JP2001307967A

JP2001307967A - 電解コンデンサの安全装置、電解コンデンサ用ケース及び電解コンデンサ

Info

Publication number: JP2001307967A
Application number: JP2000128137A
Authority: JP
Inventors: Yoji Horikawa; 洋二堀川
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2001-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】弁動作圧を高くできるとともに、開弁範囲を
制限させて安全性を高めた電解コンデンサの安全装置、
電解コンデンサ用ケース及び電解コンデンサを提供す
る。【解決手段】コンデンサ素子（２０）を封入するケー
ス（２）の一部に厚肉部（８）を形成し、この厚肉部内
に選択的に薄肉部（１０）を形成し、この薄肉部に平面
上の角度を異ならせた複数の線状溝（１２〜１６）を独
立して形成し、かつ、各線状溝の一端部側を隣接させた
ことにより、弁動作圧の高圧化とともに開弁時の開弁範
囲を制限させ、安全性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解コンデンサの
安全装置、電解コンデンサ用ケース及び電解コンデンサ
に係り、過電圧又は過電流による破裂防止に関する。

【０００２】

【従来の技術】電解コンデンサは定格電圧を越えた過電
圧の印加等によってガスを発生する。このガスはケース
内に充満し、その内圧を上昇させる。内圧上昇がケース
の許容範囲を越えると、破裂を生じるおそれがある。ケ
ースに設けられる安全弁は、内圧上昇が許容範囲を越え
たとき、ケースを外気に開放させて破裂を防止し、電解
コンデンサの安全性を高めるものである。この安全弁の
形状としては、実公昭６２−３３３０９号が知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、安全弁の弁
動作圧を低く設定すると、その分だけ許容する内圧上昇
が低くなり、安全弁の開口範囲は小さくなる。その結
果、開弁時の他の実装部品への影響回避、例えば、開弁
時の圧力作用による損傷等から実装部品を防護できる利
点がある。

【０００４】しかし、弁動作圧を低くすると、内圧上昇
がそれほど大きくない場合にも容易に開弁することとな
る。この開弁動作は電解コンデンサの使用可能時間、即
ち、寿命の目安となり、弁動作圧を低下させることは電
解コンデンサの使用可能時間が短くなるので、その寿命
特性を悪化させることになる。

【０００５】また、弁動作圧を高く設定すると、電解コ
ンデンサの寿命特性は向上するが、開弁時の不都合が問
題化するおそれがある。

【０００６】そこで、本発明は、弁動作圧を高くできる
とともに、開弁範囲を制限させて安全性を高めた電解コ
ンデンサの安全装置、電解コンデンサ用ケース及び電解
コンデンサを提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電解コンデンサ
の安全装置、電解コンデンサ用ケース及び電解コンデン
サは、コンデンサ素子（２０）を封入するケース（２）
の一部に厚肉部（８）を形成し、この厚肉部内に選択的
に薄肉部（１０）を形成し、この薄肉部に平面上の角度
を異ならせた複数の線状溝（１２〜１６）を独立して形
成し、かつ、各線状溝の一端部側を隣接させたことによ
り、弁動作圧の高圧化とともに開弁時の開弁範囲を制限
させ、安全性を高めることができる。

【０００８】請求項１に係る本発明の電解コンデンサの
安全装置は、コンデンサ素子（２０）を封入するケース
の一部に厚肉部（８）を形成し、この厚肉部内に選択的
に薄肉部（１０）を形成し、この薄肉部に平面上の角度
を異ならせた複数の線状溝（１２〜１６）を独立して形
成し、かつ、各線状溝の一端部側を隣接させてなること
を特徴とする。即ち、弁動作圧は線状溝の深さによって
調整できるが、各線状溝の一端部側を隣接させ、従来の
ように一点に各溝を集中させて連結させていない点、即
ち、各溝の分散化によって弁動作圧が高く設定される。
そして、薄肉部が厚肉部で包囲されているので、開弁範
囲の狭小化が図られている。この結果、弁動作圧の高圧
化とともに開弁範囲を制限させることにより、安全性の
高い安全装置が実現されている。

【０００９】請求項２に係る本発明の電解コンデンサ用
ケースは、平板部に一定の範囲で形成された厚肉部
（８）と、この厚肉部内に形成された薄肉部（１０）
と、この薄肉部の任意の点を中心にして配置角度を異な
らせ、かつ、一端部側を隣接してなる複数の線状溝（１
２〜１６）とを備えてなることを特徴とする。即ち、安
全弁を形成する平板部に一定の範囲で厚肉部を形成し、
この厚肉部の範囲内に薄肉部を形成し、薄肉部の任意の
点を中心に配置角度を異ならせ、かつ、一端部側を隣接
して複数の線状溝を形成している。このように構成する
と、各溝の分散化によって弁動作圧が高くなるととも
に、開弁可能な薄肉部が厚肉部で包囲されて開弁範囲の
狭小化が図られ、安全性の高い電解コンデンサ用ケース
が実現されている。

【００１０】請求項３に係る本発明の電解コンデンサ
は、安全弁を形成したケースにコンデンサ素子を封入し
てなる電解コンデンサであって、前記ケースの底面部に
形成された厚肉部と、この厚肉部内に形成された薄肉部
と、この薄肉部の任意の点を中心にして配置角度を異な
らせ、かつ、一端部側を隣接させた複数の線状溝とから
なる安全弁を備えたことを特徴とする。即ち、各線状溝
が隣接して集合するものの、それらの孤立化及び分散化
によって弁動作圧が高くなるとともに、開弁可能な薄肉
部が厚肉部で包囲されて開弁範囲の狭小化が図られ、安
全性の高い電解コンデンサが実現されている。

【００１１】また、請求項４に係る電解コンデンサは、
前記薄肉部を前記ケースの内面側に形成し、前記線状溝
を前記ケースの外面側に形成してなることを特徴とす
る。即ち、開弁範囲の狭小化や弁動作圧の高圧化には、
薄肉部や線状溝をケースの内外の何れの面に形成しても
よいが、その一例としてケースの内面側に薄肉部、ケー
スの外面側に線状溝を形成すれば、その加工性が高めら
れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の電解コンデンサ
の安全装置、電解コンデンサ用ケース又は電解コンデン
サの実施の形態を示している。この電解コンデンサのケ
ース２には、安全装置として安全弁４が設けられてい
る。ケース２はこの実施形態の場合、アルミニウム板の
成形体であって、安全弁４は、ケース２の内圧上昇が、
許容範囲、即ち、その内圧が弁動作圧に到達したとき、
開弁動作を生じてケース２を速やかに外気に開放し、ケ
ース２の破裂を防止する。ケース２はアルミニウム以外
の金属ケース又は樹脂ケース等でもよい。

【００１３】ケース２の底面部（図中天井部）には、側
壁部６より厚く成形された厚肉部８が形成され、この厚
肉部８の範囲内に薄肉部１０が形成されている。薄肉部
１０は厚肉部８より狭く、例えば、円形の凹部で形成さ
れている。この実施形態では、ケース２の内面側に凹部
９を形成して薄肉部１０とされている。即ち、薄肉部１
０が開弁可能範囲であり、厚肉部８が開弁阻止範囲であ
り、薄肉部１０の形成範囲によって開弁範囲を調整でき
る。

【００１４】そして、ケース２の外面側には、薄肉部１
０の範囲内に直線状でぼぼ同一長の複数の線状溝として
３本の線状溝１２、１４、１６が形成されている。各線
状溝１２〜１６の長さは任意であり、同一化する必要も
なく、直線状である必要もない。また、線状溝の数は２
又は４以上に設定してもよい。各線状溝１２〜１６は、
例えば、図２に示すように、薄肉部１０に平面上の角度
を異ならせ独立して形成されており、例えば任意の点、
この実施形態では底面部の中心から放射状に１２０度の
角度で形成され、かつ、各線状溝１２〜１６の一端部側
を一点に結合させることなくずらし、言い換えれば僅か
に離して隣接させてある。即ち、線状溝１２〜１６は独
立して形成され、分散化されており、各線状溝１２〜１
６の隣接化が弁動作圧に密接に関係し、従来のように結
合ないし一点に集中させていない分だけ弁動作圧が高圧
化されている。

【００１５】また、各線状溝１２〜１６の断面形状は、
図３に示すように、薄肉部１０の表面側の間隔ａを広
く、その底面側を狭い間隔ｂとし、深さｃを持つ台形状
の溝とすればよく、また、図示しないＶ字形状であって
もよい。なお、ｄは厚肉部８の厚さである。

【００１６】そして、ケース２には、例えば、円柱状を
成すコンデンサ素子２０が収納され、その開口部には封
口板２２が嵌め込まれ、ケース２の端部の湾曲成形、即
ち、加締め加工によって封止されている。封口板２２に
は陽極側端子２４、陰極側端子２６が貫通固定されてお
り、その内端部側にはコンデンサ素子２０から引き出さ
れた陽極側タブ２８、陰極側タブ３０がそれぞれ同極同
士で電気的に接続されている。この実施形態では、陽極
側端子２４及び陰極側端子２６の端部側のリベットを加
締めることにより、各タブ２８、３０が陽極側端子２
４、陰極側端子２６に電気的に接続されるとともに、機
械的に固定されている。

【００１７】このような構成とすれば、弁動作圧は線状
溝１２〜１６の深さによって調整できるが、各線状溝１
２〜１６の一端部側を隣接させ、従来のように一点に各
線状溝１２〜１６を集中させて連結させていない点、即
ち、各線状溝１２〜１６の分散化によって弁動作圧が高
く設定され、しかも、薄肉部１０が厚肉部８で包囲され
ているので、開弁範囲の狭小化が図られている。この結
果、弁動作圧の高圧化とともに開弁範囲を制限させるこ
とにより、安全性の高いケース２、安全弁４又は電解コ
ンデンサを実現することができる。

【００１８】

【実施例】この実施例では、φ３５ｍｍの電解コンデン
サに用いられるケース２を用いた。実施例１ケース２の底部の厚さとして、厚肉部８の厚さ：０．６
８ｍｍその薄肉部１０の厚さ（中心より半径６．５ｍｍ部
分）：０．４０ｍｍ安全弁４は薄肉部１０のみに形成され、各線状溝１２〜
１６は、中心で一点に集中しないように僅かにずらして
配置されている。比較例ケース２の底部の厚さ：０．４０ｍｍ安全弁はケース２の底面全体に形成し、ケース２の底面
の中心に各線状溝を集中して結合させた。実施例では、
これらのケース２の弁動作圧を調査した。ケース２の内
部側より常温で油圧を加え、安全弁４が動作する圧力を
調べ、その結果は、次の通りである（但し、１０個の平
均値）。実施例１６．０kgf/cm² 比較例１１．５kgf/cm² このように実施例のケース２では比較例のケース２に比
べ、弁動作圧が高くなった。

【００１９】次に、ケース２を用いて電解コンデンサを
作成し、ケース２以外の電解コンデンサとしての仕様は
同一とした。サイズ：φ３５ｍｍ×４５ｍｍＬ定格電圧：４００Ｖ、定格静電容量：５６０μＦ

【００２０】これらの電解コンデンサに定格電圧以上の
過電圧（４２５Ｖ）を印加し、寿命試験を行った。一定
時間経過毎に電解コンデンサの外観及び電気的特性の調
査を行った結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】本発明の実施例における安全弁４の開弁動
作は、３つの安全弁のうち、１つの安全弁のみが開き、
開弁の程度、即ち、弁動作時の薄肉部１０の破断によっ
て生じる突出部は小さいことが確認できた。このような
現象は、安全弁４がケース２の底面の薄肉部１０に形成
されているためであると推測される。

【００２３】これに対し、比較例の開弁動作は、３つの
弁の全てが外側に変形するように開弁し、その開弁の程
度は、安全弁の溝の終端まで極めて大きく破断してい
た。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
弁動作圧を高圧化でき、電解コンデンサの長寿命化とと
もに、開弁時の開弁範囲を制限でき、安全性を高めた安
全装置、電解コンデンサ用ケース又は電解コンデンサを
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電解コンデンサの安全装置、電解コン
デンサ用ケース又は電解コンデンサの実施形態を一部を
省略して示した断面図である。

【図２】安全弁の形態を示す部分平面図である。

【図３】図１の電解コンデンサのケースのIII −III 線
断面図である。

【符号の説明】

２ケース４安全弁（安全装置）８厚肉部１０薄肉部１２〜１６線状溝２０コンデンサ素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンデンサ素子を封入するケースの一部
に厚肉部を形成し、この厚肉部内に選択的に薄肉部を形
成し、この薄肉部に平面上の角度を異ならせた複数の線
状溝を独立して形成し、かつ、各線状溝の一端部側を隣
接させてなることを特徴とする電解コンデンサの安全装
置。
【請求項２】平板部に一定の範囲で形成された厚肉部
と、この厚肉部内に形成された薄肉部と、この薄肉部の任意の点を中心に配置角度を異ならせ、か
つ、一端部側を隣接してなる複数の線状溝と、を備えてなることを特徴とする電解コンデンサ用ケー
ス。
【請求項３】安全弁を形成したケースにコンデンサ素
子を封入してなる電解コンデンサであって、前記ケースの底面部に形成された厚肉部と、この厚肉部内に形成された薄肉部と、この薄肉部の任意の点を中心にして配置角度を異なら
せ、かつ、一端部側を隣接させた複数の線状溝と、からなる安全弁を備えたことを特徴とする電解コンデン
サ。
【請求項４】前記薄肉部を前記ケースの内面側に形成
し、前記線状溝を前記ケースの外面側に形成してなるこ
とを特徴とする請求項３記載の電解コンデンサ。