JP3585218B2 - アルミニウム電解コンデンサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミニウム電解コンデンサの引出リードと内部端子との金属接合を安定して行うことができるアルミニウム電解コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のアルミニウム電解コンデンサは、図２に示すような、コンデンサ素子１３の引出リード１４を封口板１５に取り付けられたターミナル１６に接合する場合、図７に示すように、引出リード１４にワッシャー１７を取り付けた後、封口板１５の内部端子１６ａに当接させ、内部端子１６ｂをプレスして固定する加締め接合を行っている。
【０００３】
しかしながら、引出リード１４とターミナル１６はアルミニウム製のワッシャー１７を介して、圧接による機械的な接合のため接触抵抗が大きく、その結果コンデンサに大きな電流が印加される充放電時などにおいて、発熱して電気的な腐食が起こり、コンデンサがオープンになるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題点を解決するため、特開平２−２６５２３１号公報では図６に示すように、引出リード１４と内部端子を加締め接合した後、引出リード先端部１４ａを折り返して内部端子の加締め部分に当接させ、端面にローレット加工を施した超音波振動子を用いて引出リード先端部１４ａと内部端子１６ｂの加締め部とを超音波接合する方法が取られてきたが、超音波による接合部分を解析してみると、両金属の界面がはっきりと観察でき、両者の金属接合が不十分なものとなっていた。一般に引出リード１４はターミナル１６よりも材料強度が弱く、超音波振動のような機械的な振動を加えると、引出リード１４に亀裂が発生するなどの問題があり、超音波接合で十分な金属接合を得るためには引出リード厚みを厚くする必要があり、引出リード厚みを変えずに、引出リードと内部端子との接触抵抗を抑えた接続方法が求められていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するもので、図３、図４に示すように引出リード１４と内部端子を加締め接続した後、さらに引出リード１４と内部端子１６ａとをレーザ溶接することで引出リードと内部端子を金属接合することができ、接触抵抗を抑え、大電流が流れても発熱を少なくすることができる。
すなわち、ターミナル１６を備えた封口板１５とコンデンサ素子１３から引き出された引出リード１４とを接続し、該コンデンサ素子１３を外装ケース１１に収納した後、該外装ケース１１の開口部１１ａに封口板１５を嵌入し、封止してなるアルミニウム電解コンデンサにおいて、
上記引出リード１４とターミナル１６の内部端子１６ａ、１６ｂとを加締め接合し、かつ引出リード１４の一部と内部端子１６ａと内部端子の加締め部１６ｂとをレーザ溶接したことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
引出リードと内部端子とを加締め接合した後、レーザ溶接機を用いて引出リードの一部と内部端子とをレーザ溶接することで、十分な金属接合を行うことができるので引出リードとターミナルとの接触抵抗が低くなり、コンデンサに大電流が流れても接触抵抗による発熱を抑えることができるものである。
【０００７】
【実施例】
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図２において、一端に開口部１１ａを有する有底円筒状の外装ケース１１は内部にポリプロピレン樹脂製の固定部材１２を装備し、かつこの固定部材１２の間にコンデンサ素子１３を一端開口部１１ａより内装している。
【０００８】
〔実施例１〕
図１のように片側から複数枚の引出リード１４を引出したコンデンサ素子１３に駆動用電解液を含浸し、ターミナル１６を備えたフェノール樹脂製の封口板１５の内部端子と引出リードとをアルミニウム製のワッシャー１７を介して加締め接合する。さらに図３〜４のように引出リード１４と内部端子１６ａと内部端子の加締め部１６ｂとをレーザ溶接した。外装ケース１１に固定部材１２として溶融状態のポリプロピレン樹脂を注入し、封口板を接続したコンデンサ素子を外装ケースに挿入して、ゴム製リング１８を介して外装ケース１１を封止し、定格電圧４５０Ｖ／１０，０００μＦ、サイズφ９０×１９０ｍｍＬのコンデンサを１０個作製した。
【００１０】
従来例として加締め接合のみのアルミニウム電解コンデンサと、比較例として特開平２−２６５２３１号公報に開示された加締め接合後超音波接合によるアルミニウム電解コンデンサを各々１０個作製し、実施例１と共に、ピーク電流２５００Ａ、充電条件：１６秒２５０Ｖ、放電条件：４秒完全放電（０Ｖ）の充放電試験を行い表１の結果を得た。なお、該充放電試験の繰り返し回数は、１００，０００回まで実施し、１０個中５個のコンデンサに異常が発生した時点で試験を中止した。
【００１１】
【表１】

【００１２】
従来例は、引出リードとターミナル間の接触抵抗が大きいため、引出リードとターミナル間に電気的な腐食を引き起こし、９，９８７回にてオープン状態となった。また、比較例は、実施例１、従来例と同じ厚みの引出リードを使用したが、超音波接合により十分な金属接合が得られなかったためか、６５，０５２回でオープン状態となった。しかしながら、実施例１は１００，０００回充放電を繰り返したが電気的な腐食は起こらず、異常は見られなかった。
【００１３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によるアルミニウム電解コンデンサは、引出リードと内部端子とを加締め接合した後、レーザ溶接機を用いて引出リードと内部端子と内部端子の加締め部とをレーザ溶接により接合させているため、両者が金属結合することで強固な接合を行うことが可能であり、接触抵抗の低減などによりその信頼性を向上させ、アルミニウム電解コンデンサの寿命を延長させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるアルミニウム電解コンデンサの封口板のターミナルと引出リードとの接続状態を示す斜視図である。
【図２】代表的なアルミニウム電解コンデンサの断面図である。
【図３】本発明による実施例の接合部の拡大図である。
【図４】図３のｂ−ｂ線による断面図である。
【図５７】従来例による接合部の拡大断面図である。
【図６】特開平２−２６５２３１号公報に開示された加締め後超音波接合による接合部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１１ 外装ケース
１１ａ 外装ケースの一端開口部
１２ 固定部材
１３ コンデンサ素子
１４ 引出リード
１４ａ 引出リード先端部
１５ 封口板
１６ ターミナル
１６ａ 内部端子
１６ｂ 内部端子（加締め部）
１７ ワッシャー
１８ ゴム製リング
Ａ レーザ溶接箇所
Ｂ 超音波接合箇所

Claims (1)

1. ターミナルを備えた封口板とコンデンサ素子から引き出された引出リードとを接続し、該コンデンサ素子を外装ケースに収納した後、該外装ケースの開口部に封口板を嵌入し、封止してなるアルミニウム電解コンデンサにおいて、
   上記引出リードとターミナルの内部端子とを加締め接合し、かつ引出リードの一部と内部端子と内部端子の加締め部とをレーザ溶接したことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ。

Images