JP3231112B2 - 電解コンデンサ - Google Patents
電解コンデンサInfo
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- JP3231112B2 JP3231112B2 JP00296393A JP296393A JP3231112B2 JP 3231112 B2 JP3231112 B2 JP 3231112B2 JP 00296393 A JP00296393 A JP 00296393A JP 296393 A JP296393 A JP 296393A JP 3231112 B2 JP3231112 B2 JP 3231112B2
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- Japan
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- guanidine
- metal case
- flame retardant
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、難燃化剤を収納した電
解コンデンサに関する。
解コンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電解コンデンサは、定格より高い
過電圧が印加された場合、温度上昇によりコンデンサ素
子に含浸された駆動用電解液を構成する有機溶媒が蒸気
化し、かつ電気化学反応により水素ガスを発生するた
め、アルミニウムよりなる金属ケースの内圧は上昇す
る。このガスの逃げ道がない場合、金属ケースの内圧が
金属ケースの封口部材による封口力を上回れば、コンデ
ンサ素子が金属ケースから外れて金属ケース外に飛び出
すか、あるいは金属ケースが飛び跳ねることになって非
常に危険となる。
過電圧が印加された場合、温度上昇によりコンデンサ素
子に含浸された駆動用電解液を構成する有機溶媒が蒸気
化し、かつ電気化学反応により水素ガスを発生するた
め、アルミニウムよりなる金属ケースの内圧は上昇す
る。このガスの逃げ道がない場合、金属ケースの内圧が
金属ケースの封口部材による封口力を上回れば、コンデ
ンサ素子が金属ケースから外れて金属ケース外に飛び出
すか、あるいは金属ケースが飛び跳ねることになって非
常に危険となる。
【0003】したがって従来の電解コンデンサでは、通
常金属ケースの天板部に薄肉部よりなる弱点部を設けて
おり、そしてこの金属ケースの内圧が異常に上昇したと
きには、この弱点部が壊れて金属ケース内における駆動
用電解液を構成する有機溶媒のガスを外部に流出させ、
大きな爆発には至らないようにしている。
常金属ケースの天板部に薄肉部よりなる弱点部を設けて
おり、そしてこの金属ケースの内圧が異常に上昇したと
きには、この弱点部が壊れて金属ケース内における駆動
用電解液を構成する有機溶媒のガスを外部に流出させ、
大きな爆発には至らないようにしている。
【0004】上記構成によれば、駆動用電解液が外部に
噴出するため、このとき着火源があるか、または電解コ
ンデンサ素子の異常な発熱があると、電解コンデンサが
発火する場合があった。
噴出するため、このとき着火源があるか、または電解コ
ンデンサ素子の異常な発熱があると、電解コンデンサが
発火する場合があった。
【0005】上記問題点を解決するために、たとえば特
開昭63−199410号公報に示されているように、
ホウ酸化合物を用いた無機質マイクロカプセルを電解コ
ンデンサの素子面、電解コンデンサの金属ケース内面に
設けてなる難燃化電解コンデンサや、特開昭63−31
2623号公報に示されているように、難燃発泡剤を電
解コンデンサのセパレータ、電解コンデンサの金属ケー
スの内表面、電解コンデンサの素子外表面、封口材の内
表面に塗布してなる難燃化電解コンデンサが提案されて
いる。
開昭63−199410号公報に示されているように、
ホウ酸化合物を用いた無機質マイクロカプセルを電解コ
ンデンサの素子面、電解コンデンサの金属ケース内面に
設けてなる難燃化電解コンデンサや、特開昭63−31
2623号公報に示されているように、難燃発泡剤を電
解コンデンサのセパレータ、電解コンデンサの金属ケー
スの内表面、電解コンデンサの素子外表面、封口材の内
表面に塗布してなる難燃化電解コンデンサが提案されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の構成では構成部材の一部が難燃性であるにとどまり、
積極的に燃焼防止機能はなく、したがって難燃化効果が
十分でなく、電解コンデンサ素子の異常な発熱による発
火を十分抑えることはできなかった。
の構成では構成部材の一部が難燃性であるにとどまり、
積極的に燃焼防止機能はなく、したがって難燃化効果が
十分でなく、電解コンデンサ素子の異常な発熱による発
火を十分抑えることはできなかった。
【0007】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、電解コンデンサに定格より高い過電圧が印
加されて電解コンデンサの内圧が上昇し、これに伴って
駆動用電解液が外部へ噴出したり、電解コンデンサ素子
の異常な発熱が起こったとしても、発火することのない
電解コンデンサを提供することを目的とする。
れたもので、電解コンデンサに定格より高い過電圧が印
加されて電解コンデンサの内圧が上昇し、これに伴って
駆動用電解液が外部へ噴出したり、電解コンデンサ素子
の異常な発熱が起こったとしても、発火することのない
電解コンデンサを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電解コンデンサは、駆動用電解液を含浸させ
たコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を内蔵する金
属ケースと、この金属ケースの開口部を封口する封口部
材とを備え、前記金属ケース内に、グアニジン塩系化合
物からなる難燃化剤を収納したものである。
に本発明の電解コンデンサは、駆動用電解液を含浸させ
たコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を内蔵する金
属ケースと、この金属ケースの開口部を封口する封口部
材とを備え、前記金属ケース内に、グアニジン塩系化合
物からなる難燃化剤を収納したものである。
【0009】
【作用】上記構成の電解コンデンサにおいて、この電解
コンデンサに定格以上の過電圧が印加され、コンデンサ
素子が異常発熱を起こしたり、ショートによる発火が起
こった場合、難燃化剤が不活性ガスを発生させ(たとえ
ばN含有化合物ではN2ガスを発生させる)この不活性
ガスにより燃焼を防ぐことができる。またこのN含有化
合物の場合は、コンデンサ素子の急激な発熱により熱分
解を起こしてN2ガスを出すため、脱水分解吸熱反応に
よりH2 Oを生じさせる。このN2 ガス、H2 Oの組み
合わせにより積極的に発火を防ぐことができる。
コンデンサに定格以上の過電圧が印加され、コンデンサ
素子が異常発熱を起こしたり、ショートによる発火が起
こった場合、難燃化剤が不活性ガスを発生させ(たとえ
ばN含有化合物ではN2ガスを発生させる)この不活性
ガスにより燃焼を防ぐことができる。またこのN含有化
合物の場合は、コンデンサ素子の急激な発熱により熱分
解を起こしてN2ガスを出すため、脱水分解吸熱反応に
よりH2 Oを生じさせる。このN2 ガス、H2 Oの組み
合わせにより積極的に発火を防ぐことができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。ま
ず、一般的な電解コンデンサの構造について図1に基づ
いて説明する。図1において、11はコンデンサ素子
で、このコンデンサ素子11は、粗面化したアルミ箔よ
りなる陽極箔の表面に誘電体酸化皮膜を形成し、この陽
極箔とアルミ箔よりなる陰極箔とを紙などよりなるセパ
レータとともに巻回することにより構成している。そし
てこのコンデンサ素子11に駆動用電解液を含浸させる
とともに、このコンデンサ素子11は、有底円筒状の金
属ケース12内に装備している。またコンデンサ素子1
1からは一対のリード線13,13aが導出され、かつ
この一対のリード線13,13aには一対の外部接続用
端子14,14aが端子板よりなる封口部材15の部分
でカシメにより接続されている。前記封口部材15は、
ベークライト等により構成され、かつこの封口部材15
は金属ケース12の開口部に配設されてこの金属ケース
12の開放端を封口している。また金属ケース12の天
板部12aには薄肉の弱点部よりなる防爆弁16を形成
している。
ず、一般的な電解コンデンサの構造について図1に基づ
いて説明する。図1において、11はコンデンサ素子
で、このコンデンサ素子11は、粗面化したアルミ箔よ
りなる陽極箔の表面に誘電体酸化皮膜を形成し、この陽
極箔とアルミ箔よりなる陰極箔とを紙などよりなるセパ
レータとともに巻回することにより構成している。そし
てこのコンデンサ素子11に駆動用電解液を含浸させる
とともに、このコンデンサ素子11は、有底円筒状の金
属ケース12内に装備している。またコンデンサ素子1
1からは一対のリード線13,13aが導出され、かつ
この一対のリード線13,13aには一対の外部接続用
端子14,14aが端子板よりなる封口部材15の部分
でカシメにより接続されている。前記封口部材15は、
ベークライト等により構成され、かつこの封口部材15
は金属ケース12の開口部に配設されてこの金属ケース
12の開放端を封口している。また金属ケース12の天
板部12aには薄肉の弱点部よりなる防爆弁16を形成
している。
【0011】次に、本発明の特徴とする構成について説
明する。この電解コンデンサは難燃化剤を収納してい
る。難燃化剤の具体的収納方法は、前記金属ケース12
内に収納する、あるいは前記コンデンサ素子11を構成
するセパレータに含ませることにより収納する。そして
この難燃化剤は粉末状、ペレット状、またはこれらの組
み合わせによって構成される。
明する。この電解コンデンサは難燃化剤を収納してい
る。難燃化剤の具体的収納方法は、前記金属ケース12
内に収納する、あるいは前記コンデンサ素子11を構成
するセパレータに含ませることにより収納する。そして
この難燃化剤は粉末状、ペレット状、またはこれらの組
み合わせによって構成される。
【0012】上記難燃化剤であるグアニジン塩系化合物
は、グアニジン塩(リン酸グアニジン、ホウ酸グアニジ
ン、スルファミン酸グアニジン、次亜リン酸グアニジ
ン、ポリリン酸グアニジンなど)、アミノ置換もしくは
アミノ基含有グアニジン塩(リン酸グアニル尿素、ホウ
酸グアニル尿素、スルファミン酸グアニル尿素、次亜リ
ン酸グアニル尿素、ポリリン酸グアニル尿素など、リン
酸アミノグアニジン、ホウ酸アミノグアニジン、スルフ
ァミン酸アミノグアニジン、次亜リン酸アミノグアニジ
ン、ポリリン酸アミノグアニジンなど、)およびヒドロ
キシアルキル置換グアニジン塩(メチロール化リン酸グ
アニジン、メチロール化ホウ酸グアニジン、メチロール
化スルファミン酸グアニジン、メチロール化次亜リン酸
グアニジン、メチロール化ポリリン酸グアニジンなど、
ヒドロキシエチル化リン酸グアニジン、ヒドロキシエチ
ル化ホウ酸グアニジン、ヒドロキシエチル化スルファミ
ン酸グアニジン、ヒドロキシエチル化次亜リン酸グアニ
ジン、ヒドロキシエチル化ポリリン酸グアニジンなど)
を用いる。以上例示した難燃化剤は2種以上併用しても
良い。
は、グアニジン塩(リン酸グアニジン、ホウ酸グアニジ
ン、スルファミン酸グアニジン、次亜リン酸グアニジ
ン、ポリリン酸グアニジンなど)、アミノ置換もしくは
アミノ基含有グアニジン塩(リン酸グアニル尿素、ホウ
酸グアニル尿素、スルファミン酸グアニル尿素、次亜リ
ン酸グアニル尿素、ポリリン酸グアニル尿素など、リン
酸アミノグアニジン、ホウ酸アミノグアニジン、スルフ
ァミン酸アミノグアニジン、次亜リン酸アミノグアニジ
ン、ポリリン酸アミノグアニジンなど、)およびヒドロ
キシアルキル置換グアニジン塩(メチロール化リン酸グ
アニジン、メチロール化ホウ酸グアニジン、メチロール
化スルファミン酸グアニジン、メチロール化次亜リン酸
グアニジン、メチロール化ポリリン酸グアニジンなど、
ヒドロキシエチル化リン酸グアニジン、ヒドロキシエチ
ル化ホウ酸グアニジン、ヒドロキシエチル化スルファミ
ン酸グアニジン、ヒドロキシエチル化次亜リン酸グアニ
ジン、ヒドロキシエチル化ポリリン酸グアニジンなど)
を用いる。以上例示した難燃化剤は2種以上併用しても
良い。
【0013】これらの難燃化剤のうちで、好ましいもの
は、グアニジン塩系化合物のうちでは、ホウ酸グアニジ
ン、スルファミン酸グアニジン、メチロール化リン酸グ
アニジン、メチロール化ホウ酸グアニジン、メチロール
化スルファミン酸グアニジンである。さらに好ましいも
のは、スルファミン酸グアニジン、メチロール化リン酸
グアニジン、メチロール化スルファミン酸グアニジンで
ある。
は、グアニジン塩系化合物のうちでは、ホウ酸グアニジ
ン、スルファミン酸グアニジン、メチロール化リン酸グ
アニジン、メチロール化ホウ酸グアニジン、メチロール
化スルファミン酸グアニジンである。さらに好ましいも
のは、スルファミン酸グアニジン、メチロール化リン酸
グアニジン、メチロール化スルファミン酸グアニジンで
ある。
【0014】次に、本発明の各実施例品と従来例品の試
験について説明する。製品はプリント基板自立形乾式ア
ルミ電解コンデンサで品名400V270μF、外形寸
法φ30×l50とし、試験条件として600V7Aの
過度の電圧を印加した。 (従来例1)上記品名のアルミ電解コンデンサのセパレ
ータに難燃化処理を施さず、通常のアルミ電解コンデン
サに前記条件下で過度の電圧を印加した結果、50個中
15個が防爆弁作動時にコンデンサ素子がショートし、
そしてそのうち10個が発火した。 (実施例1)上記品名のアルミ電解コンデンサのセパレ
ータをメチロール化スルファミン酸グアニジンの水溶液
に浸漬し、セパレータの重量に対し固型分換算で難燃化
剤付着量を25%とした。この難燃化剤入りアルミ電解
コンデンサを用いて前記条件下で過度の電圧を印加した
結果、防爆弁作動時にコンデンサ素子が50個中14個
ショートしたが、発火しなかった。 (実施例2)上記品名のアルミ電解コンデンサのセパレ
ータをメチロール化リン酸グアニジン水溶液に浸漬し、
セバレータの重量に対し固型分換算で難燃化剤付着量を
23%とした。この難燃化剤入りアルミ電解コンデンサ
を用いて上記従来例1と同様の条件下で過度の電圧を印
加した結果、防爆弁作動時にコンデンサ素子が50個中
17個ショートしたが、発火しなかった。 (実施例3)上記品名のアルミ電解コンデンサのセパレ
ータをスルファミン酸アンモニウムの水溶液に浸漬し、
セパレータの重量に対し固型分換算で難燃化剤付着量を
25%とした。この難燃化剤入りアルミ電解コンデンサ
を用いて上記従来例1と同様の条件下で過度の電圧を印
加した結果、防爆弁作動時にコンデンサ素子が50個中
10個ショートしたが、発火しなかった。
験について説明する。製品はプリント基板自立形乾式ア
ルミ電解コンデンサで品名400V270μF、外形寸
法φ30×l50とし、試験条件として600V7Aの
過度の電圧を印加した。 (従来例1)上記品名のアルミ電解コンデンサのセパレ
ータに難燃化処理を施さず、通常のアルミ電解コンデン
サに前記条件下で過度の電圧を印加した結果、50個中
15個が防爆弁作動時にコンデンサ素子がショートし、
そしてそのうち10個が発火した。 (実施例1)上記品名のアルミ電解コンデンサのセパレ
ータをメチロール化スルファミン酸グアニジンの水溶液
に浸漬し、セパレータの重量に対し固型分換算で難燃化
剤付着量を25%とした。この難燃化剤入りアルミ電解
コンデンサを用いて前記条件下で過度の電圧を印加した
結果、防爆弁作動時にコンデンサ素子が50個中14個
ショートしたが、発火しなかった。 (実施例2)上記品名のアルミ電解コンデンサのセパレ
ータをメチロール化リン酸グアニジン水溶液に浸漬し、
セバレータの重量に対し固型分換算で難燃化剤付着量を
23%とした。この難燃化剤入りアルミ電解コンデンサ
を用いて上記従来例1と同様の条件下で過度の電圧を印
加した結果、防爆弁作動時にコンデンサ素子が50個中
17個ショートしたが、発火しなかった。 (実施例3)上記品名のアルミ電解コンデンサのセパレ
ータをスルファミン酸アンモニウムの水溶液に浸漬し、
セパレータの重量に対し固型分換算で難燃化剤付着量を
25%とした。この難燃化剤入りアルミ電解コンデンサ
を用いて上記従来例1と同様の条件下で過度の電圧を印
加した結果、防爆弁作動時にコンデンサ素子が50個中
10個ショートしたが、発火しなかった。
【0015】このように、本発明の実施例1,2,3の
ように電解コンデンサの金属ケース12内に難燃化剤を
収納することによって、従来例1に比べ非常に難燃性に
優れたものを得ることができ、信頼性の高い電解コンデ
ンサを得ることができる。
ように電解コンデンサの金属ケース12内に難燃化剤を
収納することによって、従来例1に比べ非常に難燃性に
優れたものを得ることができ、信頼性の高い電解コンデ
ンサを得ることができる。
【0016】なお、上記した本発明の実施例1,2,3
においては、難燃化剤をコンデンサ素子11を構成する
セパレータに含ませたものについて説明したが、難燃化
剤を粉末状、ペレット状、またはこれらの組み合わせに
よって構成し、そしてこれらを金属ケース12内に収納
するようにしても良いことは言うまでもない。また、こ
の難燃化剤をP.Pや紙などのシートに塗布し、金属ケ
ース12内に収納しても良い。
においては、難燃化剤をコンデンサ素子11を構成する
セパレータに含ませたものについて説明したが、難燃化
剤を粉末状、ペレット状、またはこれらの組み合わせに
よって構成し、そしてこれらを金属ケース12内に収納
するようにしても良いことは言うまでもない。また、こ
の難燃化剤をP.Pや紙などのシートに塗布し、金属ケ
ース12内に収納しても良い。
【0017】
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明のアルミ電解コンデンサは金属ケース内に、
グアニジン塩系化合物からなる難燃化剤を収納している
ため、この電解コンデンサに定格以上の過電圧が印加さ
れ、コンデンサ素子が異常発生を起こしたり、ショート
による発火が起こっても、上記難燃化剤がセパレータの
炭化を促進し、燃焼を防ぐことができる。
に、本発明のアルミ電解コンデンサは金属ケース内に、
グアニジン塩系化合物からなる難燃化剤を収納している
ため、この電解コンデンサに定格以上の過電圧が印加さ
れ、コンデンサ素子が異常発生を起こしたり、ショート
による発火が起こっても、上記難燃化剤がセパレータの
炭化を促進し、燃焼を防ぐことができる。
【図1】本発明の一実施例の電解コンデンサの断面図
11 コンデンサ素子 12 金属ケース 15 封口部材
フロントページの続き (72)発明者 草野 和夫 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の 1 三洋化成工業株式会社内 (72)発明者 柳生 忠男 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の 1 三洋化成工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−106913(JP,A) 特開 昭47−34970(JP,A) 特開 昭63−301246(JP,A) 実開 昭58−103143(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 9/12 H01G 9/02 301 H01G 9/06
Claims (3)
- 【請求項1】 駆動用電解液を含浸させたコンデンサ素
子と、このコンデンサ素子を内蔵する金属ケースと、こ
の金属ケースの開口部を封口する封口部材とを備え、前
記金属ケース内に、グアニジン塩系化合物からなる難燃
化剤を収納した電解コンデンサ。 - 【請求項2】 コンデンサ素子を構成するセパレータに
グアニジン塩系化合物からなる難燃化剤を含ませた請求
項1記載の電解コンデンサ。 - 【請求項3】 難燃化剤が粉末状、ペレット状、または
これらの組み合わせによって構成される請求項1記載の
電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00296393A JP3231112B2 (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00296393A JP3231112B2 (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 電解コンデンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06208937A JPH06208937A (ja) | 1994-07-26 |
JP3231112B2 true JP3231112B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=11544028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00296393A Expired - Fee Related JP3231112B2 (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 電解コンデンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3231112B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-12 JP JP00296393A patent/JP3231112B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06208937A (ja) | 1994-07-26 |
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