JP2018022878A - 電解コンデンサ用リード線端子、電解コンデンサ用リード線端子の製造方法、及び電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】化成被膜の亀裂に起因する漏れ電流を抑制して電解コンデンサの歩留まり率を向上させることができる電解コンデンサ用リード線端子を提供する。
【解決手段】外表面が第１化成被膜で被覆された金属棒をプレス加工することによって成形されたタブ端子１０と、タブ端子の一端に接続されたリード線２０とを備える。タブ端子は、一端側に棒状部１１を有するとともに他端側に扁平部１２を有している。扁平部における棒状部から軸線方向に所定長さ以上離間した二次化成領域１２１の外表面が第２化成被膜で被覆されている。扁平部における棒状部と二次化成領域との間の中間領域１２２の外表面が絶縁性樹脂被膜で被覆されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電解コンデンサ用リード線端子、電解コンデンサ用リード線端子の製造方法、及び電解コンデンサに関する。

周知のように、電解コンデンサ用のリード線端子は、アルミニウム等の金属棒によって形成されたタブ端子と、その一端に接続されたリード線とを備えている。

タブ端子の素材の金属棒の外表面には、電流の漏洩を抑制するために、化成処理により化成被膜が形成されている。

タブ端子は、一端側に棒状部を有するとともに他端側に扁平部を有している。

扁平部は、金属棒の一部を平板状にプレス加工することにより形成されるが、その際に化成被膜に亀裂が生じることがある。

そこで、タブ端子を化成液に浸漬して二次化成処理を行い、化成被膜の亀裂を修復する。

その際、タブ端子とリード線との接続部、又はリード線に化成液が付着すると、接続部等が腐食する虞があるため、扁平部における棒状部から軸線方向に所定長さ以上離間した領域（以下、「二次化成領域」と称する。）にのみ二次化成処理が施される。

特開平６−９７０１２号公報

扁平部における二次化成領域と棒状部との間の領域（以下、「中間領域」と称する。）は、プレス加工による塑性変形が大きい箇所であるため、とりわけ化成被膜に亀裂が生じやすい。

この中間領域には二次化成処理が行われないが、コンデンサ素子の電解質が液体の場合には、化成被膜に生じた亀裂が電解質により修復されることが多い。

しかしながら、電解質が固体の場合には、亀裂が修復されにくく、亀裂から電流が漏れて電解コンデンサの歩留まり率が低下する要因となっていた。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、化成被膜の亀裂に起因する漏れ電流を抑制して電解コンデンサの歩留まり率を向上させることができる電解コンデンサ用リード線端子を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、電解コンデンサ用リード線端子であって、外表面が第１化成被膜で被覆された金属棒をプレス加工することによって成形されたタブ端子と、前記タブ端子の一端に接続されたリード線とを備え、前記タブ端子は、一端側に棒状部を有するとともに他端側に扁平部を有しており、前記扁平部における前記棒状部から軸線方向に所定長さ以上離間した二次化成領域の外表面が第２化成被膜で被覆され、前記扁平部における前記棒状部と前記二次化成領域との間の中間領域の外表面が絶縁性樹脂被膜で被覆されている。

また、第２の発明は、一端側に棒状部を有するとともに他端側に扁平部を有するタブ端子と、前記タブ端子の一端に接続されたリード線とを備える電解コンデンサ用リード線端子の製造方法であって、外表面が第１化成被膜で被覆された金属棒を準備し、前記金属棒をプレス加工して前記タブ端子を成形し、前記扁平部における前記棒状部から軸線方向に所定長さ以上離間した二次化成領域の外表面を第２化成被膜で被覆し、前記扁平部における前記棒状部と前記二次化成領域との間の中間領域の外表面を絶縁性樹脂被膜で被覆する。

また、第３の発明は、リード線端子が取り付けられた陽極箔と、リード線端子が取り付けられた陰極箔とを、それらの間にセパレータを介在させた状態で巻回することによって形成されたコンデンサ素子を備える電解コンデンサであって、前記陽極箔側のリード線端子と前記陰極箔側のリード線端子のうち、少なくとも一方が第１の発明のリード線端子により構成されている。

本発明によれば、化成被膜の亀裂に起因する漏れ電流を抑制して電解コンデンサの歩留まり率を向上させることができる。

本発明によるリード線端子の斜視図である。 図１のリード線端子のタブ端子の拡大平面図である。 本発明による電解コンデンサのコンデンサ素子の斜視図である。 本発明による電解コンデンサの縦断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１に示すように、リード線端子１は、アルミニウム等から成る金属棒によって形成されたタブ端子１０と、その一端に接続されたリード線２０とを備えている。

前記金属棒はあらかじめ化成処理され、外表面が化成被膜（以下、この化成被膜を「第１化成被膜」と称する。）で被覆されている。

タブ端子１０は、前記金属棒をプレス加工することにより成形され、一端側に棒状部１１を有するとともに他端側に扁平部１２を有している。

図２において、棒状部１１の外周面に施された実線のハッチングは第１化成被膜を表している。

棒状部１１の一端には、溶接等によってリード線２０が接続される。リード線２０は、例えば、鉄線の外周面に銅層を設けたＣＰ線によって形成される。

扁平部１２は、前記金属棒の一部を平板状にプレス加工するとともに、その外周を厚み方向に沿って切断することにより形成される。なお、金属棒をプレス加工して扁平部１２を形成した後にリード線２０を接続してもよい。

扁平部１２における棒状部１１から軸線方向に所定長さＬ１以上離間した領域（以下、この領域を「二次化成領域」と称する。）１２１の外表面は化成被膜（以下、この化成被膜を「第２化成被膜」と称する。）で被覆されている。図２において、破線のハッチングは第２化成被膜を表しており、その下（裏側）には第１化成被膜が形成されている。

本実施形態では、棒状部１１と扁平部１２との間に跨る補強リブ１３が形成されている。

補強リブ１３は、棒状部１１における扁平部１２側の端面と扁平部１２の一方の面との間に形成され、平面視略半円状を呈している。

補強リブ１３は、扁平部１２における棒状部１１と二次化成領域１２１との間の領域１２２（以下、この領域を「中間領域」と称する。）に形成されている。

この中間領域１２２の外表面は絶縁性樹脂被膜で被覆されている。図２において、格子状のハッチングは絶縁性樹脂被膜を表しており、その下（裏側）には第１化成被膜が形成されている。

絶縁性樹脂被膜は、例えば、熱硬化性の絶縁性樹脂の溶液を、公知のディスペンサーにより中間領域１２２に塗布し、加熱装置で加熱して硬化させることにより形成されるが、その他の方法で形成することもできる。

本実施形態では、絶縁性樹脂被膜の材質は熱硬化性のアクリル樹脂であるが、他の材質を用いることもできる。例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ユリア樹脂等でもよいし、ＵＶ硬化性の樹脂でもよい。

本実施形態の絶縁性樹脂被膜の膜厚は３０μｍであるが、補強リブ１３を被覆して漏れ電流を効果的に抑制できる膜厚であれば、特に限定されない。例えば、膜厚は０．１〜１００μｍの範囲で設定することができ、１０〜５０μｍの範囲で設定することがより好ましい。

また、絶縁性樹脂被膜で被覆される中間領域１２２の長さＬ１（棒状部１１の軸線方向に沿った長さ）は、製造コストや生産性を考慮すると、扁平部１２の同じ方向における全長をＬ２としたときに、Ｌ１≦Ｌ２／３となるように設定することが好ましい。

本発明による電解コンデンサは、以下の手順により製造される。

まず、外表面が第１化成被膜で被覆された金属棒を複数本準備する。

次に、この金属棒をプレス加工してタブ端子１０を成形する。

次に、タブ端子１０の二次化成領域１２１の外表面を第２化成被膜で被覆する。

そして、中間領域１２２の外表面を絶縁性樹脂被膜で被覆する。

このようにして製造されたリード線端子１を、コンデンサ素子の素材である陽極箔と陰極箔とにそれぞれ取り付け、図３に示すように、陽極箔４１と陰極箔４２とを、それらの間にセパレータ４３を介在させた状態で巻回してコンデンサ素子４０を形成する。そして、公知の方法により、陽極箔４１と陰極箔４２との間に固体電解質層（図示せず）を形成する。

コンデンサ素子４０の端面から突出している一対のリード線２０を封口体５０（図４参照）に形成された一対の貫通孔５１のいずれかに挿通し、コンデンサ素子４０及び封口体５０を有底円筒状の外装ケース６０に収納し、外装ケース６０の開口端を絞り加工して、封口体５０を外装ケース６０の開口端に固定すると、外装ケース６０の開口端が封口体５０で封閉される。

さらに、製品名、メーカ名等が記載された円筒状のシュリンクフィルム（図示せず）を外装ケース６０の外周に嵌着し、このシュリンクフィルムを熱収縮させることにより、電解コンデンサ１００が完成する。

本発明のリード線端子１は、中間領域１２２が絶縁性樹脂被膜で被覆されているため、タブ端子１０のプレス加工時に中間領域１２２の第１化成被膜に亀裂が生じても、その亀裂から電流が漏洩するのを抑制することができるので、電解コンデンサの歩留まり率が向上する。

特に、電解質が固体の電解コンデンサに本発明のリード線端子１を用いると、従来のリード線端子を用いる場合と比べて歩留まり率が著しく向上する。

なお、本実施形態では、棒状部１１の外周が絶縁性樹脂被膜で被覆されていない。棒状部１１は封口体５０の貫通孔５１に挿入されるため、棒状部１１が絶縁性樹脂被膜で被覆されていると、絶縁性樹脂被膜の厚みを管理する必要が生じる。

すなわち、絶縁性樹脂被膜の厚みが大きすぎると、貫通孔５１に挿入しづらくなり、逆に絶縁性樹脂被膜の厚みが小さすぎると、絶縁性樹脂被膜と貫通孔５１の間に隙間が生じ、電解質が漏れる虞が生じるからである。

棒状部１１の外周が絶縁性樹脂被膜で被覆されていない場合、このような絶縁性樹脂被膜の厚みの管理が不要となるので、生産性が向上する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、陽極箔側のリード線端子と陰極箔側のリード線端子との両方に絶縁性樹脂被膜が形成されているが、いずれか一方のリード線端子にのみ絶縁性樹脂被膜を形成してもよい。

また、棒状部の外周面（図２の実線のハッチングが施された領域）にも絶縁性樹脂被膜を形成してもよい。この場合、棒状部からの漏れ電流の発生も低減するため、歩留り率がさらに向上する。

また、補強リブの形状と個数は上記実施形態で示したものに限定されない。

また、本発明は、補強リブを有していないリード線端子にも適用することができる。

また、本発明は、電解質が液体の電解コンデンサにも適用することができるし、電解質が液体と固体から成るハイブリッド型の電解コンデンサにも適用することができる。

その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。

１ リード線端子
１０ タブ端子
１１ 棒状部
１２ 扁平部
１２１ 二次化成領域
１２２ 中間領域
１３ 補強リブ
２０ リード線
４０ コンデンサ素子
４１ 陽極箔
４２ 陰極箔
４３ セパレータ
５０ 封口体
６０ 外装ケース
１００ 電解コンデンサ

Claims (6)

1. 外表面が第１化成被膜で被覆された金属棒をプレス加工することによって成形されたタブ端子（１０）と、
   前記タブ端子（１０）の一端に接続されたリード線（２０）とを備え、
   前記タブ端子（１０）は、一端側に棒状部（１１）を有するとともに他端側に扁平部（１２）を有しており、
   前記扁平部（１２）における前記棒状部（１１）から軸線方向に所定長さ以上離間した二次化成領域（１２１）の外表面が第２化成被膜で被覆され、
   前記扁平部（１２）における前記棒状部（１１）と前記二次化成領域（１２１）との間の中間領域（１２２）の外表面が絶縁性樹脂被膜で被覆されている、電解コンデンサ用リード線端子。
2. 前記中間領域（１２２）には、前記棒状部（１１）と前記扁平部（１２）との間に跨る補強リブ（１３）が形成されている、請求項１記載の電解コンデンサ用リード線端子。
3. 一端側に棒状部（１１）を有するとともに他端側に扁平部（１２）を有するタブ端子（１０）と、前記タブ端子（１０）の一端に接続されたリード線（２０）とを備える電解コンデンサ用リード線端子（１）の製造方法であって、
   外表面が第１化成被膜で被覆された金属棒を準備し、
   前記金属棒をプレス加工して前記タブ端子（１０）を成形し、
   前記扁平部（１２）における前記棒状部（１１）から軸線方向に所定長さ以上離間した二次化成領域（１２１）の外表面を第２化成被膜で被覆し、
   前記扁平部（１２）における前記棒状部（１１）と前記二次化成領域（１２１）との間の中間領域（１２２）の外表面を絶縁性樹脂被膜で被覆する、電解コンデンサ用リード線端子の製造方法。
4. リード線端子が取り付けられた陽極箔（４１）と、リード線端子が取り付けられた陰極箔（４２）とを、それらの間にセパレータ（４３）を介在させた状態で巻回することによって形成されたコンデンサ素子（４０）を備える電解コンデンサ（１００）であって、
   前記陽極箔（４１）側のリード線端子と前記陰極箔（４２）側のリード線端子のうち、少なくとも一方が請求項１又は２に記載のリード線端子により構成されている電解コンデンサ。
5. 前記陽極箔（４１）と前記陰極箔（４２）との間に固体電解質層が形成されている、請求項４に記載の電解コンデンサ。
6. 前記コンデンサ素子（４０）を収納する有底筒状の外装ケース（６０）と、
   前記外装ケース（６０）の開口端に固定された封口体（５０）とを備え、
   前記封口体（５０）は、前記棒状部（１１）を挿入する貫通孔（５１）を有しており、
   前記棒状部（１１）の外周が前記絶縁性樹脂被膜で被覆されていない、請求項４又は５の電解コンデンサ。

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