JP4135196B2 - Electrolytic capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサに係り、特に、その封口構造を改善した電解コンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】
電解コンデンサは、電極引き出し手段であるリード端子を接続した両極電極箔をセパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子をアルミニウムや硬質樹脂等からなる有底筒状の外装ケース内に密封して構成されている。従来、このような電解コンデンサにおいて、リード端子は、電極箔に接続される平板部と、封口体貫通用の丸棒部、および外部接続部から構成されている。これに対して、外装ケースの開口部を封止するための封口体には、この封口体を貫通するリード端子との気密性を保持する観点から、ゴムが用いられていた。
【0003】
しかしながら、封口体にゴムを使用した場合には、電解液がゴム中を透過して外部に飛散したり、外部からのガス(水分、酸素等)がケース内に侵入することにより、コンデンサの特性の低下を招いていた。このような事態を防ぐためには、封口体にガス透過性の低い金属材料や硬質樹脂等を使用することが考えられるが、このように封口体を金属材料や硬質樹脂等で構成した場合には、硬度が高いため、封口体を貫通するリード端子との気密性を保持することが難しい。
【0004】
これに対して、ガス透過性の低減とリード端子との気密性の向上を両立するための封口体として、硬質樹脂等からなる封口板に、ゴム、フッ素樹脂等からなる弾性体を埋設し、この弾性体からリード端子を引き出すようにした技術が開発されている。このような技術は、例えば、実開昭55−7317号公報、実開昭55−115041号公報、および実開昭55−132936号公報等に開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上のように、封口板に弾性体を埋設してなる従来の封口体においては、弾性体の形状安定性が高くなっている反面、弾性体が比較的変形しにくくなっている。その結果、リード端子の挿入性を確保するために、弾性体の内径はほぼリード端子の丸棒部の外径と等しくなっており、加工精度、寸法精度に応じた弾性体寸法のわずかな誤差に起因して気密性が低下し、寿命特性のばらつきが大きくなってしまう。
【0006】
これに対して、封口体の作製方法を変えて従来より高い加工精度、寸法精度を確保することも可能であるが、そのような方法は、生産効率を低くする一方で製造コストを高くするため、望ましくない。また、このように方法を変えなくても、従来の方法自体が、封口板の成形時に弾性体を埋設する関係から複雑な工程を要するため、生産効率を低くしているという問題点を持つ。
【0007】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、封口構造を改善することにより、安定した高い寿命特性を持ち、生産効率の向上や製造コストの低減に貢献可能な優れた電解コンデンサを提供することである。また、本発明の別の目的は、そのような優れた電解コンデンサを低コストで効率よく製造可能な優れた製造方法を提供することである。
【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、請求項1記載の電解コンデンサの製造方法は、電極引き出し手段を接続した両極電極箔をセパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成する素子形成工程と、このコンデンサ素子を有底筒状の外装ケース内に収納し、当該外装ケースの開口部に封口手段を装着することで密封する組立工程を備え、前記電極引き出し手段として、内部接続用の平板部と、前記封口手段貫通用の丸棒部、および外部接続部からなる電極引き出し手段を使用した電解コンデンサの製造方法において、前記組立工程は、可撓性材料からなるチューブ内に前記電極引き出し手段を挿入してその前記丸棒部の外周にチューブを装着するチューブ装着工程と、前記チューブ装着工程によって得られたチューブ付きの電極引き出し手段を、前記チューブよりも硬質の材料からなる封口板の貫通孔内に挿入してこの貫通孔からその前記外部接続部を引き出すと共にこの貫通孔内にチューブ付きの丸棒部を嵌め込む電極引き出し工程と、を有し、前記チューブ装着工程が、装着時の使用寸法より長尺なチューブを使用してこのチューブを連続的に供給し、使用寸法に順次切断する工程を含むことを特徴とする。
【0009】
この方法によれば、封口手段に硬質材料からなる封口板を使用しているため、ガス透過性を低くすることができる。また、電極引き出し手段の丸棒部に可撓性材料からなるチューブを装着しているため、気密性を向上することができる。特に、封口板の貫通孔内に電極引き出し手段の丸棒部を挿入した際には、この丸棒部に装着されたチューブが、封口板の貫通孔と接着剤等により接着されていないことから、その挿入方向に伸びることにより、応力が拡散してチューブと丸棒部との密着性が向上すると共に、十分な弾性が得られるため、この弾性を利用して、ガス透過性が低く弾性率の高い(高硬度)チューブでも容易に挿入することができる。そのため、チューブの材料に応じて、ガス透過性を十分に低くすると共に、気密性を十分に向上することができる。また、可撓性材料からなるチューブ内に電極引き出し手段を挿入する作業や、その結果得られたチューブ付きの電極引き出し手段を、硬質材料からなる封口板の貫通孔内に挿入する作業は、極めて容易な効率のよい作業であるため、電解コンデンサを容易に効率よく製造することができる。さらに、この方法によれば、リール単位の長尺なチューブを使用してこのチューブを適切な速度で連続的に供給し、使用寸法に順次切断しながら、このチューブ内に電極引き出し手段を挿入することができるため、簡単な生産機械を使用して連続的にチューブの装着作業を効率よく行うことができる。
【0011】
請求項2記載の電解コンデンサの製造方法は、請求項1記載の電解コンデンサの製造方法において、前記封口手段を形成するために、硬質材料からなる前記封口板の外周に可撓性材料からなるチューブ状の外周部分を装着する第2のチューブ装着工程を有し、前記第2のチューブ装着工程が、装着時の使用寸法より長尺なチューブを使用してこのチューブを連続的に供給し、使用寸法に順次切断する工程を含むことを特徴とする。この構成によれば、封口手段において、外周部分の内周面と封口板の外周面とを接触領域の全面に亘って確実に密着させることができるため、この部分の気密性を向上することができ、さらには容易に作成することも可能である。また、リール単位の長尺なチューブを使用してこのチューブを適切な速度で連続的に供給し、使用寸法に順次切断しながら、チューブを封口板外周部分に装着することができるので、簡単な生産機械を使用して連続的にチューブの装着作業を効率よく行うことができ、封口手段を効率良く形成することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下には、本発明による電解コンデンサとその製造方法の一つの実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【0027】
[1.電解コンデンサの構成]
図1は、本発明に係る電解コンデンサの一つの実施の形態を示す断面図である。この図1に示すように、リード端子(電極引き出し手段)1が接続された両極電極箔をセパレータを介して巻回したコンデンサ素子2は、アルミニウム等からなる有底筒状の外装ケース3内に収納されている。この場合、リード端子1の外周にはチューブ4が装着されており、このチューブ4付きのリード端子1が、外装ケース3の開口部内周に装着された封口体5を貫通して外部に引き出されている。すなわち、外装ケース3の開口部は、チューブ4と封口体5とによって密封されており、この開口部の先端は、絞り加工によって封口体5の封口板6に当接している。以下には、リード端子1とそのチューブ4、および封口体5の詳細な構成について説明する。
【0028】
図2は、チューブ4付きのリード端子1を示す図であり、(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は側面図である。この図2に示すように、リード端子1は、内部接続用の平板部1aと、封口体貫通用の丸棒部1b、および外部接続部1cから構成されており、このうちの丸棒部1bに、可撓性材料からなるチューブ4が装着されている。この場合、チューブ4の内径は、丸棒部1bの外径よりも小さくされている。
【0029】
なお、チューブ4を構成する可撓性材料としては、ゴム、フッ素樹脂、収縮チューブ、ポリエチレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ナイロン、ポリアミドイミド、シリコン樹脂、シリコンゴム、ポリ−4−メチルペンテン−1(結晶性ポリオレフィン)、エチレンビニルアルコール、の中から選択された材料が使用される。
【0030】
図3は、封口体5を示す図であり、(A)は平面図、(B)は縦断面図、(C)は底面図である。この図3に示すように、封口体5は、チューブ4よりも硬質の材料からなる封口板6の外周に、可撓性材料からなるチューブ状の弾性リング(外周部分)7が装着されて構成されている。この場合、弾性リング7の内径は、封口板6の外径よりも小さくされている。そして、この封口体5の封口板6には、リード引き出し用の一対の貫通孔8が設けられている。
【0031】
なお、封口板6を構成する硬質材料としては、フッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ナイロン、フェノール、エポキシ、ポリスルフォン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリオキシベンジレンポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネートを含む樹脂材料のグループ、アルミニウム、タンタル、マグネシウム、銅、ニッケル、チタン、またはこれらの合金を含む金属材料のグループ、硬質ゴム、セラミック、ガラス、の中から選択された材料が使用される。この場合、金属材料を使用する場合には、リード端子1やコンデンサ素子2との間の絶縁を確保する目的で、この金属材料の表面に、エポキシ樹脂、ナイロン樹脂等からなる樹脂フィルムや酸化皮膜等の絶縁層が形成される。また、弾性リング7を構成する可撓性材料としては、チューブ4について列挙した上記のグループの中から選択された材料が使用される。
【0032】
図4は、このような封口体5の貫通孔8とチューブ4との寸法関係を示す説明図である。この図4に示すように、封口体5の貫通孔8は、一定の径寸法を有する直線部8aと、そのリード端子1の挿入口となる側の開口端部に向かって傾斜的に広がる挿入ガイド部8bから構成されている。この場合、貫通孔8の直線部8aの径寸法D11は、丸棒部1bに装着した状態におけるチューブ4の外径寸法D21よりも小さくされているが、挿入ガイド部8bの最大径寸法D12は、同じ状態におけるチューブ4の外径寸法D21よりも大きくされている。望ましくは、貫通孔8の直線部8aの径寸法D11は、丸棒部1bに装着した状態におけるチューブ4の外径寸法D21から、チューブの肉厚寸法D22の5%〜100%を差し引いた値とされる。
【0033】
[2.電解コンデンサの製造工程]
以上のような構成を有する電解コンデンサは、具体的には次の手順で製造されている。まず、一対のリード端子1の平板部1aを、両極電極箔のそれぞれに接続し、この両極電極箔をセパレータを介して巻回してコンデンサ素子2を形成する。
【0034】
次に、図5に示すように、このコンデンサ素子2から突出する一対のリード端子1のそれぞれについて、その外部接続部1cの先端部をチューブ4内に挿入してこのリード端子1とチューブ4とを相対移動させた後、リード端子1内から外部接続部1c全体を引き出し、リード端子1の丸棒部1bの外周にチューブ4を装着する。具体的には、適切な生産機械とリール単位の長尺なチューブ材を使用して、このチューブ材を適切な速度で連続的に供給する。そして、図2に示すような使用寸法に順次切断して所定のチューブ4を形成し、このチューブ4内にリード端子1を挿入することで、連続的にチューブ4の装着作業(チューブ装着工程)を行う。また、封口体5についても、同様に、長尺なチューブ材を使用して、このチューブ材を使用寸法に順次切断して所定の弾性リング7を形成し、この弾性リング7内に封口板6を挿入することで、連続的に弾性リング7の装着作業(第2のチューブ装着工程)を行い、連続的に封口体5を形成する。
【0035】
続いて、図6に示すように、チューブ4付きのリード端子1を、封口体5の貫通孔8内に挿入してこのリード端子1と貫通孔8とを相対移動させた後、貫通孔8からリード端子1の外部接続部1c全体を引き出し、貫通孔8内にチューブ4付きの丸棒部1bを嵌め込む。
【0036】
この後、コンデンサ素子2を外装ケース3内に収納し、この外装ケース3の開口部に封口体5を装着して外装ケース3を封止する。この場合、図1に示すように、外装ケース3の開口部に絞り加工を施し、開口部の先端を封口板6に当接させる。
【0037】
[3.作用・効果]
以上のような本実施の形態の作用・効果は次の通りである。
まず、封口体5の大半を、硬質樹脂、金属、硬質ゴム、セラミック、ガラス等の硬質材料からなる封口板6によって構成しているため、ガス透過性を低くすることができる。また、リード端子1の丸棒部1bにゴムや樹脂、収縮チューブ等の可撓性材料からなるチューブ4を装着し、チューブ4付きのリード端子1を封口体5の貫通孔8から引き出しているため、封口体5におけるリード引き出し部の気密性をチューブ4によって向上することができる。
【0038】
すなわち、このチューブ4は、リード端子1側に装着されており、封口板に埋設されていた従来の弾性体に比べて、リード端子1の挿入時にはその挿入方向に伸びるように変形しやすい。そして、このようなチューブ4の伸びにより、応力が拡散してチューブ4とリード端子1の丸棒部1bとの間に十分な密着性が得られる。この場合、チューブ4と丸棒部1bとの寸法関係によって、チューブ4の内周面と丸棒部1bの外周面とを接触領域の全面に亘って確実に密着させることができるため、この部分の気密性が高くなっている。
【0039】
また、チューブ封口体5の貫通孔8にチューブ4を挿入する際にも、同様にチューブ4が変形しやすく、チューブ4と貫通孔8との間に十分な密着性が得られる。そして、このようにチューブ4が変形しやすいことから、前述したように、貫通孔8の径よりも外径の大きいチューブ4を使用可能であり、このような寸法関係によって、チューブ4の外周面と貫通孔8の直線部8aの内周面とを接触領域の全面に亘って確実に密着させることができるため、この部分の気密性が高くなっている。
【0040】
さらに、前述したように、封口体5の貫通孔8内にリード端子1の丸棒部1bを挿入した際には、この丸棒部1bに装着されたチューブ4がその挿入方向に伸びることにより、十分な弾性が得られるため、この弾性を利用して、ガス透過性が低く弾性率の高い(高硬度)チューブでも容易に挿入することができる。そのため、チューブ4の材料に応じて、ガス透過性を十分に低くすると共に、高い気密性が得られる。
【0041】
加えて、本実施の形態に係るチューブ4は、その挿入方向に沿って移動可能であるため、内部故障等により外装ケース内の圧力が異常に高くなった場合には、この圧力によってチューブ4が外部に押し出され、安全弁として機能することができる。したがって、電解コンデンサの安全性を向上できる。
【0042】
そしてまた、本実施の形態においては、封口体5を、硬質材料からなる封口板6と可撓性材料からなる弾性リング7とから構成しているため、封口体5の外周面と外装ケース3の開口部の内周面とを確実に密着させ、この部分の気密性が高くなっている。その結果、封口体5の寸法に若干のばらつきがある場合でも、封口体5の弾性リング7の弾性によって寸法誤差を吸収でき、十分な密着性が得られるため、この部分の気密性を十分に確保できる。
【0043】
さらに、本実施の形態においては、外装ケース3の開口部の先端を封口板6に当接させているため、封口体5の押さえが強固になっており、熱ストレスによって封口体5が外装ケース3から飛び出すことを抑制することができる。すなわち、本実施の形態とは異なり、外装ケース3の開口部の先端を封口板6ではなく弾性リング7に当接させた場合には、封口板6と弾性リング7との間が接着されていないために、封口板6が熱ストレスによって抜けてしまう可能性があるが、本実施の形態のように、外装ケース3の開口部の先端を封口板6に当接させることにより、このような封口板6の抜けを確実に防止できる。
【0044】
一方、前述したような製造工程において、可撓性材料からなるチューブ4内にリード端子1を挿入する作業や、その結果得られたチューブ付きのリード端子1を、硬質材料からなる封口体5の封口板6の貫通孔8内に挿入する作業は極めて容易な効率のよい作業であるため、電解コンデンサを容易に効率よく製造することができる。この場合、貫通孔8には、そのリード端子1の挿入口となる側の開口端部に向かって傾斜的に広がる挿入ガイド部8bが設けられているため、チューブ4付きのリード端子1の丸棒部1bを容易に挿入することができる。
【0045】
特に、適切な生産機械とリール単位の長尺なチューブ材を使用して、このチューブ材を適切な速度で連続的に供給し、使用寸法に順次切断して所定のチューブ4を形成し、このチューブ4内にリード端子1を挿入することができるため、簡単な既存の生産機械を使用して連続的にチューブ4の装着作業を効率良く行うことができる。この場合、チューブをリール単位で補給すればよいため、この点からも生産効率を向上できる。さらに、このようなチューブ4は、連続生産により容易に効率良く作製することができるため、この点からも生産効率の向上に寄与できる。また、封口体5についても、封口板6の外周にチューブ状の弾性リング7を装着しているため、チューブ4と同様に装着作業を効率良く行うことができ、生産効率を向上できる。
【0046】
[4.他の実施の形態]
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、他にも本発明の範囲内で多種多様の形態を実施可能である。まず、前記実施の形態においては、リード4や封口体5の弾性リング7を構成する可撓性材料として、具体的な材料を列挙したが、本発明における可撓性材料は、これらに限定されるものではなく、他にも多種多様な可撓性材料を使用可能である。同様に、前記実施の形態においては、封口体5の封口板6を構成する硬質材料として、具体的な材料を列挙したが、本発明において封口板6に使用する硬質材料は、これらに限定されるものではなく、他にも多種多様な硬質材料を使用可能である。
【0047】
さらに、封口体5の貫通孔8の具体的な形状も適宜選択可能であり、例えば、前記実施の形態においては、封口体5の片面に開口端部に向かって広がる挿入ガイド部8bを設けたが、このような挿入ガイド部8bを封口体5の両面にそれぞれ設けることも可能である。この場合には、チューブ4と貫通孔8との間の気密性を十分に確保することができる上、封口体5のいずれの面からも容易にチューブ4付きのリード端子1を挿入できるため、作業性を向上できる。
【0048】
封口体5の別の例として、図7に示すように、丸棒部1bに装着した状態におけるチューブ4の外径寸法と同程度の一定の径寸法を有する直線部8aと、その中央部に設けられた小径部8cから構成すること等も考えられる。この場合にも、チューブ4と貫通孔8との間の気密性を十分に確保することができる上、封口体5のいずれの面からも容易にチューブ4付きのリード端子1を挿入できるため、作業性を向上できる。
【0049】
また、前記実施の形態においては、封口体5を、硬質材料からなる封口板6と、可撓性材料からなる弾性リング7から構成したが、本発明における封口手段は、硬質材料からなる封口板のみによって構成することも可能である。この場合には、例えば、封口板の上部に外周に突出する段部を設けて、外装ケースの開口部の上端面とそれに続く内周面とを封口板でL字状に覆う構成等により、封口板と外装ケースとの間の気密性を確保できる。すなわち、本発明において、封口手段の具体的な構成は自由に選択可能であり、これに関連して、外装ケースと封口手段との間の具体的な気密構造も自由に選択可能である。そしてまた、外装ケースや電極引き出し手段等の具体的な寸法形状や材質も自由に選択可能である。
【0050】
【実施例】
なお、以上のような本発明に係る電解コンデンサの具体的な寿命特性を調べるために、封口ゴムを単純に使用した従来品と、前述したようなチューブ4と封口体5を使用した本発明品とについて、封口構造以外については同一の構成として、同定格16V−47μF(φ6.3×5L)の電解コンデンサをそれぞれ作製した。この場合、本発明品におけるチューブ4と封口体5の弾性リング7の材料としては、フッ素樹脂を使用し、封口体5の封口板6の材料としては、アルミニウムを使用してその表面に酸化皮膜を形成した。そして、このように作製した従来品と本発明品とについて、105℃放置試験と130℃放置試験を行ったところ、次の表1、表2に示すような結果が得られた。
【0051】
【表1】
【表2】
表1から明らかなように、105℃放置の場合、従来品においては、1000Hrs経過時点で早くも重量減少量が−5mgに達しており、2000Hrs経過時点では、重量減少量は−12mgにも達しており、容量変化率も−15%と大きく低下すると共に、tanδについても初期値の約5倍と大幅に上昇してしまっている。これに対して、本発明品においては、2000Hrs経過時点でも、重量減少量は−2mgに過ぎず、容量変化率も−6%程度であり、tanδについても初期値よりわずかに上昇した程度である。
【0052】
このように、105℃放置試験において、従来品は、1000Hrs経過時点で早くも特性低下を示しており、2000Hrs経過時点では著しい特性低下を示しているのに対し、本発明品は、2000Hrs経過時点においても、初期値に近い優れた値を維持している。
【0053】
また、表2から明らかなように、130℃放置の場合、従来品においては、500Hrs経過時点で早くも重量減少量が−11mgに達しており、容量変化率も−13%と大きく低下すると共に、tanδについても初期値の約4.5倍と大幅に上昇してしまっている。そして、1000Hrs経過時点では、重量減少量は−18mgにも達している上、容量変化率は−85%と著しく低下しており、使用不能である。これに対して、本発明品においては、1000Hrs経過時点でも、重量減少量は−2mgに過ぎず、容量変化率も−6%程度であり、tanδについても初期値よりわずかに上昇した程度である。
【0054】
このように、130℃放置試験において、従来品は、500Hrs経過時点で早くも著しい特性低下を示しており、1000Hrs経過時点では使用不能であるのに対し、本発明品は、1000Hrs経過時点においても、初期値に近い優れた値を維持している。
【0055】
以上のことから、本発明品が、従来品に比べて優れた寿命特性を持ち、特に、耐熱寿命特性に優れていることは明らかである。このことは、チューブ4と封口体5を使用した本発明に係る封口構造により、安定した高い寿命特性を持つ電解コンデンサが得られることを実証するものである。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電極引き出し手段の丸棒部に可撓性材料からなるチューブを装着し、硬質材料からなる封口手段の貫通孔内にチューブ付きの丸棒部を挿入することにより、安定した高い寿命特性を持ち、生産効率の向上や製造コストの低減に貢献可能な優れた電解コンデンサを提供することができる。また、そのような優れた電解コンデンサを低コストで効率よく製造可能な優れた製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電解コンデンサの一つの実施の形態を示す断面図である。
【図2】図1の電解コンデンサにおいて、チューブ付きのリード端子を示す図であり、(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は側面図である。
【図3】図1の電解コンデンサにおいて、封口体を示す図であり、(A)は平面図、(B)は縦断面図、(C)は底面図である。
【図4】図1の電解コンデンサにおいて、封口体の貫通孔とチューブとの寸法関係を示す説明図である。
【図5】図1の電解コンデンサの製造工程において、チューブ装着工程を示す斜視図である。
【図6】図1の電解コンデンサの製造工程において、電極引き出し工程を示す縦断面図である。
【図7】本発明に係る封口体において、貫通孔の別の形状の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1…リード端子
1a…平板部
1b…丸棒部
1c…外部接続部
2…コンデンサ素子
3…外装ケース
4…チューブ
5…封口体
6…封口板
7…弾性リング
8…貫通孔
8a…直線部
8b…挿入ガイド部
8c…小径部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolytic capacitor, and more particularly to an electrolytic capacitor having an improved sealing structure.
[0002]
[Prior art]
An electrolytic capacitor is formed by winding a bipolar electrode foil connected with a lead terminal as an electrode lead means through a separator to form a capacitor element. The capacitor element is placed in a bottomed cylindrical outer case made of aluminum, hard resin, or the like. It is configured to be sealed. Conventionally, in such an electrolytic capacitor, the lead terminal includes a flat plate portion connected to the electrode foil, a round bar portion for passing through the sealing body, and an external connection portion. On the other hand, rubber is used for the sealing body for sealing the opening of the exterior case from the viewpoint of maintaining airtightness with the lead terminal penetrating the sealing body.
[0003]
However, when rubber is used for the sealing body, the electrolytic solution permeates through the rubber and scatters to the outside, or gas (moisture, oxygen, etc.) from the outside enters the case, resulting in capacitor characteristics. Has led to a decline. In order to prevent such a situation, it is conceivable to use a metal material or hard resin with low gas permeability for the sealing body, but when the sealing body is made of a metal material or hard resin or the like in this way, Since the hardness is high, it is difficult to maintain airtightness with the lead terminal penetrating the sealing body.
[0004]
On the other hand, as a sealing body for reducing gas permeability and improving airtightness with the lead terminal, an elastic body made of rubber, fluororesin or the like is embedded in a sealing plate made of hard resin, A technique has been developed in which the lead terminal is pulled out from the elastic body. Such techniques are disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 55-7317, 55-115041, 55-132936, and the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, in the conventional sealing body in which the elastic body is embedded in the sealing plate, the shape stability of the elastic body is high, but the elastic body is relatively difficult to deform. As a result, the inner diameter of the elastic body is almost equal to the outer diameter of the round part of the lead terminal in order to ensure the lead terminal insertability, and there is a slight error in the elastic body dimensions according to the processing accuracy and dimensional accuracy. As a result, the airtightness is lowered, and the variation in the life characteristics is increased.
[0006]
On the other hand, it is possible to change the manufacturing method of the sealing body to ensure higher processing accuracy and dimensional accuracy than before, but such a method increases the manufacturing cost while lowering the production efficiency. Is not desirable. Even if the method is not changed in this way, the conventional method itself has a problem that the production efficiency is lowered because a complicated process is required due to the relationship of embedding the elastic body when the sealing plate is formed.
[0007]
The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to improve the sealing structure, thereby having stable high life characteristics, improving production efficiency, It is to provide an excellent electrolytic capacitor that can contribute to a reduction in manufacturing cost. Another object of the present invention is to provide an excellent manufacturing method capable of efficiently manufacturing such an excellent electrolytic capacitor at a low cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, an electrolytic capacitor manufacturing method according to
[0009]
According to this method, since the sealing plate made of a hard material is used as the sealing means, the gas permeability can be lowered. In addition, since a tube made of a flexible material is attached to the round bar portion of the electrode extraction means, the airtightness can be improved. In particular, when the round bar portion of the electrode lead-out means is inserted into the through hole of the sealing plate, the tube attached to the round bar portion is not bonded to the through hole of the sealing plate by an adhesive or the like. By extending in the insertion direction, stress is diffused to improve the adhesion between the tube and the round bar, and sufficient elasticity is obtained. Even high (high hardness) tubes can be easily inserted. Therefore, depending on the material of the tube, the gas permeability can be sufficiently lowered and the airtightness can be sufficiently improved. Also, the operation of inserting the electrode drawing means into the tube made of a flexible material and the work of inserting the resulting electrode drawing means with a tube into the through hole of the sealing plate made of a hard material are extremely Since this is an easy and efficient operation, the electrolytic capacitor can be manufactured easily and efficiently. Furthermore, according to this method, the tube is continuously supplied at an appropriate speed using a long tube in units of reels, and the electrode lead-out means is inserted into the tube while being sequentially cut into use dimensions. Therefore, it is possible to efficiently perform the tube mounting operation continuously using a simple production machine.
[0011]
The electrolytic capacitor manufacturing method according to
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0027]
[1. Configuration of electrolytic capacitor]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of an electrolytic capacitor according to the present invention. As shown in FIG. 1, a
[0028]
2A and 2B are views showing the
[0029]
The flexible material constituting the
[0030]
3A and 3B are diagrams showing the sealing
[0031]
The hard material constituting the sealing
[0032]
FIG. 4 is an explanatory view showing a dimensional relationship between the through
[0033]
[2. Electrolytic capacitor manufacturing process]
Specifically, the electrolytic capacitor having the above configuration is manufactured by the following procedure. First, the flat plate portions 1a of the pair of
[0034]
Next, as shown in FIG. 5, for each of the pair of
[0035]
Subsequently, as shown in FIG. 6, the
[0036]
Thereafter, the
[0037]
[3. Action / Effect]
The operations and effects of the present embodiment as described above are as follows.
First, since most of the sealing
[0038]
That is, the
[0039]
Further, when the
[0040]
Further, as described above, when the
[0041]
In addition, since the
[0042]
In the present embodiment, the sealing
[0043]
Further, in the present embodiment, since the tip of the opening of the outer case 3 is brought into contact with the sealing
[0044]
On the other hand, in the manufacturing process as described above, the operation of inserting the
[0045]
In particular, using an appropriate production machine and a long tube material in a reel unit, the tube material is continuously supplied at an appropriate speed, and is sequentially cut into use dimensions to form a
[0046]
[4. Other Embodiments]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other forms can be implemented within the scope of the present invention. First, in the said embodiment, although the specific material was enumerated as a flexible material which comprises the
[0047]
Furthermore, the specific shape of the through-
[0048]
As another example of the sealing
[0049]
Moreover, in the said embodiment, although the sealing
[0050]
【Example】
In order to investigate the specific life characteristics of the electrolytic capacitor according to the present invention as described above, a conventional product simply using a sealing rubber and a product of the present invention using the
[0051]
[Table 1]
[Table 2]
As is apparent from Table 1, in the case of standing at 105 ° C., in the conventional product, the weight loss reached -5 mg as soon as 1000 Hrs passed, and the weight loss reached -12 mg after 2000 Hrs passed. The rate of change in capacity is greatly reduced to -15%, and tan δ is also significantly increased to about 5 times the initial value. On the other hand, in the product of the present invention, even when 2000 Hrs passed, the weight loss was only −2 mg, the capacity change rate was about −6%, and tan δ was slightly increased from the initial value. .
[0052]
As described above, in the 105 ° C. standing test, the conventional product showed a characteristic deterioration as soon as 1000 Hrs passed, and showed a remarkable characteristic drop when 2000 Hrs passed. Even in the case, an excellent value close to the initial value is maintained.
[0053]
Further, as is apparent from Table 2, in the case of standing at 130 ° C., in the conventional product, the weight loss reached -11 mg as soon as 500 Hrs had elapsed, and the capacity change rate decreased significantly to -13%. Tan δ has also increased significantly, about 4.5 times the initial value. When 1000 Hrs has elapsed, the weight reduction amount has reached -18 mg and the rate of change in capacity has dropped significantly to -85%, making it unusable. On the other hand, in the product of the present invention, even when 1000 Hrs elapsed, the amount of weight loss was only −2 mg, the capacity change rate was about −6%, and tan δ was slightly increased from the initial value. .
[0054]
As described above, in the 130 ° C. standing test, the conventional product shows a significant deterioration in characteristics as soon as 500 Hrs elapses, and cannot be used after 1000 Hrs elapses. It maintains an excellent value close to the initial value.
[0055]
From the above, it is clear that the product of the present invention has superior life characteristics compared to conventional products, and in particular, excellent heat resistance life characteristics. This proves that an electrolytic capacitor having stable and high life characteristics can be obtained by the sealing structure according to the present invention using the
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a tube made of a flexible material is attached to the round bar portion of the electrode extraction means, and the round bar portion with a tube is inserted into the through hole of the sealing means made of a hard material. By doing so, it is possible to provide an excellent electrolytic capacitor that has stable high life characteristics and can contribute to improvement of production efficiency and reduction of manufacturing cost. Moreover, the outstanding manufacturing method which can manufacture such an outstanding electrolytic capacitor efficiently at low cost can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of an electrolytic capacitor according to the present invention.
2 is a view showing a lead terminal with a tube in the electrolytic capacitor of FIG. 1, (A) is a plan view, (B) is a front view, and (C) is a side view. FIG.
3 is a view showing a sealing body in the electrolytic capacitor of FIG. 1, (A) is a plan view, (B) is a longitudinal sectional view, and (C) is a bottom view. FIG.
4 is an explanatory view showing a dimensional relationship between a through hole of a sealing body and a tube in the electrolytic capacitor of FIG. 1. FIG.
5 is a perspective view showing a tube mounting step in the manufacturing process of the electrolytic capacitor of FIG. 1. FIG.
6 is a longitudinal sectional view showing an electrode drawing process in the manufacturing process of the electrolytic capacitor of FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an example of another shape of the through hole in the sealing body according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記組立工程は、
可撓性材料からなるチューブ内に前記電極引き出し手段を挿入してその前記丸棒部の外周にチューブを装着するチューブ装着工程と、
前記チューブ装着工程によって得られたチューブ付きの電極引き出し手段を、前記チューブよりも硬質の材料からなる封口板の貫通孔内に挿入してこの貫通孔からその前記外部接続部を引き出すと共にこの貫通孔内にチューブ付きの丸棒部を嵌め込む電極引き出し工程と、を有し、
前記チューブ装着工程が、装着時の使用寸法より長尺なチューブを使用してこのチューブを連続的に供給し、使用寸法に順次切断する工程を含むことを特徴とする電解コンデンサの製造方法。An element forming step of forming a capacitor element by winding a bipolar electrode foil connected with electrode lead-out means through a separator, and storing the capacitor element in a bottomed cylindrical outer case, and opening it in the opening of the outer case An assembly step of sealing by mounting sealing means is provided, and as the electrode lead- out means, an electrode lead- out means comprising a flat plate portion for internal connection, a round bar portion for penetrating the sealing means, and an external connection portion is used. In the method of manufacturing an electrolytic capacitor,
The assembly process includes
A tube mounting step of inserting the electrode drawing means into a tube made of a flexible material and mounting the tube on the outer periphery of the round bar portion;
The electrode lead-out means with the tube obtained by the tube mounting step is inserted into the through-hole of the sealing plate made of a material harder than the tube, and the external connection portion is pulled out from the through-hole and the through-hole An electrode drawing process for fitting a round bar with a tube inside ,
The method for manufacturing an electrolytic capacitor, wherein the tube mounting step includes a step of continuously supplying the tube using a tube longer than the use size at the time of mounting and sequentially cutting the tube into the use size .
前記第2のチューブ装着工程が、装着時の使用寸法より長尺なチューブを使用してこのチューブを連続的に供給し、使用寸法に順次切断する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の電解コンデンサの製造方法。In order to form the sealing means, it has a second tube mounting step of mounting a tube-shaped outer peripheral portion made of a flexible material on the outer periphery of the sealing plate made of a hard material ,
The second tube mounting step includes a step of continuously supplying the tube using a tube longer than a use size at the time of mounting and sequentially cutting the tube into the use size. Manufacturing method of the electrolytic capacitor.
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