JP2003294572A - コンデンサの気密検査方法およびその装置 - Google Patents

コンデンサの気密検査方法およびその装置

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JP2003294572A JP2002097875A JP2002097875A JP2003294572A JP 2003294572 A JP2003294572 A JP 2003294572A JP 2002097875 A JP2002097875 A JP 2002097875A JP 2002097875 A JP2002097875 A JP 2002097875A JP 2003294572 A JP2003294572 A JP 2003294572A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】生産ラインに組み入れて電解コンデンサの気密
検査の正確な全数検査を行うことができる電解コンデン
サの気密検査装置及び気密検査方法を提供する。 【解決手段】コンデンサ1を密閉容器20内に収容する
とともに減圧手段により密閉空間20を減圧した後、密
閉容器20内の気体を圧縮手段(過給機24、過給槽2
5)で常圧又は常圧付近に圧縮し、圧縮した気体中に含
まれる前記電解液の特定成分を感知装置21で検査して
コンデンサ1の気密の良否を判定する。圧縮した気体中
に含まれる特定成分を感知した場合は、検査対象となっ
たコンデン1の内部の特定成分が外部の漏出したことに
なり、気密不良との判定をすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】この発明は、発明はコンデン
サの気密検査方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常のコンデンサ、例えば電解コンデン
サ1は、図3に示したように、アルミニウム等の弁作用
金属からなる陽極陰極箔3と陰極電極箔4とを、セパレ
ータ5を介して巻回してコンデンサ素子2を形成し、こ
のコンデンサ素子2に駆動用電解液を含浸するととも
に、コンデンサ素子2を有底筒状の外装ケース7に収納
している。外装ケース7の開口部は、弾性ゴムからなる
封口部材や、弾性ゴムと硬質樹脂板とを貼り合わせた封
口部材8を装着し、外装ケース7の開口部端面や開口部
付近の側面に絞り加工を施して密封している。
【0003】両極電極箔3、4にそれぞれ電気的に接続
されたリード6は、コンデンサ素子2の端面から引き出
され、封口部材8を貫通して外部に導出されている。比
較的大きな電解コンデンサの場合、コンデンサ素子2の
端面から引き出されたリード6は、弾性ゴムと硬質樹脂
板とを貼り合わせた封口部材8に固着された端子部9
に、リベット等を介して接続されている。
【0004】あるいは、陽極電極箔と陰極電極箔とをセ
パレータ5を介して巻回したコンデンサ素子に、加熱溶
融したTCNQ錯塩を含浸したものや、3,4−エチレ
ンジオキシチオフェンと酸化剤を含浸してコンデンサ素
子内での化学重合反応により生成したポリエチレンジオ
キシチオフェンを固体電解質層としてセパレータで保持
したものなどの、いわゆる固体電解コンデンサがあり、
この固体電解コンデンサも前記の電解コンデンサと同様
に有底筒状の外装ケースに収納して、外装ケースの開口
部を弾性ゴムなどからなる封口部材で封止、密封したも
のがある。
【0005】ところが、このような電解コンデンサ1の
封口部材8に欠損部があると、電解コンデンサ1内部の
電解液の飛散を早め、寿命特性に大きな影響を及ぼす。
そのため、電解コンデンサ1の気密を検査するには、例
えば熱湯を入れた容器の中に電解コンデンサ1を沈め、
熱湯内に出てくる気泡を目視で確認する方法により行わ
れていた。
【0006】あるいは、特開平10−197389公報
に記載された発明のように、電解コンデンサを収納する
密閉容器と、この密閉容器に設けられ、かつ密閉容器内
へ圧縮空気の注入を行わせる空気注入口と、この空気注
入口を介して密閉容器内に注入された一定量の圧縮空気
の規定時間経過後における密閉容器内の空気圧力の変化
を検出する圧力計とを備えた気密検査装置により検査
し、検査している電解コンデンサが気密不良品であれ
ば、電解コンデンサ内に圧縮空気が入り込んで密閉容器
内の空気圧力は変化することになるため、この空気圧力
の変化を圧力計が検出して良品か、不良品かの良否判定
を行うものが知られている。
【0007】また、別の方法として、特開平10−28
1916公報や、特開平10−284356公報に記載
された発明のように、貯留された液体中に電解コンデン
サを没入させた液槽を密閉空間内に配置し、密閉空間内
を空気引きして負圧とした際の電解コンデンサから発生
する気泡の有無により、電解コンデンサの封口性能の良
否を判別するものや、封口部が下面側に位置するように
して固定台上に仮固定させた1個以上の電解コンデンサ
を密閉空間内に配置した後、該密閉空間内を空気引きし
て負圧とした際の電解コンデンサから漏出する駆動用電
解液の有無を目視して確認することにより、その良否を
判別するものが知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の気密検査方法においては次のような問題点を有
していた。すなわち、熱湯を使用する方法においては、
大量のアルミ電解コンデンサを熱湯に入れるとその温度
コントロールが難しくなるほか、負圧とした密閉空間内
の液漕を用いる方法や電解コンデンサから漏出する駆動
用電解液の有無を目視して確認する方法と同様に、検出
方法が目視に頼らざるを得ないところから、生産ライン
に組み入れて全数検査するということは非常に難しいと
いう問題点を有していた。
【0009】また、電解コンデンサを収容した密閉容器
内へ圧縮空気の注入し、一定量の圧縮空気の規定時間経
過後における密閉容器内の空気圧力の変化を検出する方
法では、電解コンデンサの封口部材の外部付近の欠損に
よる気密不良は検出できるものの、図4に示したよう
な、封口部材8の内部付近の欠損部10による径時的な
気密不良の検出には不向きである。
【0010】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、生産ラインに組み入れて電解コンデンサの気密検査
の全数検査を行うことができるコンデンサの気密検査方
法及びその装置の提供を目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の発明は、電解液を含浸させた素子を外装ケースに収納
し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止したコン
デンサを密閉容器に収容するとともに密閉容器内を減圧
した後、この密閉容器内の気体を常圧又は常圧付近に圧
縮し、圧縮した気体中に含まれる前記電解液の特定成分
を検査してコンデンサの気密の良否を判定することを特
徴とするコンデンサの気密検査方法である。
【0012】ここで特定成分とは、コンデンサに用いら
れる駆動用電解液に含まれる成分や、コンデンサ内部の
電気化学的反応により発生する水素ガス、あるいはTC
NQ錯塩、ポリエチレンジオキシチオフェンなどの固体
電解質自体に含まれる成分のほかこれらの生成過程で生
じるガスなどが例示できるが、これらに限定されるもの
ではなく、コンデンサの外装ケース内部で生じた気体全
般をいう。
【0013】この構成によれば、コンデンサが良品であ
れば、コンデンサを収容した密閉容器に吸気口を介して
接続した吸気装置により密閉空間の空気を吸引し、密閉
空間内が減圧されて相対的にコンデンサの外装ケース内
の圧力を上昇させても、コンデンサ内部の成分が外部に
漏洩することがなく、吸引した空気中に特定成分は感知
されない。一方、コンデンサが気密不良であれば、コン
デンサ内部の特定成分が外部に漏出して感知装置により
検知されることになる。
【0014】ところで、コンデンサを収容した密閉容器
内の減圧により、コンデンサ内部の特定成分がコンデン
サの外部すなわち密閉容器内に漏出しても、密閉容器内
が減圧状態であるため、密閉容器内の気体を一般的なガ
ス検知器等の感知装置で定量分析するには、密閉容器外
部から外気や不活性ガスなどを注入する必要がある。そ
のため、密閉容器の容積が大きくなるほどコンデンサか
ら漏出した特定成分の希薄化を免れず、高感度の感知装
置を必要とするほか、大量生産・連続生産には不向きに
なる。あるいは、コンデンサの製造ライン付近の外気
に、感知装置で感知すべき特定成分が含まれていると、
適正な検査が困難になるおそれもある。
【0015】そこで、本願発明のように、減圧した密閉
容器内の気体を、外気などを注入することなくそのまま
常圧又は常圧付近に圧縮し、この圧縮した気体中に含ま
れる特定成分を簡便かつ高精度に感知することでコンデ
ンサの気密の良否を判定するできるようになり、生産ラ
インに組み入れてコンデンサの気密検査の全数検査を実
現することができる。
【0016】なお、密閉容器の減圧には真空ポンプ等を
用い、この真空ポンプにより密閉容器内のを気圧を13
3〜1013Paに減圧すると好適である。これよりも
高い減圧度は装置として過剰であり、これよりも低い減
圧度では適正な検査ができなくなる。また、感知装置の
感知精度の許容範囲内であれば、減圧した密閉容器内の
気体に、感知すべき特定成分以外のガスや不活性ガスな
どを混合させ、その後圧縮してもよい。このような選択
は、密閉容器の容積等に応じて適宜用いることができ
る。
【0017】請求項2に記載の発明は、コンデンサを収
容して密閉空間を形成するとともに減圧手段を備える密
閉容器と、密閉容器内の気体を圧縮する圧縮手段と、気
体中の特定成分を感知する感知装置とからなり、電解液
を含浸させた素子を外装ケースに収納し、この外装ケー
スの開口部を封口部材で封止したコンデンサを密閉容器
内に収容するとともに減圧手段により密閉空間を減圧し
た後、密閉容器内の気体を圧縮手段で常圧又は常圧付近
に圧縮し、圧縮した気体中に含まれる前記電解液の特定
成分を感知装置で検査してコンデンサの気密の良否を判
定するコンデンサの気密検査装置であり、本発明の請求
項1に記載したコンデンサの気密検査方法に供するもの
である。
【0018】この構成によれば、コンデンサを収容する
とともに減圧された密閉容器内の気体を、圧縮手段によ
って外気などを注入することなくそのまま常圧又は常圧
付近に圧縮し、この圧縮した気体中に含まれる特定成分
を感知装置で検査することができる。
【0019】また、請求項3に記載の発明は、前記の圧
縮手段が、密閉容器に吸気口を介して接続された過給機
と、この過給機に接続された過給槽とからなり、減圧さ
れた密閉容器内の気体を、過給機により過給槽内に流入
させて圧縮するコンデンサの気密検査装置であり、本発
明の請求項1に記載したコンデンサの気密検査方法に供
するものである。
【0020】この構成によれば、減圧された密閉容器内
の気体を、過給機によって過給槽に注入することで、外
気などを注入することなくそのまま圧縮させることがで
き、この圧縮した気体中に含まれる特定成分を感知装置
で検査することができる。なお、過給槽は密閉容器より
も容積が小さいものを用いると気体の圧縮が容易となり
好適であるがこれに限定されるものではない。
【0021】また、請求項4に記載の発明は、前記の圧
縮手段が、密閉容器に吸気口を介して接続されたシリン
ダーからなり、減圧された密閉容器内の気体をシリンダ
ーにより吸気し、吸気した気体を密閉状態のシリンダー
内で圧縮するコンデンサの気密検査装置であり、本発明
の請求項1に記載したコンデンサの気密検査方法に供す
るものである。
【0022】この構成によれば、減圧された密閉容器内
の気体を、シリンダーで吸気するとともに密閉状態にし
た同じシリンダー内で吸気した気体をそのまま圧縮させ
ることができ、この圧縮した気体中に含まれる特定成分
を感知装置で検査することができる。
【0023】さらに、請求項5に記載の発明は、前記の
密閉容器に加熱手段を設けたコンデンサの気密検査装置
であり、本発明の請求項1に記載したコンデンサの気密
検査方法に供するものである。
【0024】この構成によれば、コンデンサの内圧を加
熱手段により補助的に上昇させて良否判定の時間を短縮
することができるほか、密閉容器内を例えば真空ポンプ
等により減圧した場合、密閉容器内のコンデンサが真空
冷却されてしまい、コンデンサの通常の使用状態におけ
る気密の検査が困難になることを防ぐことができる。
【0025】なお、上記全ての発明について、密閉容器
にコンデンサの開口部を一定の圧力で押す押圧治具を設
置し、この押圧治具でコンデンサの封口部材を所定圧力
で押圧してコンデンサ内部の特定成分の漏出を促進させ
てもよい。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき、また
コンデンサとして電解コンデンサを例に説明する。図1
には、本発明の第1の実施例を示した。電解コンデンサ
1は、図3に示したように、アルミニウム等の弁作用金
属からなる陽極陰極箔3と陰極電極箔4とを、セパレー
タ5を介して巻回してコンデンサ素子2を形成し、この
コンデンサ素子2に駆動用電解液を含浸するとともに、
コンデンサ素子2を有底筒状の外装ケース7に収納して
いる。外装ケース7は、アルミニウムからなり、この外
装ケース7の開口部には、弾性ゴムと硬質樹脂板とを貼
り合わせた封口部材8を装着している。外装ケース7の
開口部は、その端面に絞り加工を施して密封し、電解コ
ンデンサ1を構成している。
【0027】第1の実施例の電解コンデンサ1の気密検
査装置は、図1に示したように、電解コンデンサ1を収
容する密閉容器20を備えている。密閉容器20は、内
部に密閉空間28を形成し一定の密閉性を確保できれば
よく、吸気口を介して真空ポンプ(吸気装置)22と接
続されている。
【0028】この密閉容器20には、吸気口を介して過
給機24が接続されている。この過給機24は、密閉容
器20中の気体を密閉容器20から吸気して過給機24
に接続された過給槽25に流入させるものであればよ
く、例えばスクロール式のドライポンプなどを用いるこ
とができる。この過給機24に接続された過給槽25
は、この実施例においては密閉容器20の容積よりも小
さい密閉空間29を備え、内部に感知装置21のセンサ
ー部分を備えており、過給機24により過給槽25に流
入した気体の特定成分を感知する。
【0029】感知装置21は、電解コンデンサ1に用い
られる駆動用電解液に含まれる成分や、電解コンデンサ
1内部の電気化学的反応により発生する水素ガス、ある
いはTCNQ錯塩、ポリエチレンジオキシチオフェンな
どの固体電解質自体に含まれる成分のほかこれらの生成
過程で生じるガスなどを感知する。この感知装置21
は、単一の特定成分を感知する感知装置でも、複数の特
定成分を感知する感知装置であってもよい。さらには、
必要に応じて異なる特定成分を感知する感知装置を複数
設置してもよい。第1の実施例においては、水素ガスセ
ンサを用いている。
【0030】なお、この実施例による気密検査装置で
は、密閉容器20と真空ポンプ22や過給機24、また
過給機24と過給槽25などを、必要に応じて調節弁2
3a、23b、23cを介して接続する。
【0031】この実施例による気密検査装置で電解コン
デンサ1の気密性を検査するにあたっては、まず電解コ
ンデンサ1を密閉容器20に収容し、調整弁23aを開
き、調整弁23bを閉じるなどの操作をして、真空ポン
プ22により密閉容器20の密閉空間28内の空気を吸
引する。密閉容器20内が所望の気圧、例えば1013
Pa程度に達した段階で、調節弁23aを閉じ、必要に
応じて一定時間その気圧を維持する。このとき、過給槽
25の密閉空間29も、図示しない真空ポンプなどを用
いて密閉容器20の密閉空間28とほぼ同じ気圧(この
実施例では1013Pa)にしておくとよい。
【0032】次いで、調節弁23b及び調節弁23cを
開き、密閉容器20内の気体を過給機24で吸気して過
給槽25に流入させる。調節弁23cを閉じた後、過給
槽25に流入した気体中における特定成分(この実施例
では水素ガス)の有無を感知装置21により検査する。
このとき、過給槽25に吸引された空気中に特定成分を
感知した場合、検査対象となった電解コンデンサ1は、
密閉容器20内の減圧により電解コンデンサ1内部の特
定成分が外部の漏出したことになり、気密不良との判定
をする。
【0033】検査する電解コンデンサ1が良品である場
合は、密閉容器20の気圧が減少し、相対的に電解コン
デンサ1内部の圧力が上昇しても内部の特定成分が外部
に漏出することはなく、密閉容器20から過給槽25に
流入した気体中に特定成分は感知されることはない。
【0034】この実施例において、減圧された密閉容器
20内の気体は過給機24により過給槽25に流入する
が、過給槽25が密閉容器20よりも容積が小さいた
め、減圧状態にあった気体が過給槽25内で圧縮されほ
ぼ常圧状態とすることができる。例えば、密閉容器20
の容積を100リットル、過給槽25の容積を1リット
ルとし、前記の通り密閉空間20の気圧を1013Pa
に減圧した状態で密閉容器20内の気体を過給機24を
用いて過給槽25に押し込み過給させると、過給槽25
内の気圧はほぼ常圧(101300Pa)にすることが
できる。そのため、通常のガス検知器である感知装置2
1での感知が可能となる。
【0035】また、密閉容器20内の気体は密閉容器2
0から過給槽25に至るまでほぼ完全に密閉された状態
で供給されるため、コンデンサの製造ライン付近の外気
に、感知装置21で感知すべき特定成分が含まれていて
も、適正な検査ができるようになる。
【0036】この実施例におけるコンデンサの気密検査
装置ならびにコンデンサの気密検査方法においては、必
要に応じて密閉容器20に加熱手段を設けてもよい。加
熱手段は任意だが、例えば密閉容器にヒータを内蔵させ
ればよい。このような加熱手段により、密閉容器20内
の温度を40℃〜50℃程度に維持すると真空ポンプの
減圧による真空冷却を抑制するのに好適である。
【0037】また、検査精度をさらに高めるためには、
図示はしないが、密閉容器20と過給槽25とを別の吸
気口を介して接続し、密閉容器20内の気体を密閉容器
20と過給槽25とを数回にわたって循環させることも
有効である。この場合、過給機24での1回の吸気では
密閉容器20に残留してまう気体をも、密閉容器20と
過給槽25との循環により均一化させることができ、そ
の上でこの気体を過給槽25に圧縮、密閉して感知装置
21で検査することができるので検査精度はさらに向上
する。
【0038】図2は、本発明の他の実施例を示したもの
で、第1の実施例のように、減圧した密閉容器20内の
気体を過給機24で過給槽25に供給するのではなく、
密閉容器20内の気体を一旦シリンダ装置30で吸引し
たのちシリンダ装置30を密閉状態とし、次いでこのシ
リンダ装置30内を圧縮してシリンダ装置30内の気体
を常圧にするものである。
【0039】すなわち、第2の実施例で用いる気密検査
装置は、図2に示したように、電解コンデンサ1を収容
する密閉容器20を備え、密閉容器20は、内部に密閉
空間28を形成し一定の密閉性を確保している。そし
て、この密閉容器20には、吸気口を介してシリンダ装
置30が接続されている。
【0040】また、このシリンダ装置30は、圧縮ピス
トン31を備えるとともに、感知装置21のセンサー部
分を備えており、シリンダ装置30内の気体の特定成分
を感知する。感知装置21は、第1の実施例で用いたも
のと同様に、電解コンデンサ1に用いられる駆動用電解
液に含まれる成分などを感知する。
【0041】この実施例による気密検査装置で電解コン
デンサ1の気密性を検査するにあたっては、まず電解コ
ンデンサ1を密閉容器20に収容し、調整弁23aを開
くとともに、調節弁23c閉じ、真空ポンプ22により
密閉容器20の密閉空間28内の空気を吸引する。密閉
容器20内が所望の気圧に達した段階で調節弁23aを
閉じ、必要に応じて一定時間その気圧を維持する。
【0042】次いで密閉容器20内の気体をシリンダ装
置30で吸気したのち、調節弁23cを操作してシリン
ダ装置30内を密閉するとともに、圧縮ピストン31で
シリンダ装置30内の気体を、例えば吸気した気体の約
1/100程度に圧縮してほぼ常圧とし、このように常
圧に圧縮された気体中の特定成分の有無を感知装置21
で検査する。
【0043】この実施例においても、シリンダ装置30
で吸気した空気中に特定成分が検出されなければ、電解
コンデンサ1内部の特定成分が外部に漏出していないこ
とを確認することができる。
【0044】
【発明の効果】以上のように本発明は、電解液を含浸さ
せた素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口
部を封口部材で封止したコンデンサの気密検査装置およ
び気密検査方法において、コンデンサを収容して密閉空
間を形成するとともに減圧手段を備える密閉容器と、密
閉容器内の気体を圧縮する圧縮手段と、気体中の特定成
分を感知する感知装置とからなり、電解液を含浸させた
素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を
封口部材で封止したコンデンサを密閉容器内に収容する
とともに減圧手段により密閉空間を減圧した後、密閉容
器内の気体を圧縮手段で常圧又は常圧付近に圧縮し、圧
縮した気体中に含まれる前記電解液の特定成分を感知装
置で検査してコンデンサの気密の良否を判定するもの
で、圧縮した気体中に含まれる特定成分を感知した場合
は、検査対象となったコンデンの内部の特定成分が外部
の漏出したことになり、気密不良との判定をすることが
できる。
【0045】一方で、検査するコンデンサが良品である
場合は、特定成分が外部に漏出することはなく、特定成
分は感知されることはないため、良品か不良品かの良否
判定を短時間で行うことができる。そのため、この装置
を生産ラインに組み入れることにより、コンデンサの気
密検査を、全数にわたり、しかも圧縮した気体により正
確にできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例を示すコンデンサの気密検
査装置を示す構成断面図である(実施例1)。
【図2】本発明による他の実施例を示すコンデンサの気
密検査装置を示す構成断面図である(実施例2)。
【図3】一般のコンデンサを示す断面図である。
【図4】一般のコンデンサの気密不良となる原因を示す
部分断面図である。
【符号の説明】
1 電解コンデンサ 2 コンデンサ素子 3 陽極電極箔 4 陰極電極箔 5 セパレータ 6 リード 7 外装ケース 8 封口部材 9 端子 10 欠損部 20 密閉容器 21 感知装置 22 吸気装置(真空ポンプ) 23 調整弁 24 過給機 25 過給槽 28 密閉空間 29 密閉空間 30 シリンダ装置 31 圧縮ピストン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電解液を含浸させた素子を外装ケースに
    収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した
    コンデンサを密閉容器に収容するとともに密閉容器内を
    減圧した後、この密閉容器内の気体を常圧又は常圧付近
    に圧縮し、圧縮した気体中に含まれる前記電解液の特定
    成分を検査してコンデンサの気密の良否を判定するコン
    デンサの気密検査方法。
  2. 【請求項2】 コンデンサを収容して密閉空間を形成す
    るとともに減圧手段を備える密閉容器と、密閉容器内の
    気体を圧縮する圧縮手段と、気体中の特定成分を感知す
    る感知装置とからなり、 電解液を含浸させた素子を外装ケースに収納し、この外
    装ケースの開口部を封口部材で封止したコンデンサを密
    閉容器内に収容するとともに減圧手段により密閉空間を
    減圧した後、密閉容器内の気体を圧縮手段で常圧又は常
    圧付近に圧縮し、圧縮した気体中に含まれる前記電解液
    の特定成分を感知装置で検査してコンデンサの気密の良
    否を判定するコンデンサの気密検査装置。
  3. 【請求項3】 前記圧縮手段が、密閉容器に吸気口を介
    して接続された過給機と、この過給機に接続された過給
    槽とからなり、減圧された密閉容器内の気体を、過給機
    により過給槽内に流入させて圧縮する請求項2記載のコ
    ンデンサの気密検査装置。
  4. 【請求項4】 前記圧縮手段が、密閉容器に吸気口を介
    して接続されたシリンダーからなり、減圧された密閉容
    器内の気体をシリンダーにより吸気し、吸気した気体を
    密閉状態のシリンダー内で圧縮する請求項2記載のコン
    デンサの気密検査装置。
  5. 【請求項5】 密閉容器に加熱手段を設けた請求項2記
    載のコンデンサの気密検査装置。
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