JP4303326B2 - 電解コンデンサ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電解コンデンサの電極引出しリードタブの接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電解コンデンサは、ＡＶ機器や産業用機器において電源平滑用やカップリング用などに広く使用されている。例として、ＪＩＳ規格のＣＥ３３形のアルミ電解コンデンサは、図１のように有底円筒のアルミニウム製の外装ケース２内に、コンデンサ素子３を収納してなり、外装ケース２の開口した封止部分は封口体４により封止されている。コンデンサ素子３は、エッチング、化成された陽極箔と陰極箔に電極引出しリードタブを加締接続し、セパレータを介して巻回した上、テープ５で固定し、電解液を含浸してなる。電極引出しリードタブは封口体に固定された外部引出し電極端子に加締接続される。コンデンサ素子３と外装ケース２の間には、コンデンサ素子３を固定する目的で固定材６が充填されている。
【０００３】
前記のようなコンデンサにおいて、陽極箔、陰極箔に加締される電極引出しリードタブの位置は、図２に示す様に陽極箔及び陰極箔の全長を電極引出しリードタブ枚数分に均等分割し、その分割部分の中央付近に加締されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術による電解コンデンサは、使用中にある程度の発熱を伴う。小形のコンデンサの場合、問題は少ないが、アルミニウム製の巻芯を使用した電解コンデンサの場合、その発熱による温度上昇の問題が顕在化してくる。過度に温度が上昇するとコンデンサの機能が低下したり、寿命が短縮してしまう問題がある。
【０００５】
コンデンサの発熱はコンデンサ内部のワット損失により、コンデンサ素子全体が発熱するが、コンデンサ素子は巻回構造のため、中心付近に近いほど温度上昇が高く、外側に近いほど温度上昇が低いといった傾向が見られる。
【０００６】
また、コンデンサ素子の放熱性は、巻回構造であるため、素子中心付近よりも外側付近の方が放熱されやすいという特徴を有している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電極引出しリードタブ間隔を巻芯部に向かうほど狭くすることで、巻芯部に向かうほどタブ１枚当たりの抵抗値を下げることができ、コンデンサ素子中心付近の発熱を少なくする構造を備えるものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、アルミニウム製のパイプを巻芯とし、４枚の引出しリードタブを固着した陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回した巻回部を有するコンデンサ素子からなる電解コンデンサにおいて、前記陽極箔および前記陰極箔の表面を長さ方向に仮想的にｎ個に分割する場合に、巻回部外側から巻回部中心側にかけて各分割部分の長さ方向における長さの比率が１：１／２：１／４：１／４となるように分割し、前記長さ方向において各分割部分の中央に、前記４枚の引出しリードタブの各々を配置して前記引出しリードタブの間隔が、巻芯部に向かうほど狭くして、コンデンサ素子中心付近の発熱を低減したことを特徴とする電解コンデンサである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のコンデンサは、コンデンサ素子の巻回部中心付近の発熱を低減し、巻回部外側の放熱を増やすことで、従来技術によるコンデンサよりも放熱性を良くし、コンデンサ素子全体の温度上昇を抑え、コンデンサを長寿命化することができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。コンデンサ素子は、アルミニウム製のパイプを巻芯とし、陽極箔と陰極箔に電極引出しリードタブを加締し、セパレータを介して巻回した上、テープ５で固定し電解液を含浸して構成されている。
【００１１】
本発明のコンデンサ素子は図４に示すように、陽極箔２１及び陰極箔２２の巻回部中心に向かうほど分割部分が狭くなり、その分割部分の中央に電極引出しリードタブ２３が加締されている。
【００１２】
従来のコンデンサ素子は、図２に示すように、引出しリードタブ１３が、陽極箔１１及び陰極箔１２の全長を均等分割するように加締されている。
【００１３】
本発明のコンデンサ素子に用いる電極引出しリードタブの枚数は、多ければ多いほどその効果を発揮することができる。
【００１４】
本発明の電解コンデンサと従来品の電解コンデンサを定格４００Ｖ−２００００μＦ、サイズ：φ９０×２３０Ｌのもので比較した。コンデンサ素子の巻回部中心から巻回部外側にかけての発熱量−放熱量−温度上昇の関係は、本発明：図５、従来例：図３の概念図のようになり、リプル電流に対する温度を測定すると表１及び図６のようになる。本発明の電解コンデンサにおいては巻回部外側の巻回部中心に対する温度比率が０．９５から０．９６となり、巻回部のリプル電流による発熱が均一化され、巻回部全体の温度上昇を低減することができるのに対し、従来品においては、巻回部外側の巻回部中心に対する温度比率が０．６９から０．７０であって発熱が均一化されず、巻回部全体の温度上昇が抑えられない。
【００１５】
【表１】
【発明の効果】
本発明による陽極箔及び陰極箔に接続された電極引出しリードタブ間隔が巻芯側ほど狭いコンデンサ素子を用いた電解コンデンサは、コンデンサ素子の巻回部内側の発熱を低減し、巻回部外側の放熱を増大させることにより、従来技術による電解コンデンサよりも放熱性に優れており、発熱による特性劣化が少なくなるので、製品を容易且つ安価に長寿命化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による電解コンデンサの外形図。
【図２】従来技術による電解コンデンサ素子の陽極箔及び陰極箔の展開図。
【図３】従来技術による電解コンデンサ素子の発熱量と放熱量との概念図
【図４】本発明による電解コンデンサ素子の陽極箔及び陰極箔の展開図。
【図５】本発明による電解コンデンサ素子の発熱量と放熱量との概念図。
【図６】電極引出しリードタブ数６枚の電解コンデンサにおいて、リプル電流を１４０Ａ印加した際の従来品と本発明品の温度上昇の概念図。
【符号の説明】
１ 電解コンデンサ
２ 外装ケース
３ コンデンサ素子
４ 封口体
５ テープ
６ 固定材
８ 防爆弁
９ 電極引出しリードタブ
１０ 電極端子
１１ 陽極箔
１２ 陰極箔
１３ 電極引出しリードタブ
２１ 陽極箔
２２ 陰極箔
２３ 電極引出しリードタブ
Claims (1)
- アルミニウム製のパイプを巻芯とし、４枚の引出しリードタブを固着した陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回した巻回部を有するコンデンサ素子からなる電解コンデンサにおいて、
前記陽極箔および前記陰極箔の表面を長さ方向に仮想的に４個に分割する場合に、巻回部外側から巻回部中心側にかけて各分割部分の長さ方向における長さの比率が１：１／２：１／４：１／４となるように分割し、
前記長さ方向において各分割部分の中央に、前記４枚の引出しリードタブの各々を配置して前記引出しリードタブの間隔が巻芯部に向かうほど狭くして、コンデンサ素子中心付近の発熱を低減したことを特徴とする電解コンデンサ。
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