JP2841342B2 - Electrolytic capacitor - Google Patents

Electrolytic capacitor

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電解コンデンサの改良にかかり、特にコ
ンデンサ素子と外部とを電気的に接続する接続端子に関
する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in an electrolytic capacitor, and particularly relates to a connection terminal for electrically connecting a capacitor element to the outside.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

通常のコンデンサ、特に比較的大型のコンデンサは、
コンデンサ素子を収納した外装ケースの開口部に、外部
接続用の接続端子が固着された封口板を装着して形成し
ている。
Normal capacitors, especially relatively large capacitors,
A sealing plate to which a connection terminal for external connection is fixed is attached to an opening of an outer case containing a capacitor element.

ところで、一般的に電解コンデンサは、高周波領域に
おいて等価直列抵抗と等価直列インダクタンスが支配的
となる。そのため、特にスイッチング電源等に使用する
平滑用の電解コンデンサにおいては、高周波領域での低
インピーダンスが要求される。
In general, an electrolytic capacitor is dominated by an equivalent series resistance and an equivalent series inductance in a high frequency region. For this reason, in particular, a smoothing electrolytic capacitor used for a switching power supply or the like requires low impedance in a high-frequency region.

この高周波領域での低インピーダンスを実現するため
には、複数の電解コンデンサを基板上で並列に接続し、
あるいは実公昭59−34126号公報、実開昭51−37254号公
報、実公昭38−27455号公報に記載された考案のよう
に、同一外装ケース内で複数のコンデンサ素子を並列に
接続する手段が考えられる。
In order to realize low impedance in this high frequency range, multiple electrolytic capacitors are connected in parallel on the board,
Alternatively, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 59-34126, Japanese Utility Model Publication No. 51-37254, and Japanese Utility Model Publication No. 38-27455, means for connecting a plurality of capacitor elements in parallel in the same outer case is used. Conceivable.

更には、コンデンサ素子内に複数の陽極箔を巻回し、
各々の陽極箔からリード線を引き出した電解コンデンサ
も、結果として複数のコンデンサ素子を外装ケースに収
納したことになる。
Furthermore, winding a plurality of anode foils inside the capacitor element,
As for the electrolytic capacitor in which the lead wire is drawn out from each anode foil, a plurality of capacitor elements are stored in the outer case as a result.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、昨今の電子機器の小型化に伴い、大型の電解
コンデンサを複数並列し、これを接続することは困難に
なりつつある。
However, with recent miniaturization of electronic devices, it is becoming difficult to connect a plurality of large electrolytic capacitors in parallel and connect them.

また、同一外装ケース内に複数のコンデンサ素子を収
納し、あるいは複数の陽極箔をコンデンサ素子に巻回し
た場合、コンデンサ素子から引き出した複数の帯状のリ
ード線を、それぞれ封口板に固着した端子に接続し、あ
るいはブスバー等に接続する必要があり、その接続構造
が複雑になるとともに、接続工程も煩雑であった。
Also, when multiple capacitor elements are housed in the same outer case, or when multiple anode foils are wound around the capacitor element, multiple strip-shaped lead wires drawn from the capacitor element are connected to the terminals fixed to the sealing plate, respectively. It has to be connected or connected to a bus bar or the like, so that the connection structure becomes complicated and the connection process is complicated.

更に、第4図に示したように、コンデンサ素子10から
引き出した帯状のリード線11と接続端子13とは、封口板
12を貫通して封口板12の裏面に突出した接続端子13に、
リード線11を、その先端部分に形成した透孔を挿通させ
て係留し、更にワッシャ14等を装着してこれらを方向Y
から一体に圧接、アーク溶接等の手段で溶接している。
Further, as shown in FIG. 4, a strip-shaped lead wire 11 drawn from the capacitor element 10 and the connection terminal 13 are connected to a sealing plate.
To the connection terminal 13 that penetrates through 12 and protrudes on the back of the sealing plate 12,
The lead wire 11 is moored by passing through a through hole formed at the distal end portion thereof, and further, a washer 14 and the like are attached to the lead wire 11 in the direction Y.
And are integrally welded by means such as pressure welding and arc welding.

この接続工程では、封口板12を固定する治具および溶
接用の治具を封口板12の両端面に装着させる必要があ
り、コンデンサ素子10は、封口板12の端面に当接しない
位置に配置されることになる。そのため、リード線11
は、少なくとも封口板12の半径m以上の長さ寸法l1をも
ってコンデンサ素子10から引き出すことを要求されるた
め、リード線11を一定の長さ寸法以下に形成することは
困難であった。
In this connection step, it is necessary to attach a jig for fixing the sealing plate 12 and a jig for welding to both end surfaces of the sealing plate 12, and the capacitor element 10 is arranged at a position not in contact with the end surface of the sealing plate 12. Will be done. Therefore, lead wire 11
Is required to be drawn out of the capacitor element 10 with at least the length l 1 of the radius m or more of the sealing plate 12, and it has been difficult to form the lead wire 11 to a certain length or less.

このリード線の長さ寸法は、リード線自体が抵抗分を
持つため、インピーダンス特性に大きな影響があり、短
いほどインピーダンス値は低くなる。しかし、従来の接
続構造による場合、前記のような製造工程上の要請か
ら、リード線を短くすることには限界があった。
The length of the lead wire has a large effect on impedance characteristics because the lead wire itself has a resistance component, and the shorter the length, the lower the impedance value. However, in the case of the conventional connection structure, there is a limit to shortening the lead wire due to the above-described requirement in the manufacturing process.

特に前記のように、複数のコンデンサ素子を同一外装
ケース内に収納し、あるいは複数の陽極箔を巻回した場
合に、記のような製造工程上の要請から、少なくとも封
口板の半径以上に形成された多数のリード線を取りまと
めた状態で溶接しなければならない。そのため、接続工
程が煩雑になるばかりでなく、外装ケース内で多数のリ
ード線が混乱することになり、短絡事故の原因となり、
あるいはリード線が接続端子から離脱してしまうことが
あった。
In particular, as described above, when a plurality of capacitor elements are housed in the same outer case, or when a plurality of anode foils are wound, due to a request in the manufacturing process as described above, at least the radius of the sealing plate is formed. A large number of lead wires must be welded together. Therefore, not only the connection process becomes complicated, but also many lead wires are confused in the outer case, which causes a short circuit accident,
Alternatively, the lead wire may be detached from the connection terminal.

この発明の目的は、コンデンサ素子から導出したリー
ド線と外部接続用の接続端子との接続構造を改善し、イ
ンピーダンス特性を向上させることにある。
An object of the present invention is to improve a connection structure between a lead wire derived from a capacitor element and a connection terminal for external connection, thereby improving impedance characteristics.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明は、電極箔を巻回して形成したコンデンサ素
子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封
口板で封止する電解コンデンサにおいて、直方体状の長
手部材からなる接続部の一部を封口板の一方の端面に露
出させるとともに、この接続部と一体に成形された外部
接続用の端子部を封口板の他方の端面から突出させた接
続端子に、コンデンサ素子から導出したリード線を接続
したことを特徴としている。
The present invention relates to an electrolytic capacitor in which a capacitor element formed by winding an electrode foil is housed in an outer case and an opening of the outer case is sealed with a sealing plate. Is exposed on one end face of the sealing plate, and a lead wire derived from the capacitor element is connected to a connection terminal protruding from the other end face of the sealing plate with a terminal part for external connection molded integrally with the connection part. It is characterized by being connected.

〔作 用〕(Operation)

図面に示したように、この発明では、コンデンサ素子
1から引き出した帯状のリード線3は、封口板4の一方
の端面から露出した接続端子5、すなわち接続端子5の
接続部7に溶接される。
As shown in the drawings, in the present invention, the strip-shaped lead wire 3 drawn out of the capacitor element 1 is welded to the connection terminal 5 exposed from one end face of the sealing plate 4, that is, the connection portion 7 of the connection terminal 5. .

この接続端子5の接続部7は、直方体状の長手部材か
らなり、かつその一部が封口板4の端面から露出してい
る。すなわち、接続部7の他の部分は封口板4に埋設さ
れていることになり、全体として強固に構成されてい
る。そのため、接続工程においては、接続端子5の接続
部7を、固定治具とすることができるので、封口板4の
端面には固定治具を装着する必要がなくなる。
The connection part 7 of the connection terminal 5 is formed of a rectangular parallelepiped long member, and a part thereof is exposed from the end face of the sealing plate 4. That is, the other part of the connection part 7 is buried in the sealing plate 4, and the entire structure is firmly configured. Therefore, in the connection step, since the connection portion 7 of the connection terminal 5 can be used as a fixing jig, there is no need to mount the fixing jig on the end surface of the sealing plate 4.

したがって、この接続端子5にリード線3を接続する
には、少なくとも接続端子5に当接する長さ寸法のリー
ド線3をコンデンサ素子1の端面から引き出せば足りる
ことになる。すなわち、従来のように、少なくとも封口
板4の半径以上のリード線3をコンデンサ素子1から引
き出す必要はなくなり、リード線3による高周波インピ
ーダンスの上昇を最小限に抑制することができるように
なる。
Therefore, in order to connect the lead wire 3 to the connection terminal 5, it is sufficient to draw out at least the lead wire 3 having a length dimension which comes into contact with the connection terminal 5 from the end face of the capacitor element 1. That is, unlike the related art, it is not necessary to draw out the lead wire 3 having at least the radius of the sealing plate 4 from the capacitor element 1, and the rise of the high-frequency impedance due to the lead wire 3 can be suppressed to a minimum.

また、コンデンサ素子1から引き出した多数のリード
線3を、長手部材からなる接続部7に順次整列するよう
に接続することができるようになる。
Further, a large number of lead wires 3 drawn from the capacitor element 1 can be connected to the connecting portion 7 formed of a longitudinal member so as to be sequentially aligned.

〔実施例〕〔Example〕

以下この発明の実施例を図面にしたがい説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明の実施例による電解コンデンサを示
した断面図である。第2図はこの実施例で使用する封口
板を示す部分断面斜視図、また第3図はこの実施例を説
明る断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial sectional perspective view showing a sealing plate used in this embodiment, and FIG. 3 is a sectional view explaining this embodiment.

コンデンサ素子1は、図示しない電極箔と電解紙とを
巻回して形成する。そして、このコンデンサ素子1を偏
平状に形成して複数束ね、第1図に示したような、コン
デンサ素子群を形成する。
The capacitor element 1 is formed by winding an electrode foil (not shown) and electrolytic paper. Then, the capacitor elements 1 are formed in a flat shape and bundled to form a capacitor element group as shown in FIG.

各コンデンサ素子1の電極箔には、アルミニウム等か
らなる帯状のリード線3が、公知の手段で電気的に接続
されている。このリード線3は、コンデンサ素子1の一
方の端面から外部に引き出される。なお、各コンデンサ
素子1におけるリード線1の引き出し方向は共通にして
おく。
A strip-shaped lead wire 3 made of aluminum or the like is electrically connected to the electrode foil of each capacitor element 1 by a known means. The lead wire 3 is drawn out from one end face of the capacitor element 1 to the outside. The lead-out direction of the lead wire 1 in each capacitor element 1 is common.

コンデンサ素子1を収納する外装ケース2の開口部に
装着した封口板4は、第2図に示すように、耐熱性の合
成樹脂、例えばフェノール樹脂等からなる硬質板8と、
その外周部に配置された、弾性ゴム等からなる環状の弾
性体9からなる。この封口板4のの中央部付近には、複
数の接続端子5が埋設されている。
As shown in FIG. 2, the sealing plate 4 attached to the opening of the outer case 2 for housing the capacitor element 1 includes a hard plate 8 made of a heat-resistant synthetic resin, for example, a phenol resin, and the like.
An annular elastic body 9 made of elastic rubber or the like is disposed on the outer peripheral portion. A plurality of connection terminals 5 are embedded near the center of the sealing plate 4.

接続端子5は、封口板4の一方の端面から、直方体状
の長手部材からなる接続部7の一部を露出させていると
ともに、他方の端面からは、接続部7と一体に成形され
た外部接続用の端子部6を突出させている。この接続端
子5は、例えばアルミニウムからなり、合成樹脂からな
る封口板4の製造に伴って封口板4の中央部付近に埋設
されている。
The connection terminal 5 exposes a part of the connection part 7 formed of a rectangular parallelepiped elongated member from one end face of the sealing plate 4, and externally formed integrally with the connection part 7 from the other end face. The connection terminal 6 is projected. The connection terminal 5 is made of, for example, aluminum and is buried near the center of the sealing plate 4 with the production of the sealing plate 4 made of synthetic resin.

コンデンサ素子1の端面から引き出した帯状のリード
線3は、第3図に示したように接続端子5の接続部7の
側面に当接された状態で、図面中Xの方向からの超音波
溶接等の手段で溶接、固着されている。
The strip-shaped lead wire 3 drawn out from the end face of the capacitor element 1 is ultrasonically welded from the direction X in the drawing in a state in which it is in contact with the side surface of the connection portion 7 of the connection terminal 5 as shown in FIG. It is welded and fixed by such means.

この実施例による電解コンデンサでは、第3図に示し
たように、コンデンサ素子1から引き出したリード線3
の長さl2は、接続端子5の端子部7に当接するのに充分
な長さ寸法、すなわち、端子部7の側面の幅寸法とほぼ
同一、もしくは僅かに長く形成されている。そのためリ
ード線3は、第4図に示した従来の接続構造と比較し
て、より短く形成することができる。
In the electrolytic capacitor according to this embodiment, as shown in FIG.
The length l 2 of the connection terminal 5 is formed to be sufficiently long to abut the terminal portion 7, that is, substantially equal to or slightly longer than the width of the side surface of the terminal portion 7. Therefore, the lead wire 3 can be formed shorter than the conventional connection structure shown in FIG.

また、リード線3と接続端子5との接続工程において
は、接続端子5自体を治具の一部とすることができる。
例えばこの実施例に挙げたように、超音波溶接の場合、
溶接の治具を封口板4とコンデンサ素子1との間隙に装
着することにより溶接が可能であり、また、アーク溶接
による場合は、電極を接続端子5に接続し、治具を装着
することで可能となる。
In the step of connecting the lead wire 3 and the connection terminal 5, the connection terminal 5 itself can be a part of the jig.
For example, as described in this embodiment, in the case of ultrasonic welding,
Welding is possible by mounting a welding jig in the gap between the sealing plate 4 and the capacitor element 1. In the case of arc welding, the electrode is connected to the connection terminal 5 and the jig is mounted. It becomes possible.

更に、この実施例による電解コンデンサでは、偏平状
に形成した複数のコンデンサ素子1を外装ケース2に収
納しているが、封口板4に埋設した接続端子5の接続部
7が直方体状の長手部材からなるため、各コンデンサ素
子1から引き出したリード線3は、順次この接続部7に
接続することができる。そのため、多数のリード線3
を、外装ケース2内において混乱させることなく整然と
収納することが容易となる。
Furthermore, in the electrolytic capacitor according to this embodiment, the plurality of flatly formed capacitor elements 1 are housed in the outer case 2, but the connecting portion 7 of the connecting terminal 5 embedded in the sealing plate 4 is a rectangular parallelepiped long member. Therefore, the lead wires 3 drawn from each capacitor element 1 can be sequentially connected to this connection portion 7. Therefore, many lead wires 3
Can be stored neatly in the outer case 2 without being confused.

次いで、この発明の実施例による電解コンデンサと従
来の構造による電解コンデンサとのインピーダンス特性
を比較した結果を示す。
Next, results of comparison of impedance characteristics between the electrolytic capacitor according to the embodiment of the present invention and an electrolytic capacitor having a conventional structure will be described.

この比較においては、定格電圧63V、定格静電容量125
0μFのコンデンサ素子を8個備えた電解コンデンサを
それぞれに用意し、前記この発明の実施例による、リー
ド線長6mmの電解コンデンサAと、従来の構造によるリ
ード線長30mmの電解コンデンサBのインピーダンス特性
を測定した。その結果を第5図に示す。
In this comparison, the rated voltage was 63 V and the rated capacitance was 125
An electrolytic capacitor having eight 0 μF capacitor elements was prepared for each, and the impedance characteristics of the electrolytic capacitor A having a lead wire length of 6 mm according to the embodiment of the present invention and the electrolytic capacitor B having a lead wire length of 30 mm according to the conventional structure were used. Was measured. The results are shown in FIG.

第5図から明らかなように、この発明による電解コン
デンサAの高周波領域におけるインピーダンス値は、従
来の構造による電解コンデンサBと比較して低い。
As is clear from FIG. 5, the impedance value of the electrolytic capacitor A according to the present invention in the high frequency region is lower than that of the electrolytic capacitor B having the conventional structure.

また、従来の電解コンデンサBの等価直列インダクタ
ンスが2.9nHであるのに対して、この発明による電解コ
ンデンサAでは、0.64nHに低減され、1MHz以上の高周波
領域での使用が可能であることが理解される。
Also, while the equivalent series inductance of the conventional electrolytic capacitor B is 2.9 nH, the electrolytic capacitor A according to the present invention is reduced to 0.64 nH, and can be used in a high frequency region of 1 MHz or more. Is done.

なお、前記の実施例において、リード線と接続端子と
の接続手段は、超音波溶接、アーク溶接等を挙げたが、
他にレーザ溶接、冷間圧接等による手段により接続する
ことも考えられる。
In the above-described embodiment, the connection means between the lead wire and the connection terminal is exemplified by ultrasonic welding, arc welding, or the like.
In addition, connection by means such as laser welding and cold pressure welding may be considered.

また、この実施例においては、複数のコンデンサ素子
1を同一外装ケース2内に収納した電解コンデンサにつ
いて説明したが、単一のコンデンサ素子を外装ケースに
収納した場合であっても、コンデンサ素子のリード線を
短く形成することが容易であり、この実施例と同様にイ
ンピーダンス特性を向上させることができる。また、複
数の陽極箔を巻回したコンデンサ素子から、多数のリー
ド線を引き出した場合でも、多数のリード線を接続端子
の接続部に整然と溶接することができる。
In this embodiment, the electrolytic capacitor in which the plurality of capacitor elements 1 are housed in the same outer case 2 has been described. However, even when a single capacitor element is housed in the outer case, the lead of the capacitor element is It is easy to make the wire short, and the impedance characteristics can be improved as in this embodiment. Further, even when a large number of lead wires are drawn out of a capacitor element in which a plurality of anode foils are wound, a large number of lead wires can be neatly welded to a connection portion of a connection terminal.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のようにこの発明は、電極箔を巻回して形成した
コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケース
の開口部を封口板で封止する電解コンデンサにおいて、
直方体状の長手部材からなる接続部の一部を封口板の一
方の端面に露出させるとともに、この接続部と一体に成
形された外部接続用の端子部を封口板の他方の端面から
突出させた接続端子に、コンデンサ素子から導出したリ
ード線を接続したことを特徴としているので、以下のよ
うな効果を挙げることができる。
As described above, the present invention provides an electrolytic capacitor in which a capacitor element formed by winding an electrode foil is housed in an outer case, and the opening of the outer case is sealed with a sealing plate.
A portion of the connection portion formed of a rectangular parallelepiped elongated member was exposed on one end surface of the sealing plate, and a terminal portion for external connection integrally formed with the connection portion was projected from the other end surface of the sealing plate. Since a lead wire derived from a capacitor element is connected to the connection terminal, the following effects can be obtained.

(1) コンデンサ素子のリード線は、少なくとも接続
端子の接続部側面の幅寸法とほぼ同一もしくは僅かに長
い寸法で溶接することが可能となり、リード線自体のイ
ンダクタンスを最小限に抑制することができる。
(1) The lead wire of the capacitor element can be welded with a dimension at least substantially equal to or slightly longer than the width of the connection part side surface of the connection terminal, and the inductance of the lead wire itself can be suppressed to a minimum. .

そのため、全体として電解コンデンサのインピーダン
ス特性が向上し、高周波領域における等価直列抵抗が減
少する。
Therefore, the impedance characteristic of the electrolytic capacitor is improved as a whole, and the equivalent series resistance in a high frequency region is reduced.

(2) 接続端子の接続部は直方体状の長手部材からな
り、かつその一部が封口板に埋設された強固な構造から
なるので、この接続端子自体をリード線との接続工程に
おける固定治具として流用することが可能となる。
(2) Since the connecting portion of the connection terminal is formed of a rectangular parallelepiped elongated member, and a part thereof has a strong structure embedded in the sealing plate, the connection terminal itself is fixed to the fixing jig in the step of connecting to the lead wire. It can be diverted as.

そのため、従来のように、製造工程の要請からリード
線を長く形成する必要性がなくなるほか、複数のコンデ
ンサ素子を外装ケースに収納した場合等、多数のリード
線を取りまとめる必要がなく、各リード線を接続端子と
順次接続することが容易となり、作業性が向上する。
Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to form a long lead wire due to a request of a manufacturing process.In addition, when a plurality of capacitor elements are housed in an outer case, it is not necessary to collect a large number of lead wires. Can be easily connected to the connection terminals sequentially, and the workability is improved.

(3) 多数のリード線を接続端子に接続した場合、順
次整列した状態で接続される。
(3) When a large number of lead wires are connected to the connection terminals, they are connected in a state of being sequentially aligned.

そのため、外装ケース内での収納状態が良好となるの
で、短絡事故、リード線の離脱等の不都合が減少し、信
頼性を向上させることができる。
For this reason, the storage state in the outer case is improved, so that inconveniences such as a short circuit accident and detachment of a lead wire are reduced, and reliability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の実施例による電解コンデンサを示し
た断面図である。第2図はこの実施例で使用する封口板
を示す部分断面斜視図、第3図はこの実施例を説明する
断面図である。また、第4図は、従来の接続構造を説明
する正面図、第5図は、この発明による電解コンデンサ
と従来の構造による電解コンデンサとのインピーダンス
特性を比較したグラフである。 1,10……コンデンサ素子、2……外装ケース、 3,11……リード線、4,12……封口板、5,13……接続端
子、 6……端子部、7……接続部、8……硬質板、 9……弾性体、14……リベット。
FIG. 1 is a sectional view showing an electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial sectional perspective view showing a sealing plate used in this embodiment, and FIG. 3 is a sectional view explaining this embodiment. FIG. 4 is a front view illustrating a conventional connection structure, and FIG. 5 is a graph comparing the impedance characteristics of an electrolytic capacitor according to the present invention and an electrolytic capacitor having a conventional structure. 1,10 ... Capacitor element, 2 ... Outer case, 3,11 ... Lead wire, 4,12 ... Sealing plate, 5,13 ... Connection terminal, 6 ... Terminal part, 7 ... Connection part, 8: Hard plate, 9: Elastic body, 14: Rivets.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電極箔を巻回して形成したコンデンサ素子
を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口
板で封止する電解コンデンサにおいて、直方体状の長手
部材からなる接続部の一部を封口板の一方の端面に埋設
して接続治具として流用可能とするとともに、この接続
部と一体に成形された外部接続用の端子部を封口板の他
方の端面から突出させた接続端子に、コンデンサ素子か
ら導出したリード線を、前記接続部において接続したこ
とを特徴とする電解コンデンサ。
1. An electrolytic capacitor in which a capacitor element formed by winding an electrode foil is housed in an outer case, and an opening of the outer case is sealed with a sealing plate. A connection terminal in which a portion is embedded in one end surface of the sealing plate so that it can be used as a connection jig, and a terminal portion for external connection integrally formed with the connection portion projects from the other end surface of the sealing plate. And a lead wire derived from the capacitor element is connected at the connection portion.
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