JP2003059778A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】九十九折り作業を容易にでき、所定の寸法に形
成し易く、陽極箔を所定の位置に配置し易く、容量不良
を防止できる電解コンデンサを提供すること。 【解決手段】 陰極箔２と電解紙６−１及び６−２とを
積層して九十九折りし、各電解紙６−１及び６−２の間
に陽極箔９−１及び９−２を配置したコンデンサ素子１
を有する電解コンデンサにおいて、前記陰極箔２又は前
記電解紙６−１及び６−２の少なくともどちらか一方の
折り曲げ部分３，７−１，７−２にミシン目４，８−１
及び８−２を設けることを特徴とする電解コンデンサ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解コンデンサに
関し、特にフラット形の電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】フラット形の電解コンデンサは、例え
ば、陽極箔と陰極箔とを電解紙を介して積層したものを
楕円状に巻回し、さらに偏平状に押し潰して形成したコ
ンデンサ素子をフラット状のケースに収納した構造にな
っている。

【０００３】しかし、高圧用やエッチング倍率の高い陽
極箔を用いると、楕円状に巻回し、偏平状に変形した場
合、曲線部分で陽極箔に亀裂を生じ易く、高圧や大容量
の電解コンデンサを製造し難く、かつ信頼性を向上し難
い。

【０００４】従来、これらの欠点を改良するものとし
て、陰極箔と電解紙とを積層して九十九折りし、電解紙
の間に陽極箔を配置して形成したコンデンサ素子を用い
ることがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、陰極箔と電解
紙とを九十九折りすることは自動化し難く、手作業の場
合には所定の位置で九十九折りし難く、寸法精度が低い
欠点がある。また、陰極箔と電解紙とを九十九折りした
後に電解紙の間に陽極箔を所定位置に配置して保持する
作業は非常に困難であり、製造途中で陽極箔がずれ易
い。このため容量がバラツキ易い欠点がある。

【０００６】本発明は、以上の欠点を改良し、九十九折
り作業を容易にでき、所定の寸法に形成し易く、陽極箔
を所定の位置に配置し易く、容量不良を防止できる電解
コンデンサを提供することを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
の課題を解決するために、陰極箔と電解紙とを積層して
九十九折りし、電解紙の間に陽極箔を配置したコンデン
サ素子を有する電解コンデンサにおいて、陰極箔又は電
解紙の少なくともどちらか一方の折り曲げ部分にミシン
目を設けるものである。そしてこの発明によれば、陰極
箔又は電解紙の少なくともどちらか一方の折り曲げ部分
にミシン目を設けているため、折り曲げ作業が容易にな
り、かつ所定の長さごとに折り曲げでき、コンデンサ素
子の寸法精度が高くなる。

【０００８】また、請求項２の本発明は、請求項１の発
明において、陽極箔を貼り付けた電解紙を陰極箔ととも
に九十九折りしたものである。この発明によれば、電解
紙の所定の位置に接着剤によって陽極箔を確定に保持で
きる。従って、製造工程中において、陽極箔が所定の位
置からずれたりすることなく、このずれを原因とする容
量のバラツキを防止でき、容量不良を防止できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１（イ）はコンデンサ素子１の
展開図を示す。２は、アルミ等の弁作用金属からなる肉
厚の薄いフレキシブルな長尺状の陰極箔である。この陰
極箔２は、九十九状に折り曲げられ、その折り曲げ部分
３にミシン目４が設けられている。また、陰極箔２の長
手方向の端部にはかしめ法やコールドウェルド法等によ
り未化成のアルミ箔等からなる陰極用リードタブ５が接
続されている。

【００１０】６−１及び６−２は、この陰極箔２の両面
に積層した長尺状のフレキシブルな薄い電解紙であり、
陰極箔２よりも幅及び長さとも長く、各折り曲げ部分７
−１及び７−２に各々ミシン目８−１及び８−２が設け
られている。

【００１１】９−１及び９−２は、陰極箔２よりも肉厚
の厚い短冊状の陽極箔であり、その端部に、化成した陽
極用リードタブ１０−１及び１０−２がかしめ法やコー
ルドウェルド法等により各々接続されている。そして一
方の陽極箔９−１は、陽極用リードタブ１０−１を一方
の電解紙６−１の折り曲げ部分７−１の頂部側に位置さ
せて、折り曲げた電解紙６−１の間に配置されている。
また、他方の陽極箔９−２は、陽極用リードタブ１０−
２を他方の電解紙６−２の折り曲げ部分７−２の谷部側
に位置させて、折り曲げた電解紙６−２の間に配置され
ている。

【００１２】なお、この陽極箔９−１及び９−２は、一
枚づつが電解紙６−１及び６−２の間に配置されている
が、図２に示す通り、２枚以上積層したものを各々配置
するようにしてもよい。すなわち、この陽極箔１１は、
ほぼ同じ大きさの２枚の陽極箔１２−１及び１２−２を
積層している。そして一方の陽極箔１２−１の長さ方向
の端部に陽極用リードタブ１３を接続している。また、
他方の陽極箔１２−２は、前記の陽極箔１２−１の陽極
用リードタブ１３の接続面側に積層され、コールドウェ
ルド法等により接続されていて、陽極用リ−ドタブ１３
が配置される箇所を切り欠いている。そして後者の陽極
箔１２−２に切り欠き１４がないと、２枚積層した陽極
箔を電解紙の間に配置してコンデンサ素子を形成した場
合、このコンデンサ素子は陽極用リードタブの厚さ分だ
け厚くなり、寸法が大きくなる。これに対して、陽極箔
１１を用いてコンデンサ素子を形成した場合には、陽極
用リードタブ１３の表面を陽極箔１２−２が覆っていな
いため、陽極用リードタブ１３の肉厚がそのままコンデ
ンサ素子の外形に影響することなく、コンデンサ素子を
小形化できる。特に、陽極用リードタブ１３の厚さが陽
極箔１２−２と同じか、より薄い場合には、陽極用リー
ドタブ１３の厚さによってコンデンサ素子の寸法が大き
くなるのを防止できる。

【００１３】また、陽極箔９−１及び９−２は、電解紙
６−１及び６−２の配置する箇所に、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）やポリエチレングリコール，でんぷん等
の接着剤により予じめ貼り付けておいてもよい。

【００１４】陽極箔９−１及び９−２から引き出された
陽極用リードタブ１０−１及び１０−２は、そのうちの
一本の長さを長く、残りを短かくしていて、超音波溶接
等の手段により互いに接続され一体化されている。

【００１５】そしてコンデンサ素子１には、図１（ロ）
に示す通り、その周面に巻き止め用に粘着テープ１５を
巻き付けている。

【００１６】また、コンデンサ素子１は、電解液が含浸
され、図２に示す通り、フラット形のケース１６に収納
されている。このケース１６は、２枚のプラスチックフ
ィルム１７−１及び１７−２の間に金属層１８を挟んで
積層した積層フィルムを２枚重ね、端部を溶着等して密
封したものである。そしてプラスチックフィルム１７−
１及び１７−２は、例えば厚さ１μｍ以上のポリエステ
ルフィルムやポリプロピレンフィルム，ポリカーボネー
トフィルム，ポリアミドフィルム，ポリフェニレンサル
ファイドフィルム等を用いる。また、金属層１８は、厚
さ数μｍ以上のアルミ箔や錫箔，鉛箔，銅箔等や厚さ数
１００Å以上のアルミや錫等の蒸着金属からなる。そし
て端部の密封は、加熱溶着や超音波溶着，高周波溶着，
インパルス溶着，摩擦溶着等により行なう。

【００１７】また、ケース１６からは、陰極用リードタ
ブ５と、陽極用リードタブ１０−１及び１０−２のうち
の長いものとが引き出されているが、特にケース１６の
引出側の端部に接触する箇所に熱可塑性樹脂等を被覆
し、端部を溶着する際にこの熱可塑性樹脂等を一緒に溶
かしてプラスチックフィルム１３−１及び１３−２に密
着させ密閉性を高めるようにしてもよい。

【００１８】なお、上記の電解コンデンサ１９では、陰
極箔２と電解紙６−１及び６−２の両者に各々ミシン目
４，８−１，８−２を設けているが、陰極箔２または電
解紙６−１及び６−２のどちらか一方だけに設けるよう
にしてもよい。

【００１９】次に、電解コンデンサ１９の製造方法につ
いて説明する。先ず、陰極用リードタブ５を接続したミ
シン目４形成前の陰極箔２の両面に、ミシン目８−１及
び８−２を形成前の電解紙６−１及び６−２を積層す
る。そしてこの状態で、陰極箔２と、電解紙６−１及び
６−２とに同時にミシン目４，８−１及び８−２を形成
する。この後、ミシン目４，８−１及び８−２の箇所で
陰極箔２と、電解紙６−１及び６−２とを九十九状に折
り曲げる。

【００２０】次に、折り曲げた電解紙６−１及び６−２
の間に、陽極用リードタブ１０−１及び１０−２を接続
した陽極箔９−１及び９−２を配置する。

【００２１】なお、予じめ陽極箔９−１及び９−２を貼
り付けた電解紙６−１及び６−２を用いる場合には、陰
極箔２と電解紙６−１及び６−２とにミシン目４，８−
１及び８−２を設けた後、九十九状に折り曲げる前に、
接着剤を用いて陽極箔９−１及び９−２を電解紙６−１
及び６−２に貼り付ける。

【００２２】そして陰極箔２と、電解紙６−１及び６−
２と、陽極箔９−１及び９−２との積層体の周囲に陰極
箔２と電解紙６−１及び６−２との延長部分を巻き付
け、さらに粘着テープ１５を巻き付けて全体を一体化す
る。

【００２３】粘着テープ１５を巻き付けた後、陽極用リ
ードタブ１０−１及び１０−２を超音波溶接等により互
いに接続し、コンデンサ素子１とする。

【００２４】コンデンサ素子１を形成後、真空含浸法や
真空加圧含浸法等の方法により電解液を含浸する。電解
液を含浸後、必要に応じて遠心分離をして過剰な電解液
をコンデンサ素子１から除去する。

【００２５】そして遠心分離処理後のコンデンサ素子１
を、陰極用リードタブ５と、陽極用リードタブ１０−１
及び１０−２のうちの長いものとを引き出してケース１
６に収納する。コンデンサ素子１をケース１６に収納
後、ケース１６の開口部分を密着して密封する。

【００２６】ケース１６を密封後、高温雰囲気中におい
て、段階的に昇圧しながら最終的に定格電圧以上の電圧
を印加してエージング処理をする。

【００２７】すなわち、電解コンデンサ１９は、コンデ
ンサ素子１を陰極箔２又は電解紙６−１及び６−２の少
なくともどちらか一方の折り曲げ部分３，７−１，７−
２にミシン目４，８−１，８−２を設け、このミシン目
４，８−１，８−２の箇所で折り曲げて形成しているた
め、陰極箔２と電解紙６−１及び６−２との積層体を九
十九状に折り曲げ易く、折り曲げ位置がずれることな
く、所定の寸法に形成できる。

【００２８】また、陽極箔９−１及び９−２を電解紙６
−１及び６−２に貼り付けた場合には、積層体を九十九
状に折り曲げ後に陽極箔９−１及び９−２を電解紙６−
１及び６−２の間に配置する必要がなく、コンデンサ素
子１を容易に製造できる。そして陽極箔９−１及び９−
２を配置する位置の精度が高くなるため、陽極箔９−１
及び９−２が所定の位置からずれて配置されることによ
り容量が減少したり、粘着テープ１５を巻回する際に電
解紙６−１及び６−２からはみだした陽極箔９−１及び
９−２の部分が折り曲がることにより漏れ電流が増加し
たり、電解紙６−１及び６−２を破ってショート不良に
なる等の不良を防止できる。

【００２９】

【実施例】次に、定格３３０Ｖ，１００μＦのアルミ電
解コンデンサについて説明する。コンデンサ素子の構造
は、特に陽極箔を図２に示す通りとする他は、図１の通
りとする。なお陰極箔等の各要素は次の通りとする。

【００３０】陰極箔：厚さ０．０３mm，幅５０mm，長さ
２８２mmで、長手方向に２３mmの間隔でミシン目ロータ
リー（オルファ社製，品番１７３Ｂ）によりミシン目を
１１カ所に設けたエッチングしたアルミ箔からなり、長
さ方向の端部にコールドウェルド法により陰極用リード
タブが接続されている。

【００３１】陰極用リードタブ：厚さ０．１mm，幅３．
５mm，長さ４０mmで、プレーンな未化成のアルミ箔から
なる。

【００３２】陽極箔：２枚の陽極箔を積層してコールド
ウェルド法により互いに接続したものである。すなわち
一方の陽極箔は、厚さ０．１mm，幅５０mm，長さ２０mm
で、エッチングし、３５０Ｖで化成したアルミ箔からな
り、長さ方向の端部にコールドウェルド法により陽極用
リードタブが接続されている。また、他方の陽極箔は、
前者の陽極箔の陽極用リードタブの接続面側にコールド
ウェルド法により接続されていて、陽極用リードタブに
接する箇所を切り欠けている以外は前者の陽極箔と同一
寸法に形成されている。そしてこの２枚の陽極箔を積層
して形成した陽極箔を１０枚とする。

【００３３】陽極用リードタブ：厚さ０．１mm，幅３．
５mm，長さ１０mmの化成したアルミ箔からなるものを９
本、そして厚さ０．１mm，幅３．５mm，長さ４０mmの化
成したアルミ箔からなるものを１本とする。そして各陽
極用リードタブは１本づつ各陽極箔に接続されていて、
かつ前者の９本の短い方が５mm，後者の１本の長い方が
３５mmだけ各々陽極箔からはみ出している。また、陽極
用リードタブは、超音波溶接法により互いに接続され一
体化されている。

【００３４】電解紙：厚さ０．０４mm，幅５３mm，長さ
２８５mmで、長手方向に２３mmの一定の間隔で、陰極箔
に設けたミシン目と同一の手段によりミシン目を設けた
クラフト紙２枚からなる。そしてこれらの電解紙には、
ミシン目から左右に１．５mmづつ離してミシン目の間で
同一面に接着剤により陽極箔を５枚づつ接着している。

【００３５】なお、コンデンサ素子の最外周には陰極箔
と電解紙との積層体のみを巻き付け、その上に粘着テー
プを巻き付けている。

【００３６】

【発明の効果】以上の通り、請求項１の本発明によれ
ば、陰極箔と電解紙とを積層して九十九折りし、電解紙
の間に陽極箔を配置したコンデンサにおいて、前記陰極
箔又は前記電解紙の少なくともどちらか一方の折り曲げ
部分にミシン目を設けているため、容易に製造でき、寸
法精度が高く、容量不良を防止できる電解コンデンサが
得られる。

【００３７】また、請求項２の本発明によれば、陽極箔
を貼り付けた電解紙を陰極箔とともに九十九折りしてい
るため、陽極箔を電解紙の所定の位置に確実に保持で
き、陽極箔のずれを原因とする容量不良を防止できる電
解コンデンサが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に用いるコンデンサ素子の
展開図及び斜視図を示す。

【図２】本発明の実施の形態に用いる陽極箔の斜視図を
示す。

【図３】本発明の実施の形態の断面図を示す。

【符号の説明】

１… コンデンサ素子、 ２…陰極箔、 ３，７−１，
７−２…折り曲げ部分、４，８−１，８−２…ミシン
目、 ５…陰極用リードタブ、６−１，６−２…電解
紙、９−１，９−２，１１，１２−１，１２−２…陽極
箔、１０−１，１０−２，１３…陽極用リードタブ、
１６…ケース、１９…電解コンデンサ。 整理番号 Ｐ２５８１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極箔と電解紙とを積層して九十九折り
   し、電解紙の間に陽極箔を配置したコンデンサ素子を有
   する電解コンデンサにおいて、前記陰極箔又は前記電解
   紙の少なくともどちらか一方の折り曲げ部分にミシン目
   を設けることを特徴とする電解コンデンサ。
2. 【請求項２】 陽極箔を貼り付けた電解紙を陰極箔とと
   もに九十九折りした請求項１記載の電解コンデンサ。