绕元件(110)的数目成比例地变大,而电解电容器的ESL及ELR与卷绕元件(110)的数目呈反比例地变小。
如图8所示,在上述电解电容器中,相对于该电解电容器的中心轴,两个卷绕元件(110)、(110)的阳极引线(130)、(130)具有呈180°旋转对称的位置,且一对阴极引线(140)、(140)也具有呈180°旋转对称的位置。从而,在需要将上述电解电容器以规定的姿态设置于电路基板上的情况下,即使在该电解电容器以绕其中心轴从规定的姿态旋转了180°的姿态设置于电路基板的情况下,电解电容器也能够发挥规定的电气特性。
图11是从金属壳体(160)的底面壁(163)(参照图7)的相反侧观察第二实施方式涉及的电解电容器的第一变形例得到的俯视图。如图11所示,可以在电解电容器中设置四个卷绕元件(110)。在这种情况下,四个卷绕元件(110)~(110)如图11所示那样沿金属壳体(160)的内周面(161)呈圆形阵列排列,由此,四个卷绕元件(110)~(110)与金属壳体(160)的内周面(161)接近配置。另外,在金属壳体(160)上设有与各卷绕元件(110)一一对应的四个阴极引线(140)。
图12是从金属壳体(160)的底面壁(163)(参照图7)的相反侧观察第二实施方式涉及的电解电容器的第二变形例得到的俯视图。如图12所示,卷绕元件(110)的卷绕体(120)可以通过将阳极箔以其相对于卷绕轴的截面呈大致半圆形状的方式卷绕而构成。在本变形例涉及的电解电容器中,由于卷绕元件(110)的体积相对于金属壳体(160)的容积的比例变大,因此该电解电容器的每单位体积的静电容量变大。
在第二实施方式涉及的电解电容器中,在金属壳体(160)的内周面(161)与各卷绕元件(110)的阴极层(112)的外周面(113)之间,可以不仅在开口缘(162)的附近位置夹设导电性粘接剂(170),还可以沿阴极层(112)的外周面(113)而整体地夹设导电性粘接剂(170。
另外,在第二实施方式涉及的电解电容器中,一对阴极引线(140)、(140)可以与金属壳体(160)的内周面(161)连接。在这种情况下,各阴极引线(140)也配置在电解电容器的外周面的附近位置。由此,与上述的电解电容器同样,在电解电容器搭载于电路基板的情况下,能够使该电解电容器的阴极引线(140)接近负载电路。
并且,如图13所示,可以在金属壳体(160)、具体而言为金属壳体(160)的导电部一体地形成一对阴极引线(140)、(140)。
需要说明的是,本发明的各部结构并不局限于上述实施方式,可以在权利要求书所记载的技术范围内进行各种变形。例如,在上述第一及第二实施方式涉及的电解电容器中,可以采用在构成卷绕体的阳极箔之间不夹设间隔件的结构。
另外,在上述第一及第二实施方式涉及的电解电容器中,也可以采用取代金属壳体而在收容一个或多个卷绕元件的有底筒状的绝缘壳体的内周面上形成导电层的结构。在这种情况下,阴极引线与导电层电连接。
符号说明
(1)卷绕元件
(11)固体电解质层
(12)阴极层
(121)阴极层的外周面
(2)卷绕体
(2a)端面
(21)、(22)阳极箔
(3)阳极引线
(4)阴极引线
(6)金属壳体(导电壳体)
(601)内周面
(7)导电性粘接剂(导电构件)
(110)卷绕元件
(111)固体电解质层
(112)阴极层
(113)阴极层的外周面
(120)卷绕体
(120a)端面
(121)阳极箔
(130)阳极引线
(140)阴极引线
(160)金属壳体(导电壳体)
(161)内周面
(170)导电性粘接剂(导电构件)
Claims (6)
1.一种电解电容器,其具备:
卷绕元件,其具有卷绕体、电解质层、阴极层和多个阳极引线,所述卷绕体通过卷绕在表面形成有电介质层的阳极箔而构成,所述电解质层在所述卷绕体的内部及外周面上形成,所述阴极层在所述卷绕体的外周面上形成于所述电解质层的表面上,所述多个阳极引线与所述阳极箔电连接且从所述卷绕体的卷绕端面引出;
收容所述卷绕元件的有底筒状的导电壳体;
与所述多个阳极引线一一对应且与所述导电壳体的导电部电连接的多个阴极引线,
所述导电壳体的导电部至少在导电壳体的内周面露出,在该导电壳体的内周面与所述卷绕元件的阴极层的侧面之间,夹设有将导电壳体的导电部与阴极层电连接的导电构件。
2.根据权利要求1所述的电解电容器,其特征在于,
所述卷绕体通过卷绕多片所述阳极箔而形成,在各阳极箔的一个部位或多个部位电连接有所述阳极引线。
3.根据权利要求1所述的电解电容器,其特征在于,
所述卷绕体通过仅卷绕一片所述阳极箔而形成,在该阳极箔的多个部位电连接有所述阳极引线。
4.根据权利要求1所述的电解电容器,其特征在于,
所述导电壳体的导电部与所述多个阴极引线一体地形成。
5.一种电解电容器,其具备:
具有卷绕体、电解质层、阴极层和阳极引线的多个卷绕元件,其中所述卷绕体通过卷绕在表面形成有电介质层的阳极箔而形成,所述电解质层形成在所述卷绕体的内部及外周面上,所述阴极层在所述卷绕体的外周面上形成于所述电解质层的表面上,所述阳极引线与所述阳极箔电连接且从所述卷绕体的卷绕端面引出;
收容所述多个卷绕元件的有底筒状的导电壳体;
与各卷绕元件一一对应且与所述导电壳体的导电部电连接的多个阴极引线,
各卷绕元件与所述导电壳体的内周面接近配置,且各阴极引线配置在该阴极引线所对应的卷绕元件的附近位置,
所述导电壳体的导电部至少在导电壳体的内周面露出,在该导电壳体的内周面与各卷绕元件的阴极层的侧面之间,夹设有将导电壳体的导电部与阴极层电连接的导电构件。
6.根据权利要求5所述的电解电容器,其特征在于,
所述导电壳体的导电部与所述多个阴极引线一体地形成。
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Legal Events
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20140409 Termination date: 20210927 |