JP2890679B2 - アルミ電解コンデンサの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はアルミ電解コンデンサの製造法に関するもの
で、特に封口部に関するものである。

従来の技術 従来のアルミ電解コンデンサは第８図に示すように構
成されていた。すなわち、アルミニウムのような弁作用
を有する金属を電気化学的に粗面化することによって表
面積を拡大させ、さらにこの表面に陽極酸化により誘電
体酸化皮膜を形成して陽極体とし、この陽極体と、これ
に対向する陰極箔をセパレータを介して重ね合わせて巻
回し、これに駆動用電解液を含浸させてコンデンサ素子
１を構成し、そしてこのコンデンサ素子１から引き出さ
れているリード線２を封口ゴム３に貫通させた状態でこ
のコンデンサ素子１を有底円筒状の金属ケース４内に収
納し、その後、この金属ケース４の開放端を前記封口ゴ
ム３で封口することにより構成していた。

そして前記封口は、金属ケース４における封口ゴム３
の部分をローラを用いて押圧することにより行ってい
る。また特開昭52−122862号公報に示されているよう
に、アルミニウムケースの開口部に拡径部を設け、この
拡径部の外径より小さい内径を有する型に前記拡径部を
押し込むことによって拡径部の直径を縮小させることに
より、アルミニウムケースの直径を縮小させないように
する方法も提案されている。

発明が解決しようとする課題 このような従来のアルミ電解コンデンサでは、各種電
子機器の小形化，薄形化に伴って、より小形化，低背化
が要望されており、このアルミ電解コンデンサを小形
化，低背化するためには、封口ゴムを薄くすればよい。
しかしながら、封口ゴムを薄くすると、機械的強度が弱
くなり、その結果、外部リード線に加わった外力が内部
に伝わり、漏れ電流不良を起こしたり、アルミ電解コン
デンサの内部から駆動用電解液がにじみ出したりすると
いう問題点を有していた。

さらに、従来のローラによる押圧で封口した場合に
は、ローラの接触状態のバラツキにより金属ケース４が
延びて切れたりするという問題点を有していた。

本発明はこのような問題点を解決するもので、封口強
度を均一に、かつ強くすることができ、しかも金属ケー
スが切れたりすることのないアルミ電解コンデンサの製
造法を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明のアルミ電解コン
デンサの製造法は、焼鈍処理を施した有底筒状の金属ケ
ースまたは軟質の金属により構成された有底筒状の金属
ケースを用い、この金属ケース内にコンデンサ素子を収
納するとともに、前記金属ケースの開放端に封口部材を
配置し、その後、割金型により金属ケースの開放端の圧
縮封止加工を施すようにしたものである。

作用 上記製造法によれば、割金型により金属ケースの開放
端の圧縮封止加工を施すようにしているため、金属ケー
スは割金型により全体が押圧されることになって強力な
封口を行うことができる。

またこの割金型で金属ケースの開放端の圧縮封止加工
を施す場合、本発明によれば、金属ケースとして、焼鈍
処理を施した有底筒状の金属ケースまたは軟質の金属に
より構成された有底筒状の金属ケースを用いているた
め、この金属ケースは割金型による封止加工により内部
でゆるやかな曲線の塑性変形が生じることになり、その
結果、封口部材の接面封止が確実となって、より強力な
封口を行うことができるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明
する。

第１図は本発明の一実施例におけるアルミ電解コンデ
ンサを割金型５にセットした状態を示したもので、コン
デンサ素子は従来と全く同様の方法で作った。すなわ
ち、高純度アルミニウム箔を電気化学的に粗面化し、陽
極酸化により誘電体酸化皮膜を形成した陽極箔と陰極箔
をセパレータと共に巻回し、かつエチレングリコールを
主溶媒とした駆動用電解液を含浸させてコンデンサ素子
を作った。

そしてこのコンデンサ素子から導出されたリード線２
を封口ゴム３に貫通させ、これらを有底円筒状のアルミ
ニウムからなる金属ケース４に収納した。この金属ケー
ス４は、外径φが10mmで、かつ肉厚ｔが0.35mmのものを
用いた。

割金型５を用いて金属ケース４を押圧封口する状態を
第２図（ａ），（ｂ）に示した。第２図（ａ）に示すよ
うに、割金型5,5間の隙間Ａを1.0mmに設定して圧縮加工
を実施したところ、座屈現象が表われ、封口ゴム３と金
属ケース４の間に空間６が生じた。これに対し、第２図
（ｂ）に示すように割金型5,5間の隙間Ａを0.3mmに設定
して圧縮加工を実施した場合、金属ケース４の肉厚t0.3
5mmより割金型5,5間の隙間Ａが0.3mmと小さいため、据
込み現象が表われ、これにより金属ケース４の内面が内
側に突出するように変形して封口ゴム３を押圧する状態
となるため、アルミ電解コンデンサの封口性が向上し
た。この第２図（ｂ）に示す方法によれば、ケース圧縮
跡７が発生するが、これを解消するために、アルミ電解
コンデンサ本体を円周方向に若干ずらして２度押圧絞り
を実施することにより第３図に示すような完成品を得
た。

ここで座屈および据込みについて説明する。金属板材
を押圧変形させた場合には２つの現象が表われる。すな
わち、第４図（ａ）に示すように、金属材料に対して押
圧金型の間隔L₁が大きい場合は、金属材料は一方向にの
み変形し、「く」の字に変形してしまう。これに対し、
第４図（ｂ）に示すように、金属材料に対して押圧金型
の間隔L₂が小さい場合には、金属材料は両方向に変形す
る。このような押圧変形において、前者の一方向への変
形は座屈であり、一方、後者の両方向への変形は据込み
である。

割金型により金属ケース４の開放端の圧縮封止加工を
施して座屈現象となった場合は、第５図（ａ）に示すよ
うに、略「く」の字に変形するため、金属ケース４の外
側方向に凸部4aが発生するとともに、第５図（ｂ）に示
すように、封口ゴム３と金属ケース４の間に空間６が発
生してアルミ電解コンデンサの気密を保つことができな
い。

これに対し、本発明の一実施例では、割金型5,5間の
隙間Ａを小さくして、金属ケース４の変形を据込みとし
ているため、金属ケース４は内側に、すなわち封口ゴム
３の方向に向かって変形することになり、これにより、
より気密度の高い封口を確保することができる。

さらに封口効果を上げるためには、第２図（ｂ）にお
ける金属ケース４の内面の内側への変形曲線８は曲率半
径の大きな曲線が連続したものであることが望ましい。

第６図（ａ），（ｂ）は、割金型5,5間の隙間Ａが小
さい割金型５を用いて金属ケース４の外周面に圧力をか
けたときの金属ケース４の据込み変形状態を示したもの
で、第６図（ａ）は金属ケース４として、焼鈍処理を施
したアルミニウムケースまたは錫等の軟質の金属ケース
を用いた例を示し、また第６図（ｂ）の金属ケース４と
して硬質の金属ケースを用いた例を示す。

第６図（ａ）の場合は、金属ケース４の外周面に割金
型５により矢印方向に圧力をかけると、割金型５の先端
面と対応する部分には不移動域９が発生する。この場
合、金属ケース４として、焼鈍処理を施したアルミニウ
ムケースまたは錫等の軟質の金属ケースを用いているた
め、前記不移動域９は背の低い面積の小さなものとな
り、これにより、割金型５の圧力による金属ケース４の
内面における内側への変形可能域10は広くなるため、金
属ケース４にかかる応力は広範囲に及ぶことになる。そ
の結果、金属ケース４の内面における内側への変形曲線
８は曲率半径の大きな曲線が連続した変形が得られるも
のである。

これに対し、第６図（ｂ）の場合は、金属ケース４と
して硬質の金属ケースを用いているため、割金型５の先
端面と対応する部分に発生する不移動域９は背の高い面
積の大きなものとなり、これにより、割金型５の圧力に
よる金属ケース４の内面における内側への変形可能域10
は狭くなるため、金属ケース４にかかる応力は狭い範囲
となる。その結果、金属ケース４の内面には、曲率半径
の小さい曲線よりなる突起11が内側に突出した状態で形
成されることになる。

第７図（ａ），（ｂ）は、割金型5,5間の隙間Ａが大
きい割金型５を用いて金属ケース４の外周面に圧力をか
けたときの金属ケース４の座屈変形状態を示したもの
で、第７図（ａ）は金属ケース４として、焼鈍処理を施
したアルミニウムケースまたは錫等の軟質の金属ケース
を用いた例を示し、また第７図（ｂ）は金属ケース４と
して硬質の金属ケースを用いた例を示す。

第７図（ａ）の場合は、金属ケース４の外周面に割金
型５により矢印方向に圧力をかけると、割金型５の先端
面と対応する部分には不移動域９が発生する。この場
合、金属ケース４として、焼鈍処理を施したアルミニウ
ムケースまたは錫等の軟質の金属ケースを用いているた
め、前記不移動域９は背の低い面積の小さなものとな
り、これにより、割金型５の圧力による金属ケース４の
内面における外側への変形可能域10は広くなるため、金
属ケース４にかかる応力は広範囲に及ぶことになる。そ
の結果、金属ケース４の内面における外側への変形曲線
12は曲率半径の大きな曲線が連続した変形が得られるも
のである。

これに対し、第７図（ｂ）の場合は、金属ケース４と
して硬質の金属ケースを用いているため、割金型５の先
端面と対応する部分に発生する不移動域９は背の高い面
積の大きなものとなり、これにより、割金型５の圧力に
よる金属ケース４の内面における外側への変形可能域10
は狭くなるため、金属ケース４にかかる応力は狭い範囲
となる。その結果、金属ケース４の内面には、曲率半径
の小さい曲線よりなる鋭く狭い突起13が外側に向かって
形成されることになる。

発明の効果 以上のように本発明のアルミ電解コンデンサの製造法
によれば、有底筒状の金属ケース内にコンデンサ素子を
収納するとともに、前記金属ケースの開放端に封口部材
を配置し、その後、割金型により金属ケースの開放端の
圧縮封止加工を施すようにしているため、金属ケースは
割金型により全体が押圧されることになって強力な封口
を行うことができる。

またこの割金型で金属ケースの開放端の圧縮封止加工
を施す場合、金属ケースとして、焼鈍処理を施した有底
筒状の金属ケースまたは軟質の金属により構成された有
底筒状の金属ケースを用いているため、この金属ケース
は割金型による封止加工により内部でゆるやかな曲線の
塑性変形が生じることになり、その結果、金属ケースが
延びて切れるということもなく、封口部材の接面封止は
確実となって、より強力な封口を行うことができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるアルミ電解コンデン
サの製造法において、割金型による封口状態を示す部分
斜視図、第２図（ａ），（ｂ）は割金型による金属ケー
スの変形状態を示す拡大図、第３図は同アルミ電解コン
デンサの斜視図、第４図（ａ），（ｂ）は押圧変形を説
明するための断面図、第５図（ａ），（ｂ）は圧縮封止
加工をアルミ電解コンデンサに施した場合の断面図、第
６図（ａ），（ｂ）は割金型間の隙間が小さい割金型を
用いて金属ケースの外周面に圧力をかけたときの金属ケ
ースの据込み変形状態を示す拡大図、第７図（ａ），
（ｂ）は割金型間の隙間が大きい割金型を用いて金属ケ
ースの外周面に圧力をかけたときの金属ケースの座屈変
形状態を示す拡大図、第８図は従来のアルミ電解コンデ
ンサの断面図である。 １……コンデンサ素子、３……封口ゴム（封口部材）、
４……金属ケース、５……割金型。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01G 9/10,9/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】焼鈍処理を施した有底筒状の金属ケースま
   たは軟質の金属により構成された有底筒状の金属ケース
   を用い、この金属ケース内にコンデンサ素子を収納する
   とともに、前記金属ケースの開放端に封口部材を配置
   し、その後、割金型により金属ケースの開放端の圧縮封
   止加工を施すようにしたアルミ電解コンデンサの製造
   法。