JP2013077782A - Electrolytic capacitor - Google Patents

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健二 西村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic capacitor which allows a user to adjust a valve operation pressure at which a safety valve is operated and improves the valve operability of the safety valve.SOLUTION: An electrolytic capacitor has an exterior case 2 forming a cup shape and is provided with a safety valve 9 forming a recessed shape at a side peripheral part 7 of the exterior case 2. In the electrolytic capacitor, when the internal pressure of the exterior case 2 is increased and stress is applied to the side peripheral part 7 and a bottom part 8 of the exterior case 2, stress is applied in the expansion direction due to the internal pressure in a region F1 of the side peripheral part 7 and stress is applied in the contraction direction due to the expansion of the bottom part 8, which is caused by the internal pressure, in a region F2 of the side peripheral part 7. The safety valve 9 is provided at a border part L between the first region F1 and the second region F2.

Description

本発明は、有底円筒形状をなす外装ケースを有し、該外装ケースに安全弁を設ける電解コンデンサに関する。   The present invention relates to an electrolytic capacitor having an outer case having a bottomed cylindrical shape and provided with a safety valve in the outer case.

電解コンデンサは、使用中に漏れ電流が流れ、この漏れ電流により電解コンデンサ内部で水素ガスが発生してしまう。そして、電解コンデンサは密閉構造となっているため、電解コンデンサ内部で水素ガスが発生することにより内圧が上昇し、最悪の場合には、電解コンデンサの外装ケース全体が破裂し、その破片が周囲に飛び散るおそれがある。この破裂を防止するために、電解コンデンサには、その外装ケースの底面や側面に溝部等よりなる機械的脆弱部を形成し、内圧が上昇した場合には、その溝部に沿って外装ケースが破断して開弁することにより、外装ケースの内部の水素ガスを外部に解放し、外装ケース全体の破裂を防止する安全弁が設けられている。   In the electrolytic capacitor, a leakage current flows during use, and this leakage current generates hydrogen gas inside the electrolytic capacitor. And since the electrolytic capacitor has a sealed structure, the internal pressure rises due to the generation of hydrogen gas inside the electrolytic capacitor, and in the worst case, the entire outer case of the electrolytic capacitor bursts, and the fragments are surrounded by the surroundings. There is a risk of splashing. In order to prevent this rupture, the electrolytic capacitor is formed with a mechanical fragile portion such as a groove on the bottom and side surfaces of the outer case, and when the internal pressure rises, the outer case breaks along the groove. Thus, a safety valve is provided that opens the valve to release hydrogen gas inside the outer case to the outside and prevent the entire outer case from bursting.

外装ケースの側面に安全弁を設ける従来例として、円筒形状をなす外筒ケース(外装ケース)の絞り部(加締め部)に防爆部(安全弁)を設けるものがある(例えば、特許文献1参照)。また、偏平形ケース(外装ケース)の偏平面部に溝状の防爆部(安全弁)を形成するものもある(例えば、特許文献2参照)。   As a conventional example in which a safety valve is provided on the side surface of an outer case, there is one in which an explosion-proof portion (safety valve) is provided in a throttle portion (clamping portion) of a cylindrical outer cylinder case (outer case) (see, for example, Patent Document 1) . In some cases, a groove-shaped explosion-proof portion (safety valve) is formed in the flat surface portion of the flat case (exterior case) (see, for example, Patent Document 2).

実開昭54−172267号公報Japanese Utility Model Publication No. 54-172267 実開昭62−37917号公報Japanese Utility Model Publication No. 62-37917

しかしながら、特許文献1に記載のコンデンサにあっては、ゴム等で形成された弾性封口体が絞り部(加締め部)にあるため、外筒ケース(外装ケース)の内圧が上昇した際に、外筒ケースに加わる応力が防爆部(安全弁)に加わり難く、弁動作性が悪化する。また、絞り部は絞り加工により肉厚が薄くなる部位であり、この絞り部に対して防爆部を形成することは困難である。   However, in the capacitor described in Patent Document 1, since the elastic sealing body formed of rubber or the like is in the throttle portion (caulking portion), when the internal pressure of the outer cylinder case (exterior case) increases, Stress applied to the outer case is difficult to be applied to the explosion-proof portion (safety valve), and the valve operability is deteriorated. In addition, the drawn portion is a portion whose thickness is reduced by drawing, and it is difficult to form an explosion-proof portion for this drawn portion.

また、特許文献2に記載のコンデンサにあっては、防爆部(安全弁)が開放される際の内部圧力である弁動作圧を、防爆部の溝の長さ及び深さで調整するようになっている。この弁動作圧を低く設定する場合には、溝の深さを非常に深く形成しなければならないため、弁動作圧に製造誤差によるバラツキが生じる。また、偏平形ケース(外装ケース)は、円筒形ケースと異なり、内部圧力に対して構造的に弱い偏平面部が変形し易くなっており、この偏平面部に設けた防爆部では、弁動作圧の調整が難しくなるという問題がある。   Further, in the capacitor described in Patent Document 2, the valve operating pressure, which is the internal pressure when the explosion-proof part (safety valve) is opened, is adjusted by the length and depth of the groove of the explosion-proof part. ing. When this valve operating pressure is set low, the depth of the groove must be formed very deep, resulting in variations in valve operating pressure due to manufacturing errors. In addition, unlike the cylindrical case, the flat case (exterior case) is easily deformed in the flat plane part that is structurally weak against internal pressure. There is a problem that it is difficult to adjust the pressure.

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、安全弁が動作する弁動作圧の調整がし易く、かつ安全弁の弁動作性を向上させることができる電解コンデンサを提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such problems, and provides an electrolytic capacitor that can easily adjust the valve operating pressure at which the safety valve operates and can improve the valve operability of the safety valve. Objective.

電解コンデンサの内圧が上昇した際、平坦面である外装ケース底面が最も変形しやすいため、従来は外装ケースの底面に安全弁を配置していた。しかしながら本発明者は、内圧上昇時に最も変形しやすい箇所は外装ケースの底部であるが、最も応力が加わる箇所はこの外装ケース底部ではなく、内圧により膨張方向に応力が加わるケース側周部の領域と、内圧により底部が膨張されることにより収縮方向に応力が加わるケース側周部の領域と、の境界部位であるという知見を得た。   When the internal pressure of the electrolytic capacitor is increased, the bottom surface of the outer case, which is a flat surface, is most easily deformed. Therefore, a safety valve has been conventionally arranged on the bottom surface of the outer case. However, the inventor found that the most deformable part when the internal pressure rises is the bottom part of the exterior case, but the most stressed part is not the bottom part of the exterior case, but the region of the case side peripheral part where the stress is applied in the expansion direction by the internal pressure And the knowledge that it is a boundary site | part of the area | region of the case side peripheral part to which stress is applied to a contraction direction by expanding a bottom part by internal pressure.

本発明は上記知見に基づきなされたものであり、境界部位に安全弁を設けることにより、弁動作性が良好な電解コンデンサを提供することができる。   This invention is made | formed based on the said knowledge, and can provide an electrolytic capacitor with favorable valve operativity by providing a safety valve in a boundary part.

前記課題を解決するために、本発明の電解コンデンサは、
有底円筒形状をなす外装ケースを有し、該外装ケースの側周部に凹状をなす安全弁を設ける電解コンデンサにおいて、
前記外装ケースの内圧が上昇されて該外装ケースの側周部と底部とに応力が加わる際に、該内圧により膨張方向に応力が加わる前記側周部の領域と、該内圧により底部が膨張されることにより収縮方向に応力が加わる前記側周部の領域と、の境界部位に前記安全弁を設けることを特徴としている。
この特徴によれば、外装ケースの側周部の境界部位は、外装ケースの内圧が上昇した際に、膨張方向に加わる応力と収縮方向に加わる応力とが逆転する部位であり、これらの応力の影響により外装ケースがせん断され易くなっているため、この境界部位に安全弁を設けることで、安全弁の弁動作性を向上させることができる。この境界部位は、外装ケース側周部において、外装ケースの底部に近い側にあるため、安全弁は外装ケースの底部に近い側に設けられる。また、安全弁を形成する際に、凹状をなす安全弁の深さ等を適宜設定することによる弁動作圧の調整がし易くなっている。
In order to solve the above problems, the electrolytic capacitor of the present invention is:
In an electrolytic capacitor having an outer case having a bottomed cylindrical shape and providing a safety valve having a concave shape on the side periphery of the outer case,
When the internal pressure of the exterior case is increased and stress is applied to the side periphery and bottom of the exterior case, the region of the side periphery where stress is applied in the expansion direction by the internal pressure, and the bottom is expanded by the internal pressure. Thus, the safety valve is provided at a boundary portion between the region of the side peripheral portion to which stress is applied in the contraction direction.
According to this feature, the boundary part of the side periphery of the exterior case is a part where the stress applied in the expansion direction and the stress applied in the contraction direction are reversed when the internal pressure of the exterior case increases. Since the exterior case is easily sheared due to the influence, the valve operability of the safety valve can be improved by providing a safety valve at the boundary portion. Since this boundary part is on the side near the bottom of the exterior case in the outer case side peripheral portion, the safety valve is provided on the side near the bottom of the exterior case. Further, when the safety valve is formed, it is easy to adjust the valve operating pressure by appropriately setting the depth of the concave safety valve.

本発明の電解コンデンサは、
前記安全弁は、前記側周部の周方向に沿って設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、外装ケースの側周部の周方向に沿う境界部位に安全弁を設けることにより、安全弁全体に外装ケースの内圧の上昇による応力が加わるようになり、安全弁の弁動作性を向上させることができる。さらに、安全弁を形成する際に、安全弁の長さ等を設定することによる弁動作圧の調整がし易くなる。
The electrolytic capacitor of the present invention is
The safety valve is provided along a circumferential direction of the side peripheral portion.
According to this feature, by providing a safety valve at the boundary portion along the circumferential direction of the side periphery of the exterior case, stress due to the increase in the internal pressure of the exterior case is applied to the entire safety valve, improving the valve operability of the safety valve Can be made. Furthermore, when the safety valve is formed, it is easy to adjust the valve operating pressure by setting the length of the safety valve.

本発明の電解コンデンサは、
前記安全弁は、前記側周部の周方向における略2分の1以上の範囲に渡って設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、側周部の境界部位において、その円周方向(円筒の周方向)に加わる殆どの応力を安全弁の弁動作に利用するため、弁動作圧のばらつきを低減し、安全弁の弁動作性を向上させることができる。
The electrolytic capacitor of the present invention is
The safety valve is provided over a range of approximately one half or more in the circumferential direction of the side peripheral portion.
According to this feature, since most of the stress applied in the circumferential direction (circumferential direction of the cylinder) is used for the valve operation of the safety valve at the boundary portion of the side peripheral portion, variation in the valve operating pressure is reduced, and the safety valve Valve operability can be improved.

本発明の電解コンデンサは、
前記安全弁の位置の外装ケースの厚み寸法は、0.1mm以上となっていることを特徴としている。
この特徴によれば、外装ケースの内圧に対する強度を維持して、弁動作圧以下の内圧で不用意に安全弁が動作されることを防止できる。
The electrolytic capacitor of the present invention is
The thickness dimension of the outer case at the position of the safety valve is 0.1 mm or more.
According to this feature, the strength of the outer case against the internal pressure can be maintained, and the safety valve can be prevented from being inadvertently operated at an internal pressure equal to or lower than the valve operating pressure.

本発明の電解コンデンサは、
前記安全弁は、前記側周部における前記底部から15mm以内の部位に設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、外装ケースの側周部における境界部位は、底部から15mm以内となっており、この底部から15mm以内の部位に安全弁を設けることで、安全弁が境界部位と想定される位置に適切に配置されるようになり、安全弁の弁動作性を向上させることができる。なお、底部から10mmの位置が最適な安全弁の配置位置であり、弁動作性が良好である。
The electrolytic capacitor of the present invention is
The safety valve is provided in a portion within 15 mm from the bottom in the side periphery.
According to this feature, the boundary part in the side periphery of the outer case is within 15 mm from the bottom, and the safety valve is provided at a part within 15 mm from the bottom so that the safety valve is located at the position assumed to be the boundary part. As a result, it is possible to improve the valve operability of the safety valve. In addition, the position of 10 mm from the bottom is the optimal arrangement position of the safety valve, and the valve operability is good.

本発明の電解コンデンサは、
前記外装ケースにおける前記底部から開口部までの高さ寸法は、25mm以上であり、該外装ケースの直径は、35mm以上となっていることを特徴としている。
この特徴によれば、高さ寸法が25mm以上であり、直径が35mm以上となっている外装ケースにおいて、側周部における底部から15mm以内の部位が境界部位となっており、この境界部位に安全弁を設けることで、安全弁の弁動作性を向上させることができる。
The electrolytic capacitor of the present invention is
A height dimension from the bottom to the opening in the outer case is 25 mm or more, and a diameter of the outer case is 35 mm or more.
According to this feature, in an exterior case having a height dimension of 25 mm or more and a diameter of 35 mm or more, a part within 15 mm from the bottom part in the side peripheral part is a boundary part, and a safety valve is provided in this boundary part. By providing, the valve operability of the safety valve can be improved.

実施例1における電解コンデンサを示す一部縦断正面図である。1 is a partially longitudinal front view showing an electrolytic capacitor in Example 1. FIG. 外装ケースに形成された安全弁を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the safety valve formed in the exterior case. 外装ケースの内圧が上昇された際の安全弁を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the safety valve when the internal pressure of an exterior case is raised. 実施例2における安全弁を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the safety valve in Example 2. FIG. 実施例3における安全弁を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the safety valve in Example 3. FIG. 実施例4における安全弁を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the safety valve in Example 4. FIG. 実施例5における電解コンデンサを示す一部縦断正面図である。10 is a partially longitudinal front view showing an electrolytic capacitor according to Example 5. FIG. 実施例6における電解コンデンサを示す一部縦断正面図である。10 is a partially longitudinal front view showing an electrolytic capacitor in Example 6. FIG.

本発明に係る電解コンデンサを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。   EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing the electrolytic capacitor which concerns on this invention is demonstrated below based on an Example.

実施例1に係る電解コンデンサにつき、図1から図3を参照して説明する。図1の符号1は、本発明の適用された電解コンデンサである。この電解コンデンサ1は、略有底円筒形状をなす外装ケース2を有し、外装ケース2の一端に開口部3が形成され、この開口部3を合成樹脂製の略円柱形状をなす封口体4が閉塞している。なお、外装ケース2は、アルミニウム等の金属材料で形成されており、封口体4は、樹脂ゴム等の弾性を有する弾性材料で形成されている。   The electrolytic capacitor according to Example 1 will be described with reference to FIGS. Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes an electrolytic capacitor to which the present invention is applied. This electrolytic capacitor 1 has an outer case 2 having a substantially bottomed cylindrical shape, and an opening 3 is formed at one end of the outer case 2, and the opening 3 is a sealing body 4 made of a synthetic resin and having a substantially cylindrical shape. Is blocked. The exterior case 2 is made of a metal material such as aluminum, and the sealing body 4 is made of an elastic material having elasticity such as resin rubber.

図1に示すように、この電解コンデンサ1は、アルミニウムで形成された複数の電極箔をセパレータを介して巻回または積層したコンデンサ素子5を有しており、このコンデンサ素子5を電解液とともに外装ケース2に収納している。コンデンサ素子5には、陽極及び陰極の2本のリード端子6が接続されている。   As shown in FIG. 1, this electrolytic capacitor 1 has a capacitor element 5 in which a plurality of electrode foils formed of aluminum are wound or laminated with a separator interposed therebetween, and the capacitor element 5 is packaged together with an electrolytic solution. Case 2 is housed. Two lead terminals 6, an anode and a cathode, are connected to the capacitor element 5.

図1及び図2に示すように、外装ケース2は、純度99.7%のアルミニウム等の金属材料で製造されている。外装ケース2の製造時には、アルミニウムの板材に対して金型によりプレス加工を施し、側周部7と底部8とを有する略有底円筒形状に成型する。そして、外装ケース2の開口部3から前述したコンデンサ素子5が挿入され、封口体4により外装ケース2の開口部3が閉塞された状態で、開口部3近傍が加締められることで外装ケース2内部が密閉されるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the outer case 2 is made of a metal material such as aluminum having a purity of 99.7%. At the time of manufacturing the outer case 2, the aluminum plate material is pressed by a mold and formed into a substantially bottomed cylindrical shape having the side peripheral portion 7 and the bottom portion 8. Then, the capacitor element 5 described above is inserted from the opening 3 of the outer case 2, and the vicinity of the opening 3 is crimped in a state where the opening 3 of the outer case 2 is closed by the sealing body 4. The inside is sealed.

また、本実施例における外装ケース2における底部8から開口部3までの高さ寸法は、略50mmとなっており、外装ケース2の直径は、35mmとなっている。なお、外装ケース2の高さ寸法は、25mm以上であればよく、外装ケース2の直径は、35mm以上であればよい。さらに、本実施例における外装ケース2の側周部7の厚み寸法は、略0.35mmとなっており、底部8の厚み寸法は、略0.7mmとなっている。   Moreover, the height dimension from the bottom part 8 to the opening part 3 in the exterior case 2 in a present Example is about 50 mm, and the diameter of the exterior case 2 is 35 mm. In addition, the height dimension of the exterior case 2 should just be 25 mm or more, and the diameter of the exterior case 2 should just be 35 mm or more. Furthermore, the thickness dimension of the side peripheral part 7 of the exterior case 2 in the present embodiment is approximately 0.35 mm, and the thickness dimension of the bottom part 8 is approximately 0.7 mm.

また、外装ケース2の側周部7の底部8に近い部位には、プレス加工等により凹状に形成された安全弁9が設けられている。本実施例における安全弁9は、外装ケース2の側周部7の周方向に沿って直線状に延びる1本の溝部となっており、この安全弁9は、外装ケース2の高さ方向(円筒の軸方向)に対して略直交するように形成されている。   In addition, a safety valve 9 formed in a concave shape by pressing or the like is provided in a portion near the bottom portion 8 of the side peripheral portion 7 of the exterior case 2. The safety valve 9 in the present embodiment is a single groove extending linearly along the circumferential direction of the side peripheral portion 7 of the outer case 2, and the safety valve 9 is formed in the height direction (cylindrical of the outer case 2). It is formed so as to be substantially orthogonal to (axial direction).

そして、安全弁9の凹部の深さ寸法は、略0.25mmとなっている。なお、安全弁9の位置の外装ケース2の厚み寸法S(図2参照)は、0.1mm以上であればよく、安全弁9の形成時に、その凹部の深さ寸法を適宜変更してもよい。また、安全弁9の凹部の深さ寸法を調整することで、安全弁9が開放される際の外装ケース2の内部圧力である弁動作圧を調整することができる。   And the depth dimension of the recessed part of the safety valve 9 is about 0.25 mm. The thickness dimension S (see FIG. 2) of the outer case 2 at the position of the safety valve 9 only needs to be 0.1 mm or more, and the depth dimension of the recess may be appropriately changed when the safety valve 9 is formed. Further, by adjusting the depth dimension of the recess of the safety valve 9, the valve operating pressure, which is the internal pressure of the outer case 2 when the safety valve 9 is opened, can be adjusted.

なお、安全弁9は、外装ケース2の側周部7の円周方向における略2分の1以上の範囲で設けられているもので、本実施例では、安全弁9は、側周部7の円周方向における略8分の5の範囲に渡って設けられている。また、安全弁9を外装ケース2の側周部7の全周に渡って形成してもよい。さらに、安全弁9の円周方向の長さ寸法を調整することで、安全弁9の弁動作圧を調整することができる。   The safety valve 9 is provided in a range of approximately one half or more in the circumferential direction of the side peripheral portion 7 of the outer case 2. In this embodiment, the safety valve 9 is a circle of the side peripheral portion 7. It is provided over a range of approximately 5/8 in the circumferential direction. Further, the safety valve 9 may be formed over the entire circumference of the side peripheral portion 7 of the outer case 2. Furthermore, the valve operating pressure of the safety valve 9 can be adjusted by adjusting the circumferential dimension of the safety valve 9.

また、本実施例では、外装ケース2の側周部7において、底部8の底面から安全弁9までの距離Dは、略10mmとなっている。なお、安全弁9は、外装ケース2の側周部7における底部8の底面から15mm以内の範囲であればよい。この理由については後述する。   In this embodiment, the distance D from the bottom surface of the bottom 8 to the safety valve 9 is about 10 mm in the side peripheral portion 7 of the outer case 2. In addition, the safety valve 9 should just be the range within 15 mm from the bottom face of the bottom part 8 in the side peripheral part 7 of the exterior case 2. FIG. The reason for this will be described later.

ところで、電解コンデンサ1では、使用中に漏れ電流が流れるが、この漏れ電流により電解コンデンサ内部で水素ガスが発生し、この水素ガスの発生により外装ケース2内部の圧力が上昇される。そして、外装ケース2の底部8は、平板状をなしているため、図3に示すように、外装ケース2の内圧の上昇とともに外方に膨出するように変形される。   By the way, in the electrolytic capacitor 1, a leakage current flows during use. This leakage current generates hydrogen gas inside the electrolytic capacitor, and the generation of this hydrogen gas raises the pressure inside the outer case 2. Since the bottom 8 of the outer case 2 has a flat plate shape, it is deformed so as to bulge outward as the internal pressure of the outer case 2 increases as shown in FIG.

本発明の発明者は、外装ケース2の側周部7では、内圧により外装ケース2の直径が膨張される膨張方向に応力が加わる側周部7の領域F1と、内圧により底部8が膨張されることにより外装ケース2の直径が収縮される収縮方向に応力が加わる側周部7の領域F2と、の2つの領域F1,F2が生じるという知見を得た。そして、この2つの領域F1,F2の境界部位Lと想定される位置に安全弁9を配置することを想起したものである。   The inventor of the present invention, in the side peripheral portion 7 of the outer case 2, the region F1 of the side peripheral portion 7 where stress is applied in the expansion direction in which the diameter of the outer case 2 is expanded by the internal pressure, and the bottom 8 is expanded by the internal pressure. Thus, it was found that two regions F1 and F2 of the side peripheral portion 7 where stress is applied in the contraction direction in which the diameter of the outer case 2 contracts are generated. Then, it is recalled that the safety valve 9 is arranged at a position assumed to be a boundary portion L between the two regions F1 and F2.

このように、外装ケース2の側周部7の境界部位Lは、外装ケース2の内圧が上昇した際に、膨張方向に加わる応力と収縮方向に加わる応力とが逆転される部位であり、これらの応力の影響により外装ケース2がせん断され易くなっているため、この境界部位Lに安全弁9を設けることで、安全弁9の弁動作性を向上させることができる。この境界部位Lは、外装ケース側周部において、外装ケースの底部8に近い側にあるため、安全弁9は外装ケースの底部8に近い側に設けられる。また、安全弁を形成する際に、凹状をなす安全弁9の深さ等を適宜設定することによる弁動作圧の調整がし易くなっている。   Thus, the boundary part L of the side periphery 7 of the outer case 2 is a part where the stress applied in the expansion direction and the stress applied in the contraction direction are reversed when the internal pressure of the outer case 2 rises. Since the outer case 2 is easily sheared by the influence of the stress, the valve operability of the safety valve 9 can be improved by providing the safety valve 9 at the boundary portion L. Since the boundary portion L is on the side near the bottom 8 of the exterior case in the outer case side peripheral portion, the safety valve 9 is provided on the side close to the bottom 8 of the exterior case. Further, when the safety valve is formed, it is easy to adjust the valve operating pressure by appropriately setting the depth of the concave safety valve 9 and the like.

なお、外装ケース2の側周部7の底部8の近くに安全弁9を設けることにより、外装ケース2の底部8に、コンデンサ素子5を固定するための突起部(図示略)を設けることもでき、この突起部によりコンデンサ素子5の発熱を外装ケース2に伝達して放熱性を向上させることができる。   In addition, by providing the safety valve 9 near the bottom 8 of the side peripheral portion 7 of the outer case 2, a protrusion (not shown) for fixing the capacitor element 5 can be provided on the bottom 8 of the outer case 2. Thus, the heat generated by the capacitor element 5 can be transmitted to the outer case 2 by the protrusions to improve heat dissipation.

また、外装ケース2の側周部7の周方向に沿う境界部位Lに安全弁を設けることにより、安全弁全体に外装ケース2の内圧の上昇による応力が加わるようになり、安全弁9の弁動作性を向上させることができる。さらに、安全弁9を形成する際に、安全弁9の長さ等を設定することによる弁動作圧の調整がし易くなる。   Further, by providing a safety valve at the boundary portion L along the circumferential direction of the side peripheral portion 7 of the outer case 2, stress due to an increase in internal pressure of the outer case 2 is applied to the entire safety valve, and the valve operability of the safety valve 9 is improved. Can be improved. Furthermore, when the safety valve 9 is formed, the valve operating pressure can be easily adjusted by setting the length of the safety valve 9 and the like.

また、安全弁9は、側周部7の周方向における略2分の1以上の範囲に渡って設けられるので、外装ケース2の側周部7の境界部位Lにおいて、その円周方向(円筒の周方向)に加わる殆どの応力を安全弁9の開放(弁動作)に利用することができ、安全弁9の弁動作性を向上させることができる。   In addition, since the safety valve 9 is provided over a range of approximately one half or more in the circumferential direction of the side circumferential portion 7, the circumferential direction (cylindrical of the cylinder) Most stress applied in the circumferential direction) can be utilized for opening (valve operation) of the safety valve 9, and the valve operability of the safety valve 9 can be improved.

また、安全弁9の位置の外装ケース2の厚み寸法は、0.1mm以上となっていることで、外装ケース2の内圧に対する強度を維持して、弁動作圧以下の内圧で不用意に安全弁9が動作されることを防止できる。   Further, the thickness dimension of the outer case 2 at the position of the safety valve 9 is 0.1 mm or more, so that the strength against the internal pressure of the outer case 2 is maintained, and the safety valve 9 is inadvertently at an internal pressure equal to or lower than the valve operating pressure. Can be prevented from being operated.

また、外装ケースの側周部7における境界部位Lは、底部8の底面から15mm以内となっており、この底部8から15mm以内の部位に安全弁9を設けることで、安全弁9が境界部位Lと想定される位置に適切に配置されるようになり、安全弁9の弁動作性を向上させることができる。なお、底部から10mmの位置が最適な安全弁9の配置位置となっている。   Moreover, the boundary part L in the side peripheral part 7 of the exterior case is within 15 mm from the bottom surface of the bottom part 8, and the safety valve 9 is provided in the part within 15 mm from the bottom part 8, so that the safety valve 9 is separated from the boundary part L. It comes to be arrange | positioned appropriately in the assumed position and the valve operativity of the safety valve 9 can be improved. Note that the optimal position of the safety valve 9 is 10 mm from the bottom.

また、高さ寸法が25mm以上であり、直径が35mm以上となっている外装ケース2において、側周部7における底部8から15mm以内の部位が境界部位Lとなっており、この境界部位Lに安全弁9を設けることで、安全弁9の弁動作性を向上させることができる。   Further, in the exterior case 2 having a height dimension of 25 mm or more and a diameter of 35 mm or more, a part within 15 mm from the bottom 8 in the side peripheral part 7 is a boundary part L. By providing the safety valve 9, the valve operability of the safety valve 9 can be improved.

次に、発明者が行った実験の一例を以下に示す。表1は、安全弁9の円周方向の長さを変化させた場合の弁動作圧を示す。この実験では、外装ケース2における底部8から開口部3までの高さ寸法は、略50mmとなっており、外装ケース2の直径は、35mmとなっている。さらに、外装ケース2の側周部7の厚み寸法は、略0.35mmとなっており、底部8の厚み寸法は、略0.7mmとなっている。そして、安全弁9の凹部の深さ寸法は、略0.25mmとなっている。なお、安全弁9は、外装ケース2の側周部7における底部8の底面から10mmの位置に設けられている。   Next, an example of an experiment conducted by the inventor is shown below. Table 1 shows the valve operating pressure when the circumferential length of the safety valve 9 is changed. In this experiment, the height dimension from the bottom 8 to the opening 3 in the exterior case 2 is approximately 50 mm, and the diameter of the exterior case 2 is 35 mm. Furthermore, the thickness dimension of the side peripheral portion 7 of the outer case 2 is approximately 0.35 mm, and the thickness dimension of the bottom portion 8 is approximately 0.7 mm. And the depth dimension of the recessed part of the safety valve 9 is about 0.25 mm. The safety valve 9 is provided at a position 10 mm from the bottom surface of the bottom portion 8 in the side peripheral portion 7 of the exterior case 2.

表1に示すように、安全弁9を外装ケース2の側周部7の円周方向における略4分の1の範囲に渡って設けた場合には、安全弁9は動作しなかった。また、安全弁9を外装ケース2の側周部7の円周方向における略3分の1の範囲に渡って設けた場合には、安全弁9は2.5MPaの内圧で動作した。また、安全弁9を外装ケース2の側周部7の円周方向における略2分の1の範囲に渡って設けた場合には、安全弁9は1.2MPaの内圧で動作した。また、安全弁9を外装ケース2の側周部7の円周方向における略8分の5の範囲に渡って設けた場合には、安全弁9は1.0MPaの内圧で動作した。また、安全弁9を外装ケース2の側周部7の円周方向における略3分の2の範囲に渡って設けた場合には、安全弁9は0.8MPaの内圧で動作した。また、安全弁9を外装ケース2の側周部7の円周方向における略4分の3の範囲に渡って設けた場合には、安全弁9は0.8MPaの内圧で動作した。   As shown in Table 1, when the safety valve 9 was provided over a substantially quarter range in the circumferential direction of the side peripheral portion 7 of the exterior case 2, the safety valve 9 did not operate. Further, when the safety valve 9 was provided over a range of approximately one third in the circumferential direction of the side peripheral portion 7 of the outer case 2, the safety valve 9 operated at an internal pressure of 2.5 MPa. Further, when the safety valve 9 was provided over a range of about one half in the circumferential direction of the side peripheral portion 7 of the outer case 2, the safety valve 9 operated at an internal pressure of 1.2 MPa. Further, when the safety valve 9 was provided over a range of about 5/8 in the circumferential direction of the side peripheral portion 7 of the outer case 2, the safety valve 9 operated at an internal pressure of 1.0 MPa. Moreover, when the safety valve 9 was provided over the range of about 2/3 in the circumferential direction of the side peripheral part 7 of the exterior case 2, the safety valve 9 operated with an internal pressure of 0.8 MPa. Moreover, when the safety valve 9 was provided over the range of about 3/4 in the circumferential direction of the side peripheral part 7 of the exterior case 2, the safety valve 9 operated with an internal pressure of 0.8 MPa.

Figure 2013077782
Figure 2013077782

この実験結果に示されるように、安全弁9は、外装ケース2の側周部7の円周方向における略2分の1以上の範囲であれば適正な内圧(弁動作圧)で動作(開放)されることが分かる。   As shown in the experimental results, the safety valve 9 operates (opens) at an appropriate internal pressure (valve operating pressure) as long as it is in a range of approximately one half or more in the circumferential direction of the side peripheral portion 7 of the outer case 2. You can see that

図4に示すように、実施例2における安全弁9aでは、外装ケース2の側周部7に対してプレス加工を施して安全弁9aを凹設する際に、外装ケース2の側周部7が内面側に凸設されるようになっている。なお、側周部7における安全弁9aが形成された部位の厚み寸法と、それ以外の厚み寸法は、ほぼ同一の厚み寸法となっているが、安全弁9aが凹設されていることで、外装ケース2に加わる応力が安全弁9aの部位に集中するようになっており、外装ケース2の内圧が上昇されると、この安全弁9aから外装ケース2が裂けるようになっている。   As shown in FIG. 4, in the safety valve 9a according to the second embodiment, when the safety valve 9a is recessed by pressing the side peripheral portion 7 of the outer case 2, the side peripheral portion 7 of the outer case 2 is disposed on the inner surface. Projected to the side. In addition, although the thickness dimension of the site | part in which the safety valve 9a in the side periphery 7 was formed, and other thickness dimensions are the substantially same thickness dimensions, since the safety valve 9a is recessed, exterior case 2 is concentrated on the portion of the safety valve 9a. When the internal pressure of the outer case 2 is increased, the outer case 2 is torn from the safety valve 9a.

図5に示すように、実施例3における安全弁9bでは、外装ケース2の側周部7の外面側及び内面側の両側が凹設されることにより安全弁9bが形成されている。つまり、側周部7の外面側及び内面側の双方に1条ずつの溝部が形成されるとともに、双方の溝部が同一位置に形成されることで安全弁9bが構成される。   As shown in FIG. 5, in the safety valve 9 b in the third embodiment, the safety valve 9 b is formed by recessing both the outer surface side and the inner surface side of the side peripheral portion 7 of the exterior case 2. That is, one groove portion is formed on both the outer surface side and the inner surface side of the side peripheral portion 7, and both the groove portions are formed at the same position, whereby the safety valve 9b is configured.

図6に示すように、実施例4における安全弁9cでは、外装ケース2の側周部7の外面側及び内面側の両側に、高さ方向の位置を異ならして凹設されることにより安全弁9cが形成されている。そして、側周部7の外面側及び内面側の双方に1条ずつの溝部が形成されるとともに、双方の溝部が上下にずれた位置に形成されて安全弁9cが構成される。   As shown in FIG. 6, in the safety valve 9c according to the fourth embodiment, the safety valve 9c is recessed by being provided with different positions in the height direction on both the outer surface side and the inner surface side of the side peripheral portion 7 of the exterior case 2. Is formed. One groove portion is formed on both the outer surface side and the inner surface side of the side peripheral portion 7, and both the groove portions are formed at positions shifted vertically to constitute the safety valve 9 c.

なお、前述の実施例3及び4では、外装ケース2の側周部7の外面側及び内面側の両側が凹設されることにより安全弁9b,9cが形成されているが、外装ケース2の側周部7の内面側の凹設だけで安全弁9を形成するようにしてもよい。   In the above-described third and fourth embodiments, the safety valves 9b and 9c are formed by recessing both the outer surface side and the inner surface side of the side peripheral portion 7 of the outer case 2, but the side of the outer case 2 The safety valve 9 may be formed only by recessing the inner surface side of the peripheral portion 7.

図7に示すように、実施例5における安全弁9dは、外装ケース2の側周部7の周方向に沿って延びている1本の溝部となっているが、この安全弁9dは、直線的ではなく、所定の曲率で高さ方向に湾曲されて形成される。さらに、安全弁9dの溝部は、最も底部8から離れた部位であっても、底部8から15mm以内となっている。このようにすることで、安全弁9dの溝部における底部8に最も近い部位と底部8から最も離れた部位とに加わる応力が不均衡となり、外装ケース2の安全弁9dが裂け易くなっている。   As shown in FIG. 7, the safety valve 9d in the fifth embodiment is a single groove extending along the circumferential direction of the side peripheral portion 7 of the exterior case 2, but the safety valve 9d is not linear. Rather, it is bent in the height direction with a predetermined curvature. Further, the groove portion of the safety valve 9d is within 15 mm from the bottom portion 8 even at the portion farthest from the bottom portion 8. By doing in this way, the stress added to the site | part nearest to the bottom part 8 in the groove part of the safety valve 9d and the part farthest from the bottom part 8 becomes imbalance, and the safety valve 9d of the exterior case 2 is easy to tear.

図8に示すように、実施例6における安全弁9eは、外装ケース2の側周部7の周方向に沿って直線状に延びる1本の溝部となっているとともに、この溝部に直交するように、短い複数の溝部が形成されている。このようにすることで、外装ケース2の安全弁9eが裂け易くなっている。   As shown in FIG. 8, the safety valve 9e according to the sixth embodiment is a single groove portion extending linearly along the circumferential direction of the side peripheral portion 7 of the exterior case 2, and is orthogonal to the groove portion. A plurality of short grooves are formed. By doing in this way, the safety valve 9e of the exterior case 2 is easy to tear.

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。   Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and modifications and additions within the scope of the present invention are included in the present invention. It is.

例えば、前記実施例では、コンデンサとして電解コンデンサを例示しているが、本発明が適用されるコンデンサはこれに限らず、電気2重層コンデンサ、電気化学キャパシタなどの各種コンデンサ、キャパシタに適用できる。   For example, although the electrolytic capacitor is exemplified as the capacitor in the above embodiment, the capacitor to which the present invention is applied is not limited to this, and can be applied to various capacitors and capacitors such as an electric double layer capacitor and an electrochemical capacitor.

また、前記実施例では、外装ケース2を構成する金属材料として純度99.7%のアルミニウムを用いているが、外装ケース2はアルミニウム合金(純度99.0%、Mn系またはMg系)等を用いて製造することもできる。さらに、アルミニウム以外の金属材料を用いてもよい。   In the embodiment, aluminum having a purity of 99.7% is used as the metal material constituting the outer case 2, but the outer case 2 is made of an aluminum alloy (purity 99.0%, Mn-based or Mg-based). It can also be manufactured. Further, a metal material other than aluminum may be used.

また、前記実施例では、外装ケース2に対してプレス加工を施すことにより安全弁9が形成されているが、外装ケース2に対して切削加工を施すことにより安全弁9を形成するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the safety valve 9 is formed by pressing the outer case 2. However, the safety valve 9 may be formed by cutting the outer case 2. .

また、前記実施例では、外装ケース2の側周部7に1本の溝部を形成して安全弁9を構成しているが、複数本の溝部を形成して安全弁9を構成するようにしてもよい。   In the embodiment, the safety valve 9 is formed by forming one groove portion in the side peripheral portion 7 of the outer case 2. However, the safety valve 9 may be formed by forming a plurality of groove portions. Good.

1 コンデンサ
2 外装ケース
3 開口部
4 封口体
5 コンデンサ素子
6 リード端子
7 側周部
8 底部
9 安全弁
10 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitor 2 Exterior case 3 Opening part 4 Sealing body 5 Capacitor element 6 Lead terminal 7 Side periphery part 8 Bottom part 9 Safety valve 10 Recessed part

Claims (6)

有底円筒形状をなす外装ケースを有し、該外装ケースの側周部に凹状をなす安全弁を設ける電解コンデンサにおいて、
前記外装ケースの内圧が上昇されて該外装ケースの側周部と底部とに応力が加わる際に、該内圧により膨張方向に応力が加わる前記側周部の領域と、該内圧により底部が膨張されることにより収縮方向に応力が加わる前記側周部の領域と、の境界部位に前記安全弁を設けることを特徴とする電解コンデンサ。
In an electrolytic capacitor having an outer case having a bottomed cylindrical shape and providing a safety valve having a concave shape on the side periphery of the outer case,
When the internal pressure of the exterior case is increased and stress is applied to the side periphery and bottom of the exterior case, the region of the side periphery where stress is applied in the expansion direction by the internal pressure, and the bottom is expanded by the internal pressure. An electrolytic capacitor characterized in that the safety valve is provided at a boundary portion between the region of the side peripheral portion where stress is applied in the contraction direction.
前記安全弁は、前記側周部の周方向に沿って設けられることを特徴とする請求項1に記載の電解コンデンサ。   The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the safety valve is provided along a circumferential direction of the side peripheral portion. 前記安全弁は、前記側周部の周方向における略2分の1以上の範囲に渡って設けられることを特徴とする請求項2に記載の電解コンデンサ。   The electrolytic capacitor according to claim 2, wherein the safety valve is provided over a range of approximately one half or more in a circumferential direction of the side peripheral portion. 前記安全弁の位置の外装ケースの厚み寸法は、0.1mm以上となっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電解コンデンサ。   The electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein a thickness dimension of the outer case at the position of the safety valve is 0.1 mm or more. 前記安全弁は、前記側周部における前記底部から15mm以内の部位に設けられることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電解コンデンサ。   5. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the safety valve is provided in a portion within 15 mm from the bottom portion in the side peripheral portion. 前記外装ケースにおける前記底部から開口部までの高さ寸法は、25mm以上であり、該外装ケースの直径は、35mm以上となっていることを特徴とする請求項5に記載の電解コンデンサ。   The electrolytic capacitor according to claim 5, wherein a height dimension from the bottom portion to the opening portion in the outer case is 25 mm or more, and a diameter of the outer case is 35 mm or more.
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