JP2002184656A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力上昇に伴って外装ケースに歪みが生じて
も十分な気密性を確保すること。 【解決手段】 長円状の上面視形状を有して有底筒状と
された外装ケース３内にコンデンサ素子２を収納し、弾
性部材７が形成された溝部１１を外周部に有する封口部
材５によって該外装ケース３の開口を封口するととも
に、前記弾性部材７が当接にて変形するように前記外装
ケース３の開放端をカ−リング加工して前記外装ケ−ス
３内部を密閉し、且つ前記コンデンサ素子２に電気的に
接続された電極端子４が前記封口部材５を貫通して引き
出された電解コンデンサ１において、前記溝部１１は前
記外装ケース３との間に壁部９を有する形状であるとと
もに、該壁部９の外面高さ位置が前記弾性部材７の上面
高さ位置よりも低く形成するとともに、前記溝部１１に
前記弾性部材７を接着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、内部の圧力上昇
においても容易に気密洩れを生じることのない電解コン
デンサ、特にはその上面視形状が長円形を有する電解コ
ンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電解コンデンサの封口部における
気密性を向上させる手法としては、特開昭５８−１９４
３２７号に記載されているように、コンデンサ素子を収
納する有底筒状の外装ケースの開口を塞ぐ封口部材の外
周部に弾性を有するシール部材を形成し、該シール部材
に前記外装ケースの開放端が当接するようにカーリング
加工する方法があった。

【０００３】しかし、この手法では外装ケース内部の圧
力上昇により、外装ケースに歪み等の変形が生じると、
該変形により前記カーリング加工にて当接した外装ケー
スの開放端が、前記シール部材より脱落して気密不良を
生じてしまう場合があった。

【０００４】このため、これら変形による前記脱落を防
止する手法として、実公昭５８−５２６６９号に記載さ
れているように、前記封口部材の外周部に溝部を形成し
て、該溝部内に前記シール部材を配置した構造のものが
あり、このものは、前記カーリング加工の先端部が当接
するシール部材と外装ケース側面との間に、前記溝部の
壁部が存在するようになることから、前記カーリング加
工の先端部が該壁部により係止されるようになり、前記
圧力上昇に伴う脱落が防止されるようになるものの、前
記シール部材との良好な当接状況が保たれず、十分な気
密性を得ることが難しいという問題があった。

【０００５】特に、これら前記した圧力上昇に伴う外装
ケースに歪みは、通常の上面視形状が円形のものに比較
して、図４に示すように、上面視形状が長円形のものの
長辺中央部位置において生じやすく、これら長円形の電
解コンデンサにおいては、該変形に伴う気密性低下が大
きな問題となっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このため、この機密性
低下の問題を解決するために、本発明者らは先に、前記
シール部材と外装ケース側面との間に介在する壁部の高
さを、シール部材の上面よりも低いものとすることによ
り、前記外装ケースに歪みが生じても前記カーリング加
工の先端部と外装ケース側面との間に前記シール部材が
適宜に介在して内部の気密性が保たれるようにしたもの
を提案しているが、このようにした場合においては、前
記外装ケースに歪みに応じてシール部材の変形量が非常
に大きくなり、前記シール部材がその形成位置である溝
部より脱落してしまって気密性が低下してしまう場合が
あるという問題があった。

【０００７】よって、本発明は上記した問題点に着目し
てなされたもので、長円形状を有していても、前記圧力
上昇に伴って外装ケースに歪みが生じても十分な気密性
を確保することのできる電解コンデンサを提供すること
を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記した問題を解決する
ために、本発明の電解コンデンサは、長円状の上面視形
状を有して有底筒状とされた外装ケース内にコンデンサ
素子を収納し、弾性部材が形成された溝部を外周部に有
する封口部材によって該外装ケースの開口を封口すると
ともに、前記弾性部材が当接にて変形するように前記外
装ケースの開放端をカ−リング加工して前記外装ケ−ス
内部を密閉し、且つ前記コンデンサ素子に電気的に接続
された電極端子が前記封口部材を貫通して引き出された
電解コンデンサにおいて、前記溝部は前記外装ケースと
の間に壁部を有する形状であるとともに、該壁部の外面
高さ位置が前記弾性部材の上面高さ位置よりも低く形成
するとともに、前記溝部に前記弾性部材を接着したこと
を特徴としている。この特徴によれば、前記弾性部材が
前記溝部に接着されていることにより、前記壁部の高さ
位置が弾性部材の高さ位置よりも低くすることに伴って
前記弾性部材と外装ケ−ス側面との間に空隙が形成さ
れ、外装ケース内部の圧力上昇により外装ケース開放端
の歪みによる移動に前記弾性部材が変形にて追随して
も、該変形により弾性部材が溝部より脱落することが抑
制されるようになるため、これら脱落による気密性の低
下を回避でき、外装ケースに歪みが生じても十分な気密
性を確保することができる。

【０００９】本発明の電解コンデンサは、前記溝部底面
に、前記弾性部材と嵌合する突起部を設けることが好ま
しい。このようにすれば、前記弾性部材が溝部底面の突
起部と嵌合するようになり、より強固に弾性部材が接
着、保持されるようになり、該弾性部材が脱落すること
をより一層抑止できるばかりか、該突起部を設けること
で、該弾性部材と溝部との間に、仮に未接着部分があっ
ても、該未接着部分を通じて電解液等が漏れることが該
突起部により阻止できるようになる。

【００１０】本発明の電解コンデンサは、前記弾性部材
の接着手法が、該弾性部材となる未加硫ゴムを前記溝部
内部に充填させた後、加硫（硬化）して接着することが
好ましい。このようにすれば、前記弾性部材の溝部への
配置形成と接着とを同時に実施でき、工程を簡素化する
ことができる。

【００１１】本発明の電解コンデンサは、前記弾性部材
の接着手法が、電解コンデンサ内部に収容されている電
解液に対する耐薬品性に優れた接着材にて接着すること
が好ましい。このようにすれば、加熱等により気化した
電解液により前記接着材の接着力が大幅に低下すること
がなく、良好な気密性を確保できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。 （実施例１）図１は本実施例の電解コンデンサを示す外
観斜視図であり、図２は本実施例の電解コンデンサを示
す一部破断側断面図であり、図３は、本実施例の電解コ
ンデンサにおける封口部材の外周であるＡ部におけるカ
−リング加工の状況を示す拡大断面図である。

【００１３】本実施例の電解コンデンサは、図１および
図２にその外観並びに内部構造をを示すように、その上
面視形状が長円形とされた長円型の電解コンデンサ１と
されており、図１において３は、その内部に長円状に巻
回して形成されたコンデンサ素子２を収納可能な有底筒
状のアルミ製の外装ケ−スであり、該外装ケ−ス３の開
口は封口部材５により塞がれているとともに、該封口部
材５には該封口部材５を貫通して外部に露出する電極端
子４が形成され、該電極端子４の各極は前記コンデンサ
素子２に接続されていて、該電極端子４の中央部位置に
は、過度の電解コンデンサ１内部の圧力上昇による破裂
を防止するための安全弁６が設けられている。

【００１４】これら本実施例において使用されるコンデ
ンサ素子２としては、アルミニウム等の弁金属からなる
陽極箔と陰極箔との間にセパレータを介在させて、所定
の長円状に巻回して形成されて電解液が含浸されたもの
や、電解質として固体の二酸化マンガン層を前記陽極箔
と陰極箔との間に形成した、固体電解コンデンサ素子等
を用いることができる。

【００１５】これらコンデンサ素子２は、前述のように
有底筒状とされた長円形の外装ケ−ス３に収納された
後、該開口部に前記封口部材５が配置されるとともに、
該外装ケ−ス３の開放端がカ−リング加工されることで
封口部材５が固定され、該外装ケ−ス３内部に密閉して
収納されるようになっている。

【００１６】本実施例では、前記外装ケ−ス３内部の高
い気密性を得るために、図３（ｃ）に示すように、前記
封口部材５の外周部に、弾性部材であるゴムリング７を
内在する溝部１１が形成されているとともに、該溝部１
１内の底面にはその先端方向の幅が幅広となる突起部８
が形成されていて、該溝部１１に内在されるゴムリング
７と嵌合するようになっている。

【００１７】これらゴムリング７を溝部１１に配置する
本実施例１の手法について説明すると、まず、図３
（ａ）に示すように、前記封口部材５を上型２０と下型
２１とから成る成型金型内部にインサートした後、予め
その底面に前記突起部８が形成されている該封口部材５
の溝部１１内に、加硫することでゴムリング７となる未
加硫の生ゴムをランナー２２より所定量充填し、その
後、該金型を所定の加硫温度に保持して加硫を行い、所
定時間が経過した後に該金型より取り出して、該加硫に
より溝部１１にゴムリング７が接着、一体化された封口
部材５としている。

【００１８】このように、未加硫の生ゴムを前記溝部１
１内に充填して加硫することで、封口部材５とゴムリン
グ７とを接着させることは、該ゴムリング７の成型と接
着とを同時に実施できるとともに、該ゴムリング７が前
記溝部１１内に隙間無く充填されるようになり、ゴムリ
ング７と溝部１１との間に空隙が発生ににくく、十分な
接着強度と気密性を確保できることから好ましい。

【００１９】尚、本実施例では、前述のように未加硫ゴ
ムを金型内に充填して加硫を実施しているが、本発明は
これに限定されるものではなく、これら未加硫ゴムとし
て液状のゴム材であるＬＩＭ材をディスペンサ等により
前記溝部１１内に充填して加硫（硬化）させるようにし
ても良い。また、これら加硫（硬化）においては、白金
触媒等を用いて比較的低温の非加圧状態にて過酸化物に
よる硬化を実施して加硫を行ったり、湿度等の作用によ
り所定の官能基が離脱して室温でも硬化可能なものを用
いても良い。

【００２０】これら弾性部材として本実施例において用
いているゴムリング７の材質は、前記のようにカ−リン
グ加工された外装ケ−ス開放端により変形された状態と
なることから、その圧縮永久歪み（コンプレッションセ
ット）が小さいとともに、変形における破断強度が高い
ゴムであって、かつコンデンサ内部に収容されている電
解液にも膨潤することの少ない耐薬品性に優れたゴムと
することが好ましく、このようなゴムとしてはシリコン
ゴムやブチルゴム、並びにＥＰＤＭの単体或いはこれら
の混合体が例示され、本実施例ではカ−ボンフィラ−強
化のＥＰＤＭを使用しているが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、これら弾性部材としてその他の弾性
変形可能な部材、例えば硬化性樹脂によるエラストマー
等を使用しても良い。

【００２１】これら前記溝部１１内に成型配置されるゴ
ムリング７の上面位置は、図３（ｂ）に示すように、内
在される前記ゴムリング７の脱落を防止することを目的
として封口部材５の上面位置と同等若しくはそれよりも
若干低い位置とすることが好ましく、更には、前記ゴム
リング７の上面の高さは、該ゴムリング７の上面位置よ
りも該壁部９の上面位置が低くなり、前記ゴムリング７
と外装ケ−ス３の側面との間に適宜な空隙１０が形成さ
れるような高さとなるように成型される。

【００２２】これら壁部９の上面の高さ位置は、これが
低すぎると形成される前記空隙１０の大きさが大きくな
り、前記ゴムリング７が容易に変形するようになって前
記カ−リング加工された外装ケ−ス３の開放端が脱落し
やすくなってしまい、これが高すぎると形成される前記
空隙１０の大きさが小さくなり、該空隙内に変形したゴ
ムリング７が侵入できずにゴムリング７の内周側がＳ２
方向に歪むようになって気密不良を生じやすくなってし
まうことから、使用するゴムリング７の硬度や材質によ
り適宜に選択すれば良く、本実施例における該壁部９の
上面の高さ位置は、図３（ｃ）に示すように、カ−リン
グ加工によりゴムリング７に食い込んだ外装ケ−ス３の
開放端の高さ位置とほぼ同一となるようになっている。

【００２３】このように壁部９の上面の高さ位置をカ−
リング加工された外装ケ−ス３の開放端の高さ位置とほ
ぼ同一またはそれよりも若干高くすることは、外装ケ−
スの変形により脱落しようとする外装ケ−ス開放端と該
壁部９とが変形したゴムリング７を挟むようにして係合
することにより、該脱落が防止されるとともに変形した
ゴムリング７が介在することで気密性も良好に保たれる
ようになることから好ましいが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、前記のように該壁部９の高さ位置は
使用するゴムリング７の硬度や材質により適宜に選択す
れば良い。

【００２４】また、前記ゴムリング７の幅Ｗ寸法は、図
３（ｃ）に示すように、前記溝部１１内周端とカ−リン
グ加工された外装ケ−ス開放端までの距離をＧとする
と、該Ｇが幅Ｗの２／３となる寸法、つまり幅ＷがＧ寸
法の１.５倍となる寸法よりも短いと、前記壁部９と外
装ケ−ス開放端とが近接してゴムリング７がＳ１方向に
良好に変形できずに内周側のゴムリング７がＳ２方向へ
変形して気密不良を生じやすくなり、これが３.０Ｇよ
りも長いと、ゴムリング７のＳ１方向への橈みが大きく
なって気密不良を生じやすくなることから、これら幅Ｗ
の寸法は前記Ｇ寸法の１.５倍〜３倍とすることが好ま
しいが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２５】また、前記ゴムリング７の厚みＨ寸法は、
前記溝部１１内周端とカ−リング加工された外装ケ−ス
開放端までの距離をＧとすると、これを１.５Ｇより薄
くすると前記空隙１０へのゴムリング７のＳ１方向への
変形が良好に為されなくなって気密不良が生じやすくな
り、これを３.０Ｇより厚くするとゴムリング７の変形
に対する抗力が小さくなり、前記外装ケース開放端との
当接による気密性が十分に得られなくなることから、こ
れら厚みＨの寸法は前記Ｇ寸法の１.５倍〜３倍とする
ことが好ましいが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。

【００２６】また、本実施例では、前述のように、前記
溝部１１の底面に、その先端方向が幅広となるような形
状とされた突起部８が形成されており、このように突起
部８を形成することは、溝部１１内に配置形成されるゴ
ムリング７と突起部８とが嵌合することでゴムリング７
が変形により前記溝部１１から脱落することを防止でき
るようになるとともに、その形状を前述のように先端方
向が幅広となるような形状とすることで、該ゴムリング
７と突起部８とが嵌合をはずれ難くでき、より高いゴム
リング７の前記脱落防止効果を得ることができることか
ら好ましいが、本発明はこれに限定されるものではな
く、これら突起部８の形状や大きさおよび形成位置等
は、使用する弾性部材の硬度や厚さ等より適宜に選択す
れば良く、例えばこれら突起部８の形状を実施例２に示
すような形状としたり、使用する弾性部材にて十分な接
着強度が得られれば設けずとも良い。

【００２７】また、本実施例にて用いた前記封口部材５
は、電気絶縁性と実装時や稼働時における熱に耐え得る
適宜な耐熱性並びに電解コンデンサ内部の圧力上昇に耐
えうる機械的強度を有する樹脂製とされているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、これら封口部材５
を前記外装ケ−ス３と同様の絶縁処理がなされたアルミ
製としたり、その他の硬質な材質、例えばセラミックス
等を用いても良い。

【００２８】尚、本実施例では使用していないが、前記
ゴムリング７が形成される以前の溝部１１内に、未加硫
ゴムとの接着を向上するプライマー等の接着助剤を塗布
したりすること等は任意とされる。

【００２９】（実施例２）

【００３０】次いで、前記ゴムリングを溝部１１に配置
形成する手法として、接着材を用いた形成手法について
以下に説明する。

【００３１】本実施例２の電解コンデンサは、前記実施
例１において用いた電解コンデンサ１と構成としては同
一とされており、その違いとしては、前記実施例１の封
口部材５の溝部１１底面に形成されていた突起部８が、
先端方向が幅広となる形状とされていたのに対し、本実
施例２の封口部材５’の突起部８’は、図４に示すよう
に、先端方向が狭幅となる形状とされている。

【００３２】また、前記実施例１のゴムリングは、未加
硫の生ゴムが前記溝部１１に充填、加硫されて形成され
ていたのに対し、本実施例に用いたゴムリング７’は、
予め前記溝部１１に挿入可能な所定形状に成型されてお
り、その下面には前記突起部８’と嵌合可能な形状とさ
れた凹部が形成されている。

【００３３】これらゴムリング７’を前記溝部１１に接
着して封口部材５’と一体化する手法としては、図４
（ａ）に示すように、まず、前記溝部１１内部にディス
ペンサ等を用いて所定量の液状接着剤２４を注入する。

【００３４】該注入の後、該溝部１１内部に前記ゴムリ
ング７’を挿入することで、ゴムリング７’と溝部１１
との間隙に前記液状接着剤２４が介在するようになる。
この際、該ゴムリング７’を挿入した封口部材５’を真
空雰囲気中に配置して、前記ゴムリング７’と溝部１１
と間隙が、完全に液状接着剤２４にて置換されるように
しても良い。

【００３５】該ゴムリング７’を挿入した後、前記液状
接着剤２４を加熱等により固化或いは硬化させてゴムリ
ング７’を接着、一体化する。

【００３６】これら本実施例２並びに前記実施例１のよ
うに、溝部１１の底面に突起部８、８’を設けること
は、ゴムリング７’の脱落を防止できるとともに、仮に
コンデンサ内部の電解液が浸透してきても、該突起部に
てその外部方向への浸透が阻止されることから好ましい
が、本発明はこれに限定されるものではない。

【００３７】また、本実施例２では、前記液状接着剤２
４を溝部１１内に注入しているが、本発明はこれに限定
されるものではなく、前記ゴムリング７’の溝部１１と
の当接面に前記液状接着剤２４を塗布しておくようにし
ても良い。

【００３８】これらゴムリング７’が接着、一体化され
た封口部材５’は、図４（ｂ）に示すように、前記実施
例１の場合と同様に前記外装ケース３の開口を塞ぐよう
に配置された後、図４（ｃ）に示すように、前記外装ケ
ース３の開口端がカーリング加工されて固定され、電解
コンデンサ１内部が密閉される。

【００３９】以上、各実施例のようにすれば、内圧の上
昇により外装ケ−スが膨らんで図４のように変形力が加
わり、前記ゴムリング７，７’が大きく変形しても、該
変形によりゴムリング７，７’が前記溝部１１より脱落
してうことを回避でき、コンデンサ内部の気密性を確保
できるようになる。

【００４０】以上、本発明を図面に基づいて説明してき
たが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
く、本発明の主旨を逸脱しない範囲での変更や追加があ
っても、本発明に含まれることは言うまでもない。

【００４１】また、前記実施例では前記壁面９の上端形
状を平面としているが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、該上端面に傾斜等を設けることは任意とされ
る。

【００４２】また、前記実施例では使用するゴムリング
７の硬度を均質なものとしているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えばゴムリング７の内周側の
硬度を高く、外周側の硬度を低くするように、硬度を異
なるようにしても良い。

【００４３】また、前記実施例では前記のように封口部
材５の中心部に安全弁６を設けているが、本発明はこれ
に限定されるものではない。

【００４４】また、前記実施例では、封口部材５の全周
の溝部１１に渡ってゴムリング７、７’を接着している
が、本発明はこれに限定されるものではなく、図５に示
すように、内圧の増大に伴う外装ケース３の変形量は、
楕円形の直線部分にて大きくなることから、前記実施例
２のように接着材にてゴムリング７’を接着する場合に
おいては、該直線部のみに接着材を注入して接着するよ
うにしても良い。

【００４５】

【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。 （ａ）請求項１の発明によれば、前記弾性部材が前記溝
部に接着されていることにより、前記壁部の高さ位置が
弾性部材の高さ位置よりも低くすることに伴って前記弾
性部材と外装ケ−ス側面との間に空隙が形成され、外装
ケース内部の圧力上昇により外装ケース開放端の歪みに
よる移動に前記弾性部材が変形にて追随しても、該変形
により弾性部材が溝部より脱落することが抑制されるよ
うになるため、これら脱落による気密性の低下を回避で
き、外装ケースに歪みが生じても十分な気密性を確保す
ることができる。

【００４６】（ｂ）請求項２の発明によれば、前記弾性
部材が溝部底面の突起部と嵌合するようになり、より強
固に弾性部材が接着、保持されるようになり、該弾性部
材が脱落することをより一層抑止できるばかりか、該突
起部を設けることで、該弾性部材と溝部との間に、仮に
未接着部分があっても、該未接着部分を通じて電解液等
が漏れることが該突起部により阻止できるようになる。

【００４７】（ｃ）請求項３の発明によれば、前記弾性
部材の溝部への配置形成と接着とを同時に実施でき、工
程を簡素化することができる。

【００４８】（ｄ）請求項４の発明によれば、加熱等に
より気化した電解液により前記接着材の接着力が大幅に
低下することがなく、良好な気密性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における電解コンデンサを示す
外観斜視図である。

【図２】本発明の実施例における電解コンデンサを示す
一部破断側面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施例１
における電解コンデンサのカ−リング加工前のＡ部拡大
詳細図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施例２
における電解コンデンサのカ−リング加工後のＡ部拡大
詳細図である。

【図５】従来の長円形電解コンデンサの変形状況を示す
上面図である。

【符号の説明】

ｌ 電解コンデンサ ２ コンデンサ素子 ３ 外装ケース ４ 電極端子 ５ 封口部材 ５’ 封口部材 ６ 安全弁 ７ ゴムリング ７’ ゴムリング ８ 突起部 ８’ 突起部 ９ 壁部 １０ 空隙 １１ 溝部 ２０ 上型（金型） ２１ 下型（金型） ２２ ランナー（生ゴム挿入口） ２４ 液状接着材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長円状の上面視形状を有して有底筒状と
   された外装ケース内にコンデンサ素子を収納し、弾性部
   材が形成された溝部を外周部に有する封口部材によって
   該外装ケースの開口を封口するとともに、前記弾性部材
   が当接にて変形するように前記外装ケースの開放端をカ
   −リング加工して前記外装ケ−ス内部を密閉し、且つ前
   記コンデンサ素子に電気的に接続された電極端子が前記
   封口部材を貫通して引き出された電解コンデンサにおい
   て、前記溝部は前記外装ケースとの間に壁部を有する形
   状であるとともに、該壁部の外面高さ位置が前記弾性部
   材の上面高さ位置よりも低く形成するとともに、前記溝
   部に前記弾性部材を接着したことを特徴とする電解コン
   デンサ。
2. 【請求項２】 前記溝部底面に、前記弾性部材と嵌合す
   る突起部を設けた請求項１に記載の電解コンデンサ。
3. 【請求項３】 前記弾性部材の接着手法が、該弾性部材
   となる未加硫ゴムを前記溝部内部に充填させた後、加硫
   （硬化）して接着する請求項１または２に記載の電解コ
   ンデンサ。
4. 【請求項４】 前記弾性部材の接着手法が、電解コンデ
   ンサ内部に収容されている電解液に対する耐薬品性に優
   れた接着材にて接着する請求項１または２に記載の電解
   コンデンサ。