JP3543533B2 - Electrolytic capacitor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はパソコンや携帯電話、スイッチング電源、蛍光灯等の電子機器に利用される電解コンデンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化が進むにつれ、電解コンデンサも小型化が顕著になっている。また電子機器のデジタル化や蛍光灯等のインバータ化に伴い、電解コンデンサも、高周波のリップル吸収特性が良く、かつ内部抵抗を低インピーダンス化したものが望まれている。
【0003】
電解コンデンサの場合は、内部抵抗の大部分を電解液の導通抵抗が占めており、セパレータを介して対向する陽極箔と陰極箔の電極面積が1/2になるとこの部分の内部抵抗は2倍になり、一方、陽極箔と陰極箔の電極間距離が1/2になるとこの部分の内部抵抗は1/2倍になるものである。またこの内部抵抗はセパレータの密度が低いほど減少するものである。
【0004】
図3(a)(b)は従来の電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の構成を示したもので、一方の面に陰極側リード1を接続した陰極箔2と、他方の面に陽極側リード3を接続した陽極箔4と、前記陰極箔2の他方の面と陽極箔4の一方の面との間に介在され、かつ和紙で形成した第1のセパレータ5と、前記陽極箔4の他方の面と陰極箔2の一方の面との間に介在され、かつ和紙で形成した第2のセパレータ6を巻回することにより図3(b)に示す巻回形のコンデンサ素子7を構成している。
【0005】
図4は図3(b)に示すコンデンサ素子7を用いて構成される電解コンデンサの製造工程図を示したもので、図4(a)に示すコンデンサ素子7に、図4(b)に示すように封口ゴム8を取り付け、その後、電解液9を注入したケース10内に図4(c)に示すように封口ゴム8を取り付けたコンデンサ素子7を挿入し、さらにその後、図4(d)に示すようにケース10の開口部に絞り加工11を施すことにより電解コンデンサを製造しているものである。なお、この電解コンデンサは製造後に電圧と熱を加えてエージングを行うことにより、電気的特性の修復を行っているものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の電解コンデンサにおいては、内部抵抗を低くするために陰極箔2と陽極箔4との間に介在される第1のセパレータ5および第2のセパレータ6の厚みを薄くしたり、密度を低くした場合、陰極箔2や陽極箔4に傷による突起やリード接続部の加工突起があると、これらの突起を介して陰極箔2と陽極箔4が接触してショートを起こしてしまうため、前記第1のセパレータ5および第2のセパレータ6の厚みや密度はこれらの要因を考慮して設計する必要があり、したがって、第1のセパレータ5および第2のセパレータ6の厚みを薄くしたり、密度を低くすることは、おのずと限界のあるものであった。
【0007】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、セパレータの厚みを薄くしたり、密度を低くすることなく、電解コンデンサの内部抵抗を低くす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ものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の電解コンデンサは、一方の面に陰極側リードを接続した陰極箔と、他方の面に陽極側リードを接続した陽極箔と、前記陰極箔の他方の面と陽極箔の一方の面との間に介在される第1のセパレータと、前記陽極箔の他方の面と陰極箔の一方の面との間に介在される第2のセパレータとからなるコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収納するケースと、前記コンデンサ素子に含浸される電解液とを備え、前記コンデンサ素子における第1のセパレータに接着剤または粘着剤を吹き付け、第1のセパレータの厚みよりも径の小さい導電性粉末を吹き付けて導電性粉末を固定するとともに、前記第2のセパレータにも接着剤または粘着剤を吹き付け、第2のセパレータの厚みよりも径の小さい導電性粉末を吹き付けて導電性粉末を固定したもので、この構成によれば、セパレータの厚みを薄くしたり、密度を低くすることなく、電解コンデンサの内部抵抗を低くすることができるものである。
また、導電性粉末が接着剤または粘着剤により第1および第2のセパレータに固定されるため、組立途中に導電性粉末が落ちたり飛散するということはなくなり、これにより、導電性粉末の量を一定化できるため、電解コンデンサの内部抵抗のバラツキも少なくすることができるものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、一方の面に陰極側リードを接続した陰極箔と、他方の面に陽極側リードを接続した陽極箔と、前記陰極箔の他方の面と陽極箔の一方の面との間に介在される第1のセパレータと、前記陽極箔の他方の面と陰極箔の一方の面との間に介在される第2のセパレータとからなるコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収納するケースと、前記コンデンサ素子に含浸される電解液とを備え、前記コンデンサ素子における第1のセパレータに接着剤または粘着剤を吹き付け、第1のセパレータの厚みよりも径の小さい導電性粉末を吹き付けて導電性粉末を固定するとともに、前記第2のセパレータにも接着剤または粘着剤を吹き付け、第2のセパレータの厚みよりも径の小さい導電性粉末を吹き付けて導電性粉末を固定したもので、この構成によれば、電解液中に電解液よりも電気抵抗の低い導電性粉末を分散させることができるため電子が導電性粉末を通り抜けることになり、これにより、電解液の見かけ上の抵抗が低くなるため、セパレータの厚みを薄くしたり、密度を低くすることなく、電解コンデンサの内部抵抗を低くすることができるものである。
また、導電性粉末が接着剤または粘着剤により第1および第2のセパレータに固定されるため、組立途中に導電性粉末が落ちたり飛散するということはなくなり、これにより、導電性粉末の量を一定化できるため、電解コンデンサの内部抵抗のバラツキも少なくすることができるものである。
【0010】
また、導電性粉末の径は第1および第2のセパレータの厚みより小さくしているため、陽極箔と陰極箔との間には第1および第2のセパレータが必ず介在することになり、その結果、導電性粉末を介してショートを起こすということはなくなるものである。
【0014】
以下、本発明の実施の形態について添付図面にもとづいて説明する。
(実施の形態1)
図1(a)(b)は本発明の実施の形態1における電解コンデンサのコンデンサ素子の構成を示したもので、一方の面に陰極側リード21を接続した陰極箔22と、他方の面に陽極側リード23を接続した化成皮膜を有する陽極箔24と、前記陰極箔22の他方の面と陽極箔24の一方の面との間に介在され、かつ繊維で構成された第1のセパレータ25と、前記陽極箔24の他方の面と陰極箔22の一方の面との間に介在され、かつ繊維で構成された第2のセパレータ26を巻回することにより巻回形のコンデンサ素子27を構成している。
【0015】
そして前記第1のセパレータ25を構成する繊維の間には、第1のセパレータ25の厚みよりも径が小さく、かつ電解液よりも電気抵抗の低い導電性粉末28を配置しているもので、この導電性粉末28はアルミや金、カーボン、アルミナ、アルミ粉末の表面に酸化皮膜を形成した物で構成されているものである。
【0016】
また前記第2のセパレータ26を構成する繊維の間にも、第1のセパレータ25と同様に、第2のセパレータ26の厚みよりも径が小さく、かつ電解液よりも電気抵抗の低い導電性粉末29を配置しているもので、この導電性粉末29も、上記導電性粉末28と同様、アルミや金、カーボン、アルミナ、アルミ粉末の表面に酸化皮膜を形成した物で構成されているものである。
【0017】
そして上記コンデンサ素子27は、図4に示した従来の製造工程と同様、封口ゴムを取り付けた後、電解液を注入したケース内に挿入され、その後、ケースの開口部に絞り加工を施すことにより電解コンデンサが構成されるものである。
【0018】
上記した本発明の実施の形態1においては、第1のセパレータ25および第2のセパレータ26を構成する繊維の間に、第1のセパレータ25および第2のセパレータ26の厚みよりも径が小さく、かつ電解液よりも電気抵抗の低い導電性粉末28,29を配置しているため、前記導電性粉末28,29は電解液中に分散することになり、これにより、電子が導電性粉末28,29を通り抜けて電解液の見かけ上の抵抗が低くなるため、セパレータの厚みを薄くしたり、密度を低くすることなく、電解コンデンサの内部抵抗を低くすることができるものである。
【0019】
また、導電性粉末28,29の径は第1のセパレータ25および第2のセパレータ26の厚みより小さくしているため、陽極箔24と陰極箔22との間には第1のセパレータ25および第2のセパレータ26が必ず介在することになり、その結果、導電性粉末28,29を介してショートを起こすということはなくなるものである。
【0020】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2は、図1(a)(b)で示した本発明の実施の形態1における第1のセパレータ25の厚みよりも径の小さい導電性粉末28を第1のセパレータ25における陰極箔22と接する側に設けるとともに、第2のセパレータ26の厚みよりも径の小さい導電性粉末29を第2のセパレータ26における陰極箔22と接する側に設けたものである。
【0021】
上記した本発明の実施の形態2においては、導電性粉末28を第1のセパレータ25における陰極箔22と接する側に設けるとともに、導電性粉末29を第2のセパレータ26における陰極箔22と接する側に設けているため、前記導電性粉末28,29が化成皮膜を有する陽極箔24に接触することはなくなり、これにより漏れ電流を少なくすることができるものである。
【0022】
また、導電性粉末28,29の径は、本発明の実施の形態1と同様に第1のセパレータ25および第2のセパレータ26の厚みより小さくしているため、陽極箔24と陰極箔22との間には第1のセパレータ25および第2のセパレータ26が必ず介在することになり、その結果、導電性粉末28,29を介してショートを起こすということはなくなるものである。
【0023】
(実施の形態3)
図2は本発明の実施の形態3における電解コンデンサのセパレータへの導電性粉末の固定方法を示したもので、すなわち規定の速度で移動する第1のセパレータ25に噴霧器31により接着剤または粘着剤32を吹き付け、その後、第1のセパレータ25の厚みよりも径の小さい導電性粉末28をエアーガン33で吹き付け、これを乾燥機(図示せず)で乾燥させることにより、導電性粉末28を第1のセパレータ25に固定するようにしたものである。この場合、第1のセパレータ25の移動速度を遅くすれば、導電性粉末28の単位面積当たりの量は増えるものである。
【0024】
なお、第2のセパレータ26への導電性粉末29の固定方法は図示していないが、第1のセパレータ25への導電性粉末28の固定方法と同様の方法により固定を行っているものである。
【0025】
上記した本発明の実施の形態3においては、導電性粉末28,29が接着剤または粘着剤32により第1のセパレータ25および第2のセパレータ26に固定されるため、組立途中に導電性粉末28,29が落ちたり飛散するということはなくなり、これにより、導電性粉末28,29の量を一定化できるため、電解コンデンサの内部抵抗のバラツキも少なくすることができるものである。
【0026】
【発明の効果】
以上のように本発明の電解コンデンサは、一方の面に陰極側リードを接続した陰極箔と、他方の面に陽極側リードを接続した陽極箔と、前記陰極箔の他方の面と陽極箔の一方の面との間に介在される第1のセパレータと、前記陽極箔の他方の面と陰極箔の一方の面との間に介在される第2のセパレータとからなるコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収納するケースと、前記コンデンサ素子に含浸される電解液とを備え、前記コンデンサ素子における第1のセパレータに接着剤または粘着剤を吹き付け、第1のセパレータの厚みよりも径の小さい導電性粉末を吹き付けて導電性粉末を固定するとともに、前記第2のセパレータにも接着剤または粘着剤を吹き付け、第2のセパレータの厚みよりも径の小さい導電性粉末を吹き付けて導電性粉末を固定したもので、この構成によれば、電解液中に電解液よりも電気抵抗の低い導電性粉末を分散させることができるため電子が導電性粉末を通り抜けることになり、これにより、電解液の見かけ上の抵抗が低くなるため、セパレータの厚みを薄くしたり、密度を低くすることなく、電解コンデンサの内部抵抗を低くすることができるものである。
また、導電性粉末が接着剤または粘着剤により第1および第2のセパレータに固定されるため、組立途中に導電性粉末が落ちたり飛散するということはなくなり、これにより、導電性粉末の量を一定化できるため、電解コンデンサの内部抵抗のバラツキも少なくすることができるものである。
【0027】
また、導電性粉末の径は第1および第2のセパレターの厚みより小さくしているため、陽極箔と陰極箔との間には第1および第2のセパレータが必ず介在することになり、その結果、導電性粉末を介してショートを起こすということはなくなるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の実施の形態1における電解コンデンサのコンデンサ素子の構成を示す分解斜視図
(b)同コンデンサ素子の断面図
【図2】本発明の実施の形態3における電解コンデンサのセパレータへの導電性粉末の固定方法を示す概略構成図
【図3】(a)従来の電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の構成を示す分解斜視図
(b)同コンデンサ素子の斜視図
【図4】(a)〜(d)従来の電解コンデンサの製造工程図
【符号の説明】
21 陰極側リード
22 陰極箔
23 陽極側リード
24 陽極箔
25 第1のセパレータ
26 第2のセパレータ
27 コンデンサ素子
28,29 導電性粉末
32 接着剤または粘着剤[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolytic capacitor used for electronic devices such as a personal computer, a mobile phone, a switching power supply, and a fluorescent lamp.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as electronic devices have been downsized, the size of electrolytic capacitors has also been significantly reduced. With the digitization of electronic devices and the use of inverters for fluorescent lamps and the like, electrolytic capacitors having good high-frequency ripple absorption characteristics and low impedance internal resistance have been desired.
[0003]
In the case of electrolytic capacitors, the conduction resistance of the electrolyte occupies most of the internal resistance, and when the electrode area of the anode foil and the cathode foil facing each other via the separator is halved, the internal resistance of this part is doubled. On the other hand, when the distance between the electrodes of the anode foil and the cathode foil is reduced to 1 /, the internal resistance at this portion is 倍 times. The internal resistance decreases as the density of the separator decreases.
[0004]
FIGS. 3 (a) and 3 (b) show a configuration of a capacitor element in a conventional electrolytic capacitor, in which a cathode foil 2 having a cathode lead 1 connected to one surface and an
[0005]
FIG. 4 shows a manufacturing process diagram of an electrolytic capacitor constituted by using the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional electrolytic capacitor, the thickness of the first separator 5 and the second separator 6 interposed between the cathode foil 2 and the
[0007]
An object of the present invention is to solve the above conventional problems and to provide an electrolytic capacitor capable of reducing the internal resistance of the electrolytic capacitor without reducing the thickness of the separator or reducing the density. Things.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems , the electrolytic capacitor of the present invention has a cathode foil having a cathode lead connected to one surface, an anode foil having an anode lead connected to the other surface, and the other surface of the cathode foil. A capacitor element comprising a first separator interposed between one side of the anode foil and a second separator interposed between the other side of the anode foil and one side of the cathode foil; A case for accommodating the capacitor element, and an electrolytic solution impregnated in the capacitor element, wherein an adhesive or a pressure-sensitive adhesive is sprayed on the first separator of the capacitor element , and the diameter of the first separator is larger than the thickness of the first separator. The conductive powder is fixed by spraying a small conductive powder, and an adhesive or a pressure-sensitive adhesive is also sprayed on the second separator to blow the conductive powder having a diameter smaller than the thickness of the second separator. Only to those with a fixed conductive powder, according to this configuration, or reducing the thickness of the separator, without decreasing the density, but it is possible to lower the internal resistance of the electrolytic capacitor.
In addition, since the conductive powder is fixed to the first and second separators with an adhesive or a pressure-sensitive adhesive, the conductive powder does not drop or scatter during the assembly, thereby reducing the amount of the conductive powder. Since the resistance can be kept constant, the variation in the internal resistance of the electrolytic capacitor can be reduced.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 of the present invention provides a cathode foil having a cathode lead connected to one surface, an anode foil having an anode lead connected to the other surface, and an anode foil having the other surface of the cathode foil connected to the anode foil. A first separator interposed between the first surface of the anode foil and a second separator interposed between the other surface of the anode foil and one surface of the cathode foil; A case for accommodating the capacitor element, and an electrolytic solution impregnated in the capacitor element, wherein an adhesive or a pressure-sensitive adhesive is sprayed on a first separator of the capacitor element, and a conductive material having a diameter smaller than the thickness of the first separator is provided. The conductive powder is fixed by spraying the conductive powder, the adhesive or the adhesive is also sprayed on the second separator, and the conductive powder having a diameter smaller than the thickness of the second separator is sprayed. Which was constant, according to this arrangement, electrons it is possible to disperse the low conductive powder having electrical resistance than the electrolyte in the electrolyte solution is to pass through the conductive powder, thereby, the electrolyte Since the apparent resistance is reduced, the internal resistance of the electrolytic capacitor can be reduced without reducing the thickness of the separator or reducing the density.
In addition, since the conductive powder is fixed to the first and second separators with an adhesive or a pressure-sensitive adhesive, the conductive powder does not drop or scatter during the assembly, thereby reducing the amount of the conductive powder. Since the resistance can be kept constant, the variation in the internal resistance of the electrolytic capacitor can be reduced.
[0010]
In addition, since the diameter of the conductive powder is smaller than the thickness of the first and second separators, the first and second separators are necessarily interposed between the anode foil and the cathode foil. As a result, short-circuiting does not occur through the conductive powder.
[0014]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(Embodiment 1)
FIGS. 1 (a) and 1 (b) show the structure of a capacitor element of an electrolytic capacitor according to Embodiment 1 of the present invention, in which a
[0015]
A
[0016]
Also, as in the case of the
[0017]
Then, as in the conventional manufacturing process shown in FIG. 4, the
[0018]
In Embodiment 1 of the present invention described above, the diameter between the fibers constituting the
[0019]
In addition, since the diameters of the
[0020]
(Embodiment 2)
In the second embodiment of the present invention, the
[0021]
In the above-described second embodiment of the present invention, the
[0022]
Since the diameters of the
[0023]
(Embodiment 3)
FIG. 2 shows a method of fixing conductive powder to a separator of an electrolytic capacitor according to
[0024]
Although a method of fixing the
[0025]
In the above-described third embodiment of the present invention, since
[0026]
【The invention's effect】
As described above, the electrolytic capacitor of the present invention is a cathode foil having a cathode lead connected to one surface, an anode foil having an anode lead connected to the other surface, and the other surface of the cathode foil and the anode foil. A capacitor element comprising a first separator interposed between the first surface and a second separator interposed between the other surface of the anode foil and one surface of the cathode foil; A case for accommodating the element, and an electrolytic solution impregnated in the capacitor element, wherein an adhesive or a pressure-sensitive adhesive is sprayed on a first separator of the capacitor element, and a conductive material having a diameter smaller than the thickness of the first separator is provided. The conductive powder is fixed by spraying the powder, the adhesive or the adhesive is also sprayed on the second separator, and the conductive powder having a diameter smaller than the thickness of the second separator is sprayed. Obtained by fixing the end, according to this configuration, electrons it is possible to disperse the low conductive powder having electrical resistance than the electrolyte in the electrolyte solution is to pass through the conductive powder, thereby, electrolytic Since the apparent resistance of the liquid is reduced, the internal resistance of the electrolytic capacitor can be reduced without reducing the thickness of the separator or reducing the density.
In addition, since the conductive powder is fixed to the first and second separators with an adhesive or a pressure-sensitive adhesive, the conductive powder does not drop or scatter during the assembly, thereby reducing the amount of the conductive powder. Since the resistance can be kept constant, the variation in the internal resistance of the electrolytic capacitor can be reduced.
[0027]
In addition, since the diameter of the conductive powder is smaller than the thickness of the first and second separators, the first and second separators are necessarily interposed between the anode foil and the cathode foil. As a result, short-circuiting does not occur through the conductive powder.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is an exploded perspective view showing a configuration of a capacitor element of an electrolytic capacitor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of the capacitor element. FIG. FIG. 3 (a) is an exploded perspective view showing a configuration of a capacitor element in a conventional electrolytic capacitor, and FIG. 3 (b) is a perspective view of the capacitor element in a conventional electrolytic capacitor. a) to (d) Manufacturing process diagrams of conventional electrolytic capacitors [Description of reference numerals]
21 Cathode side lead 22 Cathode foil 23 Anode side lead 24
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