CN218887002U - 电解电容器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种电解电容器。电解电容器具备:电极箔,其具有第1主面及与第1主面相反一侧的第2主面;以及引线构件,其与电极箔连接。电极箔和引线构件在电极箔的第1主面与引线构件重叠的重叠部通过铆接部连接。铆接部具有贯通电极箔及引线构件的贯通孔。铆接部中的电极箔具有第1折回部,该第1折回部在贯通孔的周缘部折回并配置在第2主面上。另外,铆接部中的引线构件具有:贯通部,其构成贯通孔的内壁,并且贯通电极箔;以及第2折回部,其在贯通部的端部折回并配置在第2主面上。第2折回部内包第1折回部。根据本实用新型,在电解电容器中,能够降低引线构件与电极箔的接触电阻。

Description

电解电容器
技术领域
本实用新型涉及一种电解电容器。
背景技术
电解电容器具备:电极箔,其具有第1主面及与第1主面相反一侧的第2主面;以及引线构件,其与电极箔连接。电极箔与引线构件的连接通过工序(a)及工序(b)进行。在工序(a)中,使引线构件与电极箔的第1主面重叠,使用针状构件从引线构件侧对重叠部的规定位置进行穿孔而形成贯通孔。在工序(b)中,伴随着穿孔,将引线构件中从贯通孔的周缘部引出到电极箔的第2主面上的部分折回到第2主面上而铆接。
在专利文献1中提出一种电解电容器,该电解电容器具备与引出端子连接的一对电极体和夹设于该电极体之间的电解质,其中,一方或双方的所述电极体是石墨露出电极体,以在外表面露出的方式具有含有石墨的碳层,所述引出端子和所述石墨露出电极体具有缝合(stitch)连接结构,所述缝合连接结构具有:贯通孔,其贯通所述石墨露出电极体;飞边,其仅在所述引出端子产生,从所述贯通孔引出到所述石墨露出电极体的背面;以及所述飞边的折回部,其折回到所述石墨露出电极体的所述背面侧。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2021-97163号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的课题
谋求引线构件与电极箔的接触电阻的降低。
用于解决课题的方案
本实用新型的一方案的电解电容器具备:电极箔,其具有第1主面及与所述第1主面相反一侧的第2主面;以及引线构件,其与所述电极箔连接。所述电极箔和所述引线构件在所述电极箔的所述第1主面与所述引线构件重叠的重叠部通过铆接部连接,所述铆接部具有贯通所述电极箔及所述引线构件的贯通孔。所述铆接部处的所述电极箔具有第1折回部,该第1折回部在所述贯通孔的周缘部折回并配置在所述第2主面上。所述铆接部处的所述引线构件具有:贯通部,其构成所述贯通孔的内壁,并且贯通所述电极箔;以及第2折回部,其在所述贯通部的端部折回并配置在所述第2主面上。所述第2折回部内包所述第1折回部。
实用新型效果
根据本实用新型,在电解电容器中,能够降低引线构件与电极箔的接触电阻。
附图说明
图1是从引线构件侧观察本实用新型的实施方式的电解电容器中的电极箔及引线构件的主要部分的主视图。
图2是从电极箔侧观察本实用新型的实施方式的电解电容器中的电极箔及引线构件的主要部分的主视图。
图3是图2的第1铆接部的放大主视图。
图4是图2的X-X剖视图。
图5是示意性地示出本实用新型的实施方式的电解电容器的制造方法的第2A工序后(穿孔前)的电极箔及引线构件的主要部分的剖视图。
图6是示意性地示出本实用新型的实施方式的电解电容器的制造方法中的第2B工序后(穿孔后)的电极箔及引线构件的主要部分的剖视图。
图7是示意性地示出本实用新型的实施方式的电解电容器的剖视图。
图8是示意性地示出本实用新型的实施方式的电解电容器所具备的卷绕体的结构的立体图。
附图标记说明:
10:阳极箔,20:阴极箔,30:隔膜,40:止卷带,60A、60B:引线,50A、50B:引线接头,100:卷绕体,200:电解电容器,211:有底壳体,212:密封构件,213:座板,300:电极箔,301:金属箔,302a:第1覆盖层,302b:第2覆盖层,311:突出部,312:第1折回部,330:备用贯通孔,400:引线构件,411:引出部,412:第2折回部,425:接头部,426:引线连接部,427:引线,430:贯通部,500:针状构件,600:重叠部,700:铆接部,710:第1铆接部,720:第2铆接部,730:第3铆接部,740:第4铆接部,701:贯通孔,711:第1贯通孔,721:第2贯通孔,731:第3贯通孔,741:第4贯通孔,702:铆接片,712:第1铆接片,722:第2铆接片,732:第3铆接片,742:第4铆接片。
具体实施方式
[电解电容器]
本实用新型的实施方式的电解电容器具备:电极箔,其具有第1主面及与第1主面相反一侧的第2主面;以及引线构件,其与电极箔连接。电极箔和引线构件在电极箔的第1主面与引线构件重叠的重叠部处通过铆接部连接。
铆接部具有贯通电极箔及引线构件的贯通孔。铆接部处的电极箔在贯通孔的周缘部被折回,具有配置在第2主面上的第1折回部。铆接部处的引线构件具有:贯通部,其构成贯通孔的内壁,并且贯通电极箔;以及第2折回部,其在贯通部的端部被折回,并被配置在第2主面上。第2折回部内包第1折回部。
需要说明的是,“第2折回部内包第1折回部”是指满足下述(i)及(ii)的条件。
条件(i):在从电极箔的第2主面的法线方向观察铆接部时,第2折回部覆盖第1折回部的区域的面积S1小于第2折回部的面积S2。
条件(ii):在从电极箔的第2主面的法线方向观察铆接部时,第1折回部被第2折回部覆盖的区域的面积S3a大于第1折回部未被第2折回部覆盖的区域的面积S3b,或者第1折回部的整体被第2折回部覆盖。
面积S1相对于面积S2之比S1/S2例如可以为1/3以上(或者1/2以上)且小于1,也可以为1/3以上(或者1/2以上)且9/10以下,也可以为1/3以上(或者1/2以上)且4/5以下。
在第2折回部由彼此分离地形成的多个铆接片构成的情况下,只要多个铆接片的1/2以上满足S1/S2<1即可,优选多个铆接片的3/4以上(或者全部)满足S1/S2<1。
在图3所示的铆接部710的情况下,第2折回部412由彼此分离的四个铆接片(四个三角形的部分)构成,四个铆接片分别具有覆盖第1折回部312的区域(图3中的四个阴影线部分)。在该情况下,上述条件(i)中的面积S2是一个铆接片(一个三角形的部分)的面积,面积S1是一个铆接片中的一个阴影线部分的面积。在图3所示的铆接部710中,四个铆接片全部满足S1/S2<1。
面积S3b相对于面积S3a之比S3b/S3a例如可以为0以上且1/3以下(或者1/2以下),也可以为0以上且1/4以下。
在图3所示的铆接部710的情况下,上述条件(ii)的面积S3a是第1折回部312被第2折回部412(四个铆接片)覆盖的区域的面积(将图3中的四个阴影线部分合起来的面积)。面积S3b是由第1折回部312整体的面积减去面积S3a而得到的值。在图3所示的铆接部710中,满足S3b/S3a<1。
具有第1折回部及第2折回部的铆接部通过后述的制造方法形成。在以内包第1折回部的方式形成第2折回部的情况下,在形成铆接部时(对重叠部进行冲压时),第1折回部在第2主面上以被第2折回部包围的状态与第2折回部一起被冲压。因此,第1折回部与第2折回部牢固地紧贴,也充分确保了紧贴的区域。其结果是,引线构件与电极箔的接触电阻降低。另外,引线构件与电极箔的连接强度提高,即使在对引线构件与电极箔的连接部(铆接部)施加负载的情况下,也能够维持低的接触电阻。
假设在第2折回部不内包第1折回部的情况下,在冲压时第1折回部难以被第2折回部固定,容易在第2主面上向从第2折回部伸出的方向偏移。因此,无法充分确保第1折回部与第2折回部的紧贴性,紧贴的区域也变小。
电极箔包含金属箔,该金属箔含有第1金属。第1金属包含铝、钽、铌等阀作用金属。金属箔可以是平面箔(Plane foil),也可以是通过蚀刻处理等使表面粗糙化的金属箔。
表面被粗糙化的金属箔具备多孔质部、以及与多孔质部连续的芯部。多孔质部的厚度(每一单面的厚度)例如为金属箔的总厚度的1/10以上且3/10以下。多孔质部具有由金属部分包围的多个凹坑(或者细孔)。凹坑直径(或者细孔直径)峰值例如是50nm~2000nm(或者100nm~300nm)。凹坑直径(或者细孔直径)峰值例如是由水银测孔计测定的体积基准的细孔直径分布频度最高的孔径。
金属箔的表面通常被自然氧化覆膜或者后述的覆盖层覆盖。在使用金属箔的表面被覆盖层(或者自然氧化覆膜)覆盖的电极箔而通过后述的制造方法形成铆接部的情况下,第1折回部会在被第2折回部覆盖的表面具有未被覆盖层(或者自然氧化覆膜)覆盖的区域、即电极箔的金属基材露出的区域(后述的区域C)。即使在覆盖层的导电性低的情况下,也能够因区域C的存在而降低引线构件与电极箔的接触电阻。上述的电极箔的金属基材也可以称为金属箔的金属组织。但是,在表面被粗糙化的金属箔的情况下,电极箔的金属基材是指金属箔的芯部的金属组织。
假设在第2折回部不内包第1折回部的情况下,区域C容易被第2折回部的端部覆盖,存在区域C与第2折回部的紧贴性低的情况。或者,也存在区域C从第2折回部露出的情况。
电极箔也可以具备金属箔、以及覆盖金属箔的表面的覆盖层。覆盖层例如以提高阴极箔的耐腐蚀性、提高阴极箔的导电性等为目的而形成。在该情况下,覆盖层可以包含选自包括金属氧化物层、金属氮化物层、金属碳化物层及导电层组成的组中的至少一种。覆盖层也可以包含第2金属。作为第2金属,例如可以举出钛、镍、钽、铌等。覆盖层可以包含2种以上的第2金属。第2金属可以与第1金属相同,也可以不同。另外,覆盖层可以含有碳,导电层可以为碳层。在金属箔的表面被粗糙化的情况下,电极箔可以具备覆盖构成多孔质部的金属骨架的覆盖层。
在将电极箔用作阴极箔的情况下,电极箔的厚度例如为20μm以上且60μm以下,覆盖层的厚度例如为0.1μm以上且5μm以下。在表面被粗糙化的金属箔的情况下,覆盖层的厚度是指覆盖多孔质部的外表面的覆盖层的厚度。
电极箔可以具备:金属箔,其具有多孔质部及与多孔质部连续的芯部;以及金属氧化物层,其覆盖构成多孔质部的金属骨架。在该情况下,能够将电极箔用作阳极箔。金属氧化物层能够作为电介质层发挥功能。金属氧化物层也可以是通过化学转化处理而形成的化学转化覆膜(第1金属的氧化物层)。
在铆接部的、以与电极箔的厚度方向平行的面剖切的截面中,优选为从贯通孔的中心到第1折回部的端部为止的电极箔的面方向的长度L1小于从贯通孔的中心到第2折回部的端部为止的电极箔的面方向的长度L2。L1/L2可以为0.9以下,也可以为0.8以下。另外,L1/L2优选为大于后述的针状构件的径D2的1/2倍,也可以为0.4以上,也可以为0.5以上。L1/L2也可以是将上述的上限和下限任意组合的范围(例如,超过D/2且小于1)。在L1/L2处于上述范围内的情况下,第1折回部(区域C)容易被第2折回部覆盖,容易确保第1折回部与第2折回部的良好的紧贴性。
需要说明的是,上述的“第2折回部的端部”是指第2折回部的距贯通孔的中心最远的点P。L2是从该中心到点P为止的最短距离。上述的“第1折回部的端部”是指在包含铆接部的点P的截面(以与电极箔的厚度方向平行的面剖切的截面)中,第1折回部的距贯通孔的中心最远的点Q。L1是从该中心到点Q为止的最短距离。在第2折回部由相互断开的多个铆接片构成的情况下,只要在至少一个铆接片中满足L1<L2的关系即可,优选在多个铆接片的1/2以上(或者全部)中,满足L1<L2的关系。在从电极箔的一个主面的法线方向观察铆接部时,在贯通孔的形状为正多边形的情况下,贯通孔的中心与正多边形的外接圆的中心一致。
在此,图1是从引线构件侧观察本实用新型的实施方式的电解电容器中的电极箔及引线构件的主要部分的主视图。在图1中,从引线构件400侧(电极箔300的第1主面S1侧)观察重叠部600。图2是从电极箔侧观察本实用新型的实施方式的电解电容器中的电极箔及引线构件的主要部分的主视图。在图2中,从电极箔300侧(第2主面S2侧)观察重叠部600。在图1及图2中,为了方便,对重叠部600标注阴影线。
电极箔300具有第1主面S1及与第1主面S1相反一侧的第2主面S2。电极箔300具备金属箔301、覆盖金属箔301的一个主面的(第1主面S1侧的)第1覆盖层302a、以及覆盖金属箔301的另一个主面的(第2主面S2侧的)第2覆盖层302b。金属箔301为平面箔,覆盖层302a、302b形成于平面箔的两面。需要说明的是,金属箔并不限定于此,也可以是表面被粗糙化了的金属箔。也可以是具有第1主面S1侧的第1多孔质部、第2主面S2侧的第2多孔质部、以及与第1多孔质部及第2多孔质部连续的芯部的金属箔。
引线构件400具备引线427、平坦的接头部425、以及供引线427连接的引线连接部426。作为引线构件400,只要是具有接头部425、引线连接部426和引线427的导电性的构件即可,没有特别限定,例如,可以如下准备。准备金属的棒状构件,通过冲压等使其一端平坦地延伸,形成接头部425。另一端保持棒状而作为引线连接部426。通过焊接等将引线连接部426与引线427连接。
通过将电极箔300与接头部425重叠,形成重叠部600。电极箔300与引线构件400的接头部425在重叠部600通过4处的铆接部700(第1铆接部710、第2铆接部720、第3铆接部730、第4铆接部740)连接。4处的铆接部700分别通过后述的制造方法形成。
多个铆接部700分别具有将电极箔300和引线构件400贯通的一个贯通孔701(第1贯通孔711、第2贯通孔721、第3贯通孔731、第4贯通孔741)。各贯通孔701的内壁主要由一部分被引出到电极箔300的第2主面S2侧的引线构件400形成,但其一部分也可以通过电极箔300露出而形成。引线构件400具有贯通部,该贯通部形成贯通孔701的内壁,并且将电极箔300从第1主面S1贯通至第2主面S2。在从电极箔300的一个主面的法线方向观察铆接部700时,引线构件400及电极箔300的任一方都不存在的区域为贯通孔701。贯通孔701的外周是将贯通孔701投影到电极箔的一个主面而成的环状的线。
多个铆接部700分别具有形成于一个贯通孔701(第1贯通孔711、第2贯通孔721、第3贯通孔731、第4贯通孔741)的周缘部的一个铆接片702(第1铆接片712、第2铆接片722、第3铆接片732、第4铆接片742)。
在此,图3是图2的第1铆接部710的放大主视图。图4是图2的X-X剖视图,示出了铆接片712(折回部312、412)的向第2主面S2侧返转的长度(相当于后述的长度L1、L2)为最大的截面。图4是示意性地示出第1铆接部710的剖视图。需要说明的是,第2铆接部720~第4铆接部740是与第1铆接部710相同的结构,省略说明。
在第1铆接部710中,电极箔300在第1贯通孔711的周缘部折回,具有配置在第2主面S2上的第1折回部312。引线构件400具有:贯通部430,其构成贯通孔711的内壁并且贯通电极箔300;以及第2折回部412,其在贯通部430的端部折回且配置在第2主面S2上。第2折回部412在第2主面S2侧内包第1折回部312。第1铆接片712由第1折回部312及第2折回部412的铆接片构成。第2折回部412由彼此分离地形成的四个铆接片(图3中的三角形的部分)构成。第1折回部312由一个铆接片构成,但也可以分离形成为多个(例如四个)铆接片。引线构件400(贯通部430)形成第1贯通孔711的内壁。第1折回部312被第2折回部412覆盖的表面具有金属箔301的金属组织露出的区域C。区域C存在于第1折回部312的端部附近。
在图4所示的第1铆接部710的以与电极箔300的厚度方向平行的面剖切的截面(图2的X-X截面)中,将从第1贯通孔711的中心到第1折回部312的端部为止的、电极箔300的面方向的长度设为L1。将从第1贯通孔711的中心到第2折回部412的端部为止的、电极箔300的面方向的长度设为L2。此时,L1/L2优选为在上述的范围内。在该情况下,第1折回部容易被第2折回部覆盖,从而容易确保第1折回部与第2折回部的良好的紧贴性。
铆接片712的截面形状根据观察铆接片712的哪个截面而不同。其他铆接片的截面形状也是同样的。图4是图2的X-X截面,示出了铆接片712(折回部312、412)的向第2主面S2侧返转的长度为最大的截面。
在图1及图2中,示出了将4个贯通孔701在电极箔300的宽度方向上配置成一列的例子,但贯通孔的配置并不限定于此。从铆接部的确保及连接强度的观点出发,4个贯通孔之间例如可以分开0.5mm以上设置,也可以分开0.5mm以上、3.0mm以下设置。
形成于图1及图2中的重叠部的铆接部700(贯通孔701)的数量为4个,但铆接部(贯通孔)的数量并不限定于此,通常为2个以上,从接触电阻及连接强度的观点出发,例如优选为2~4个(或者3~4个)。
贯通孔701的大小没有特别限定,最大径优选为0.5mm以上且1.2mm以下(或者0.7mm以上且1mm以下)。若贯通孔的最大径为0.5mm以上,则电连接容易变得可靠。若贯通孔的最大径为1.2mm以下,则容易保持引线构件、电极箔的机械强度。多个贯通孔的大小也可以相互不同。
4处的铆接部中的一部分也可以是图4所示的结构以外的结构,但从降低电极箔与引线构件的接触电阻的观点出发,优选任一铆接部都具有图4所示的结构。
[电解电容器的制造方法]
本实用新型的实施方式的电解电容器的制造方法包括:第1工序,在该第1工序中,准备具有第1主面及与第1主面相反一侧的第2主面的电极箔和引线构件;以及第2工序,在该第2工序中,将电极箔和引线构件连接。第2工序包括第2A工序~第2C工序。
在第2A工序中,在电极箔设置备用贯通孔,在具有备用贯通孔的第1主面的规定区域重叠引线构件。
在第2B工序中,从引线构件侧向引线构件的与备用贯通孔对应的位置刺入针状构件而形成孔,并将引线构件的孔的周缘部引出到电极箔的第2主面(即,使引线构件的孔的周缘部贯通电极箔,从电极箔的第1主面侧引出到第2主面侧),并且使针状构件通过备用贯通孔而将备用贯通孔压扩,使电极箔的备用贯通孔的周缘部从电极箔的第2主面突出。
在第2B工序中使针状构件通过备用贯通孔时的与针状构件的径D2对应的备用贯通孔的径D1小于针状构件的径D2。在满足D1/D2<1的情况下,容易与引出部一起形成突出部。能够形成具有后述的区域B的突出部。D1/D2可以为0.9以下,也可以为0.8以下。在第2B工序中,从电极箔的第1主面的法线方向观察,以表示针状构件的径D2的径与表示备用贯通孔的径D1的径一致的方式,使针状构件通过备用贯通孔。
需要说明的是,针状构件的径D2是指,在与针状构件的棱锥形的前端部的底面相当的截面中,通过该截面的中心(针状构件的轴心)且横穿该截面的任意的线段中的、线段的至少一端与中心的距离为最小时的线段的长度。在该截面的形状为正多边形的情况下,也可以说径D2相当于以正多边形的任意一边为底边时的高度尺寸。在该截面的形状为正四边形的情况下,径D2相当于正四边形的一边的长度。在该截面为正多边形的情况下,该截面的中心是正多边形的外接圆的中心。
在第2C工序中,将电极箔的从第2主面突出的部分P1与引线构件的被引出到第2主面的部分P2一起折回到第2主面上,并将部分P1及部分P2的折回部铆接到第2主面。通过第2C工序,形成铆接部。在第2C序中,在电极箔及引线构件的厚度方向上对电极箔与引线构件的重叠部进行冲压。以下,部分P1及部分P2也分别称为“突出部”及“引出部”。部分P1及部分P2的折回部也分别称为“第1折回部”及“第2折回部”。
在第2C工序中,部分P2在第2主面上以内包部分P1的折回部的方式折回。在该情况下,在第2C工序中形成铆接部时(对重叠部进行冲压时),第1折回部以在第2主面上被第2折回部包围的状态被冲压。因此,第1折回部与第2折回部牢固地紧贴,也充分确保紧贴的区域。其结果是,引线构件与电极箔的接触电阻降低。另外,引线构件与电极箔的连接强度也提高,即使在对引线构件与电极箔的连接部(铆接部)施加负载的情况下,也能够维持低的接触电阻。
在第2A工序中,伴随备用贯通孔的形成,在电极箔的备用贯通孔的内壁面形成电极箔的金属基材露出的区域A。在第2B工序中,伴随突出部的形成,在突出部的上端面形成源于区域A的、电极箔的金属基材露出的区域B。在第2C工序中,伴随第1折回部及第2折回部的形成及冲压,在第1折回部的被第2折回部覆盖的表面(与第2主面相反一侧的表面),形成源于区域B的、电极箔的金属基材露出的区域C。该区域C形成于第1折回部的前端附近,与第2折回部牢固地紧贴而形成。在形成突出部时,区域A被向第2主面侧拉拽,在形成第1折回部时区域B被压扩,因此容易确保区域C较大。区域C与第2折回部容易以面状接触,在区域C(第1金属)与第2折回部之间可能产生金属结合。其结果是,能够降低引线构件与电极箔的接触电阻。
即使在区域A小的情况下也能够充分地形成区域C,在厚度小的阴极箔的情况下能够显著地得到接触电阻的降低效果。阴极箔的厚度例如为20μm以上且60μm以下。
假设在以不内包第1折回部的方式形成第2折回部的情况下,在冲压时第1折回部难以被第2折回部固定,在第2主面上容易向从第2折回部伸出的方向偏移。因此,无法充分确保第1折回部(区域C)与第2折回部的紧贴性,紧贴的区域也变小。也存在区域C不被第2折回部覆盖的情况。
假设在第2A工序中不设置备用贯通孔的情况下,第1折回部难以被第2折回部内包,存在区域C不被第2折回部覆盖的情况。
假设在1≤D1/D2的情况下,在第2B工序中,备用贯通孔的周围难以被引出,难以形成突出部(区域B),从而难以形成与第2折回部牢固地紧贴的第1折回部。因此,引线构件与电极箔的连接部(铆接部)的强度降低,在对该连接部施加负载的情况下,有时接触电阻增大。另外,难以形成突出部(区域B),在第2B工序中,引线部的贯通部以覆盖备用贯通孔的内壁面的方式形成,在第2C工序中,在引线部的贯通部覆盖备用贯通孔的内壁面的状态下对重叠部进行冲压。在该情况下,区域A与贯通部的紧贴性低(紧贴区域小),有时在铆接部中电极箔的金属基材与引线构件的接触不充分。
折回到第2主面上之前的部分P1距第2主面的高度H1(最大的高度)优选小于折回到第2主面上之前的部分P2距第2主面的高度H2(最大的高度)。H1/H2可以为大于0且小于1,也可以为0.1以上且0.9以下,也可以为0.2以上(或者0.4以上)且0.8以下。在该情况下,在第2C工序中容易形成内包第1折回部的第2折回部。
备用贯通孔的径D1(mm)、针状构件的径D2(mm)和引线构件(接头部)的厚度T(mm)优选满足以下的式(1)的关系。
0<(D2-D1)/T≤1/2 (1)
在满足式(1)的情况下,容易将高度H1调节得小于高度H2,从而容易将H1/H2调节到上述范围内。容易将长度L1调节得小于长度L2,从而容易将L1/L2调节到上述范围内。在第2C工序中容易形成内包第1折回部的第2折回部。
以下,对本实用新型的实施方式的电解电容器的制造方法中的第2工序的一例进行说明。图5是示意性地示出第2A工序后的电极箔及引线构件的主要部分的剖视图。图6是示意性地示出第2B工序后的电极箔及引线构件的主要部分的剖视图。图4是示意性地示出第2C工序后的电极箔及引线构件的主要部分的剖视图。
(第2A工序)
使用冲头等的规定的夹具,在电极箔300设置圆柱状的备用贯通孔330。电极箔300在备用贯通孔330的内壁面具有金属箔301的金属组织露出的区域A。在从电极箔300的主面的法线方向观察该电极箔300时,备用贯通孔330的形状为圆形。需要说明的是,备用贯通孔的形状并不限定于此,也可以为多边形、星形多边形。在备用贯通孔的形状为(星形)正多边形的情况下,备用贯通孔的中心是(星形)正多边形的外接圆的中心。
通过在电极箔300的第1主面S1中的包含备用贯通孔330的规定的区域重叠引线构件400,形成电极箔300与引线构件400的重叠部600。
(第2B工序)
使用针状构件500对重叠部600的规定的位置进行穿孔。具体而言,在重叠部600中,从引线构件400侧向引线构件400的与备用贯通孔330对应的位置刺入针状构件500。在被针状构件500穿孔的部位形成将电极箔300及引线构件400一起贯通的贯通孔711。
伴随贯通孔711的形成,在贯通孔711的周围,引线构件400的一部分被引出到第2主面S2上,并且电极箔300的一部分从第2主面S2突出。即,伴随贯通孔711的形成,引线构件400的一部分被引出到电极箔300的第2主面S2,形成引出部411。并且,针状构件500通过备用贯通孔330,从而将备用贯通孔330压扩。此时,电极箔300的备用贯通孔330的周缘部从电极箔300的第2主面S2突出,形成突出部311。
针状构件500的前端形状为四棱锥形,前端形状的截面为四边形。电极箔300(备用贯通孔330的周围)及引线构件400沿着针状构件500的前端的截面的角被刺破。伴随由针状构件500进行的穿孔而从第2主面S2突出的突出部分311及引出部411成为向四方呈花瓣状压扩的形状。需要说明的是,针状构件的前端形状并不限定于此,也可以是四棱锥形以外的棱锥形。在该情况下,贯通孔及突出部(引出部)的形状可以与图1及图2的例子不同。
如图5及图6所示,与使针状构件500通过备用贯通孔330时的针状构件500的径D2对应的备用贯通孔的径D1小于针状构件500的径D2。需要说明的是,针状构件500的径D2相当于与四棱锥形的前端部的底面相当的截面中的四边形的一边的长度,也可以说相当于图3中的贯通孔711的X-X方向的长度。突出部311的端面具有源于区域A的、金属箔301的金属组织露出的区域B。
图5所示的备用贯通孔330的径D1(mm)、针状构件500的径D2(mm)和引线构件400(接头部425)的厚度T(mm)优选满足上述的式(1)的关系。在满足式(1)的情况下,对于图6中的H1及H2,容易调节为H1/H2小于1(或者0.9以下)。另外,对于图4中的L1及L2,容易调节为L1/L2小于1(或者0.9以下)。需要说明的是,在图5中,H1表示突出部311距第2主面的最大高度,H2表示引出部411距第2主面的最大高度。在图5中,突出部及引出部的高度在重叠部的同一截面中为最大,但也可以在重叠部的不同截面中为最大。
(第2C工序)
通过对形成有突出部311及引出部411的重叠部600进行冲压,从而形成铆接部710。重叠部600例如在8~12MPa压力下被冲压。被冲压的时间没有特别限定,例如为0.3~1秒左右。通过对重叠部600的冲压,引出部411与突出部311一起被折回到第2主面上,从而形成第1折回部312及第2折回部412。并且,重叠部600(第1折回部312及第2折回部412)被冲压,从而第1折回部312及第2折回部412被铆接到第2主面上。
引出部411在第2主面S2上以内包第1折回部312的方式折回。即,在铆接部710中,形成有内包第1折回部312的第2折回部412。第1折回部312的被第2折回部412覆盖的表面(与第2主面S2相反一侧的表面)具有源于区域B的、金属箔301的金属组织露出的区域C。
重叠部600在电极箔300的厚度方向上被按压,贯通孔711、及贯通孔711周边的电极箔300及引线构件400与突出部311及引出部411一起变形。通过突出部311及引出部411的变形,在贯通孔711的外周形成具有第1折回部312及第2折回部412的铆接片712。铆接片712从贯通孔711向四方形成为花瓣状。电极箔300被强力地压入铆接片712,并压接于引线构件400。通过该压接,电极箔300与引线构件400电连接。
在此,图7是示意性地示出本实用新型的一实施方式的电解电容器的剖视图。在图7中,示出具备卷绕型的电容器元件的电解电容器的一例。图8是示意性地示出图7的卷绕体的结构的立体图。
电解电容器200具备卷绕体100。卷绕体100是将阳极箔10和阴极箔20隔着隔膜30卷绕而构成的。
在阳极箔10及阴极箔20分别连接有引线接头50A及50B的一方的端部,将引线接头50A及50B卷入并构成卷绕体100。在引线接头50A及50B的另一方的端部分别连接有引线60A及60B。
阳极箔10与引线接头50A的连接和/或阴极箔20与引线接头50B的连接通过本实用新型的电解电容器的制造方法(第2工序)进行。特别是,由于阴极箔20的厚度小,因此能够显著地得到通过使用该制造方法而带来的阴极箔与引线接头50B的接触电阻降低的效果。
在位于卷绕体100的最外层的阴极箔20的外侧表面配置有止卷带40,阴极箔20的端部被止卷带40固定。需要说明的是,在通过从大张的箔裁切而准备阳极箔10的情况下,为了在裁切面设置电介质层,也可以对卷绕体100进一步进行化学转化处理。
卷绕体100包含电解质,电解质夹设在阳极箔10(电介质层)与阴极箔之间。包含电解质的卷绕体100例如通过向卷绕体100浸渗包含导电性高分子的处理液而形成。浸渗可以在减压下、例如10kPa~100kPa的环境下进行。进而,也可以使卷绕体100含有电解液。
卷绕体100以引线60A、60B位于有底壳体211的开口侧的方式收纳于有底壳体211。作为有底壳体211的材料,可以使用铝、不锈钢、铜、铁、黄铜等金属或者它们的合金。
在收纳有卷绕体100的有底壳体211的开口部配置密封构件212,将有底壳体211的开口端铆接于密封构件212而进行卷曲加工,在卷曲部分配置座板213,由此将卷绕体100密封在有底壳体211内。
作为隔膜30,没有特别限制,例如可以使用包含纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、维尼纶、聚酰胺(例如脂肪族聚酰胺、芳族聚酰胺等芳香族聚酰胺)的纤维的无纺布等。
密封构件212形成为以引线60A、60B贯通的方式贯通。密封构件212只要是绝缘性物质即可,优选为弹性体。其中,优选耐热性高的硅橡胶、氟橡胶、乙丙橡胶、海帕伦橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶等。
电解质包含固体电解质及电解液中的至少一方。电解液包含非水溶剂和溶解于该非水溶剂的溶质(例如有机盐)。也可以与固体电解质一起使用非水溶剂。固体电解质包含聚噻吩等导电性高分子。固体电解质可以与导电性高分子一起包含聚苯乙烯磺酸等掺杂剂。
[实施例]
以下,基于实施例对本实用新型更详细地进行说明,本实用新型并不限定于实施例。
《实施例1》
形成图1~图4所示的铆接部,将阴极箔与引线构件连接。
作为电极箔,准备在厚度281μm的铝箔(平面箔)的两面形成有氮化钛层(厚度:1μm)的阴极箔。将阴极箔裁切成长度300mm及宽度10mm的带状。使用规定的冲头在阴极箔的规定位置设置4个圆柱状的备用贯通孔(径D1:0.5mm)。4个备用贯通孔沿着阴极箔的宽度方向以一定的间隔设置。在阴极箔的设置有备用贯通孔的位置重叠引线构件(厚度T:0.3mm),形成重叠部。使用前端形状为四棱锥形的针状构件(径D2:0.6mm),在重叠部的与备用贯通孔对应的位置进行穿孔。穿孔从引线构件侧进行。接着,进行冲压,通过4处的铆接部将阴极箔与引线构件连接。这样,得到引线构件与电极箔连接的样品A。在样品A中,形成有内包第1折回部的第2折回部。L1/L2为表1所示的值。
[评价1:接触电阻的测定]
通过四端子法测定了阴极箔与引线构件的接触电阻。准备了15个样品A并求出了15个样品A的接触电阻的平均值。
[评价2:负载后的接触电阻的测定]
固定阴极箔,从靠近引线构件的重叠部的部位(距重叠部的端部的距离为2mm的位置)的侧端面,在与阴极箔的长度方向平行的方向上施加100gf的载荷。施加载荷的时间为3秒。然后,用与评价1相同的方法测定了负载后的接触电阻。准备了10个样品A并求出了10个负载后的接触电阻的平均值。
《比较例1》
除了在阴极箔上未设置备用贯通孔以外,与实施例1同样地得到样品B1并进行了评价。在样品B1中,第1折回部未被第2折回部内包。
《比较例2》
除了将备用贯通孔的径D1设为0.7mm以外,与实施例1同样地得到样品B2并进行了评价。在样品B2中,几乎没有形成第1折回部。
在表1中示出评价结果。需要说明的是,表1中的接触电阻表示为将评价1中求出的样品B1的接触电阻设为100时的相对值。
[表1]
Figure BDA0003912139980000161
在样品A中,接触电阻降低,连接强度高,负载后的接触电阻也被抑制得较小。在样品B1中,接触电阻高,连接强度低,负载后的接触电阻也增大。在样品B2中,连接强度低,负载后的接触电阻增大。
产业上的可利用性
本实用新型的电解电容器的制造方法能够适当地用于引线构件与电极箔的接触电阻小的电解电容器的制造。

Claims (5)

1.一种电解电容器,其特征在于,
所述电解电容器具备:电极箔,其具有第1主面及与所述第1主面相反一侧的第2主面;以及引线构件,其与所述电极箔连接,
所述电极箔和所述引线构件在所述电极箔的所述第1主面与所述引线构件重叠的重叠部通过铆接部连接,
所述铆接部具有贯通所述电极箔及所述引线构件的贯通孔,
所述铆接部处的所述电极箔具有第1折回部,该第1折回部在所述贯通孔的周缘部折回并配置在所述第2主面上,
所述铆接部处的所述引线构件具有:贯通部,其构成所述贯通孔的内壁,并且贯通所述电极箔;以及第2折回部,其在所述贯通部的端部折回并配置在所述第2主面上,
所述第2折回部内包所述第1折回部。
2.根据权利要求1所述的电解电容器,其特征在于,
所述电极箔的厚度为20μm以上且60μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的电解电容器,其特征在于,
所述电极箔具备金属箔和覆盖所述金属箔的所述第1主面及所述第2主面的覆盖层,
所述覆盖层包含选自包括金属氧化物层、金属氮化物层、金属碳化物层及导电层的组中的至少一种,
所述第1折回部在被所述第2折回部覆盖的表面具有所述金属箔的金属组织露出的区域。
4.根据权利要求3所述的电解电容器,其特征在于,
所述覆盖层的厚度为0.1μm以上且5μm以下。
5.根据权利要求1或2所述的电解电容器,其特征在于,
在所述铆接部的以与所述电极箔的厚度方向平行的面剖切的截面中,所述电极箔的面方向上的从所述贯通孔的中心到所述第1折回部的端部为止的长度L1小于所述电极箔的所述面方向上的从所述贯通孔的所述中心到所述第2折回部的端部为止的长度L2。
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