JP4662001B2 - 電解コンデンサの気密検査装置及び気密検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、発明は電解コンデンサの気密検査装置及び電解コンデンサの気密検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常の電解コンデンサ１は、図５に示したように、アルミニウム等の弁作用金属からなる陽極陰極箔３と陰極電極箔４とを、セパレータ５を介して巻回してコンデンサ素子２を形成し、このコンデンサ素子２に駆動用電解液を含浸するとともに、コンデンサ素子２を有底筒状の外装ケース７に収納している。外装ケース７の開口部は、弾性ゴムからなる封口部材や、弾性ゴムと硬質樹脂板とを貼り合わせた封口部材８を装着し、外装ケース７の開口部端面や開口部付近の側面に絞り加工を施して密封している。
【０００３】
両極電極箔３、４にそれぞれ電気的に接続されたリード６は、コンデンサ素子２の端面から引き出され、封口部材８を貫通して外部に導出されている。比較的大きな電解コンデンサの場合、コンデンサ素子２の端面から引き出されたリード６は、弾性ゴムと硬質樹脂板とを貼り合わせた封口部材８に固着された端子部９に、リベット等を介して接続されている。
【０００４】
あるいは、陽極電極箔３と陰極電極箔４とをセパレータ５を介して巻回したコンデンサ素子２に、加熱溶融したＴＣＮＱ錯塩を含浸したものや、３，４−エチレンジオキシチオフェンと酸化剤を含浸してコンデンサ素子２内での化学重合反応により生成したポリエチレンジオキシチオフェンを固体電解質層としてセパレータ５で保持したものなどの、いわゆる固体電解コンデンサがあり、この固体電解コンデンサも前記の電解コンデンサと同様に有底筒状の外装ケース７に収納して、外装ケース７の開口部を封口部材８で封止、密封したものがある。
【０００５】
そしてこの電解コンデンサ１の気密を検査するには、熱湯を入れた容器の中に電解コンデンサ１を沈め、熱湯内に出てくる気泡を目視で確認する方法により行われていた。
【０００６】
あるいは、特開平１０−１９７３８９公報に記載された発明のように、電解コンデンサを収納する密閉容器と、この密閉容器に設けられ、かつ密閉容器内へ圧縮空気の注入を行わせる空気注入口と、この空気注入口を介して密閉容器内に注入された一定量の圧縮空気の規定時間経過後における密閉容器内の空気圧力の変化を検出する圧力計とを備えた気密検査装置により検査し、検査している電解コンデンサが気密不良品であれば、電解コンデンサ内に圧縮空気が入り込んで密閉容器内の空気圧力は変化することになるため、この空気圧力の変化を圧力計が検出して良品か、不良品かの良否判定を行うものが知られている。
【０００７】
また、別の方法として、特開平１０−２８１９１６公報や、特開平１０−２８４３５６公報に記載された発明のように、貯留された液体中に電解コンデンサを没入させた液槽を密閉空間内に配置し、密閉空間内を空気引きして負圧とした際の電解コンデンサから発生する気泡の有無により、電解コンデンサの封口性能の良否を判別するものや、封口部が下面側に位置するようにして固定台上に仮固定させた１個以上の電解コンデンサを密閉空間内に配置した後、該密閉空間内を空気引きして負圧とした際の電解コンデンサから漏出する駆動用電解液の有無を目視して確認することにより、その良否を判別するものがしられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の気密検査方法においては次のような問題点を有していた。
【０００９】
すなわち、熱湯を使用する方法においては、大量のアルミ電解コンデンサを熱湯に入れるとその温度コントロールが難しくなるほか、負圧とした密閉空間内の液漕を用いる方法や電解コンデンサから漏出する駆動用電解液の有無を目視して確認する方法と同様に、検出方法が目視に頼らざるを得ないところから、生産ラインに組み入れて全数検査するということは非常に難しいという問題点を有していた。
【００１０】
また、電解コンデンサを収容した密閉容器内へ圧縮空気の注入し、一定量の圧縮空気の規定時間経過後における密閉容器内の空気圧力の変化を検出する方法では、電解コンデンサの封口部材の外部付近の欠損による気密不良は検出できるものの、図６に示したような、封口部材８の内部付近の欠損部１０による径時的な気密不良の検出には不向きである。
【００１１】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、生産ラインに組み入れて電解コンデンサの気密検査の全数検査を行うことができる電解コンデンサの気密検査装置及び気密検査方法の提供を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサを収容して密閉空間を形成する密閉容器と、密閉容器に設置し、密閉容器内の空気中の特定成分の有無を検査する感知装置と、前記電解コンデンサの封口部材を一定の圧力で押す押圧治具とを備えた電解コンデンサの気密検査装置で、本発明の請求項５に記載した、コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサを、熱処理を施した後に密閉容器に収容し、密閉容器内の空気中の所定時間経過後における特定成分の有無を密閉容器に設置した感知装置により確認して電解コンデンサの気密の良否を検査するとともに、前記電解コンデンサへの熱処理においては、該熱処理を施した後または熱処理を施す前に、電解コンデンサの封口部材が所定圧力で押圧されている電解コンデンサの気密検査方法に供するものである。
【００１３】
ここで特定成分とは、電解コンデンサに用いられる駆動用電解液に含まれる成分や、電解コンデンサ内部の電気化学的反応により発生する水素ガス、あるいはＴＣＮＱ錯塩、ポリエチレンジオキシチオフェンなどの固体電解質自体に含まれる成分のほかこれらの生成過程で生じるガスなどが例示できるが、これらに限定されるものではなく、電解コンデンサの外装ケース内部で生じた気体全般をいう。
【００１４】
この構成によれば、電解コンデンサが良品であれば、電解コンデンサに熱処理を施して電解コンデンサの内圧を上昇させても、電解コンデンサを収容した密閉容器内の空気中に特定成分は感知されず、一方、電解コンデンサが気密不良品であれば、所定時間経過後における密閉容器内の空気中に電解コンデンサ内部の特定成分が漏出し、その特定成分が感知装置により検知され、不良品かの良否判定を短時間で行うため、この装置を生産ラインに組み入れることにより、電解コンデンサの気密検査の全数検査が実現できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記密閉容器に、電解コンデンサに熱処理を施す加熱手段を設けた電解コンデンサの気密検査装置であり、請求項６に記載の、コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサを、密閉容器に収容するとともにこの密閉容器に設置した加熱手段により熱処理を施した後、密閉容器内の空気中の所定時間経過後における特定成分の有無を密閉容器に設置した感知装置により確認して電解コンデンサの気密の良否を検査するとともに、前記電解コンデンサへの熱処理においては、該熱処理を施した後または熱処理を施す前に、電解コンデンサの封口部材が所定圧力で押圧されている電解コンデンサの気密検査方法に供するものである。
【００１６】
この構成によれば、電解コンデンサの熱処理と検査とを同一装置内で行うことができ、電解コンデンサが良品であれば、電解コンデンサに熱処理を施して電解コンデンサの内圧を上昇させても、電解コンデンサを収容した密閉容器内の空気中に特定成分は感知されず、一方、電解コンデンサが気密不良品であれば、所定時間経過後における密閉容器内の空気中に電解コンデンサ内部の特定成分が漏出し、その特定成分が感知装置により検知され、不良品かの良否判定を短時間で行うため、この装置を生産ラインに組み入れることにより、電解コンデンサの気密検査の全数検査が実現できる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサの少なくとも開口部を覆う枠部材と、この枠部材に設置され、枠部材により囲繞された空気中の特定成分の有無を検査する感知装置と、前記電解コンデンサの封口部材を一定の圧力で押す押圧治具とを備えた電解コンデンサの気密検査装置であり、請求項７に記載の、コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コデンサに熱処理を施した後、感知装置を配置した枠部材を、電解コンデンサの少なくとも開口部を覆うように配置し、この枠部材により囲繞された空気中の所定時間経過後における特定成分の有無を前記感知装置により確認して電解コンデンサの気密の良否を検査するとともに、前記電解コンデンサへの熱処理においては、該熱処理を施した後または熱処理を施す前に、電解コンデンサの封口部材が所定圧力で押圧されている電解コンデンサの気密検査方法や、請求項８に記載の、コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサに、感知装置を配置した枠部材を、電解コンデンサの少なくとも開口部を覆うように配置するとともに、電解コンデンサに熱処理を施した後、この枠部材により囲繞された空気中の所定時間経過後における特定成分の有無を前記感知装置により確認して電解コンデンサの気密の良否を検査するとともに、前記電解コンデンサへの熱処理においては、該熱処理を施した後または熱処理を施す前に、電解コンデンサの封口部材が所定圧力で押圧されている電解コンデンサの気密検査方法に供するものである。
【００１８】
この構成によれば、電解コンデンサが良品であれば、電解コンデンサに熱処理を施して電解コンデンサの内圧を上昇させても、電解コンデンサの開口部を覆う枠部材に囲繞された空気中に特定成分は感知されず、一方、電解コンデンサが気密不良品であれば、所定時間経過後における枠部材に囲繞された空気中に電解コンデンサ内部の特定成分が漏出し、その特定成分が感知装置により検知され、不良品かの良否判定を短時間で行うため、この装置を生産ラインに組み入れることにより、電解コンデンサの気密検査の全数検査が実現できる。
【００１９】
なお、前記枠部材には、電解コンデンサの開口部に密接する弾性部材を備えてもよく、この構成によれば、特定成分の検出精度が更に向上する。
【００２０】
さらに、上記全ての発明について、電解コンデンサの開口部を一定の圧力で押す押圧治具を備えた電解コンデンサの気密検査装置を用い、電解コンデンサに熱処理を施した後または熱処理を施す前に、電解コンデンサの封口部材を所定圧力で押圧する電解コンデンサの気密検査方法を採用してもよい。この構成によれば、押圧治具による外部からの圧力により、電解コンデンサが気密不良品であれば、電解コンデンサ内部の特定成分の漏出が促進され、良否判定の時間を更に短縮することができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１には、本発明の第１の実施例を示した。電解コンデンサ１は、図５に示したように、アルミニウム等の弁作用金属からなる陽極陰極箔３と陰極電極箔４とを、セパレータ５を介して巻回してコンデンサ素子２を形成し、このコンデンサ素子２に駆動用電解液を含浸するとともに、コンデンサ素子２を有底筒状の外装ケース７に収納している。外装ケース７は、アルミニウムからなり、この外装ケース７の開口部には、弾性ゴムと硬質樹脂板とを貼り合わせた封口部材８を装着している。外装ケース７の開口部は、その端面に絞り加工を施して密封し、電解コンデンサ１を構成している。
【００２２】
第１の実施例において、このような電解コンデンサ１の気密検査は、先ず、電解コンデンサ１に約５０℃〜１２０℃程度の熱処理を施し、あるいは必要に応じて熱処理に加えて一定電圧を印加した後、図１に示したような密閉容器２０に収容する。この熱処理は、電解コンデンサの製造において一定電圧を印加して熱処理する再化成工程をもって行ってもよい。
【００２３】
密閉容器２０は、一定の密閉性を確保できればよく、密閉容器２０内の空気中の特定成分を検知する感知装置２１が取り付けられている。この感知装置２１は、電解コンデンサ１に用いられる駆動用電解液に含まれる成分や、電解コンデンサ１内部の電気化学的反応により発生する水素ガス、あるいはＴＣＮＱ錯塩、ポリエチレンジオキシチオフェンなどの固体電解質自体に含まれる成分のほかこれらの生成過程で生じるガスなどを感知するもので、感知部２２が密閉容器２０内に挿入されている。この感知装置２１は、単一の特定成分を感知する感知装置でも、複数の特定成分を感知する感知装置であってもよい。さらには、必要に応じて異なる特定成分を感知する感知装置を複数設置してもよい。第１の実施例においては、水素ガスセンサを用いている。
【００２４】
そして、熱処理を施された電解コンデンサ１を密閉容器２０に収容し、密閉容器２０内における特定成分（この実施例では水素ガス）の有無を前記感知装置２１により検出して行う。このとき、所定時間経過後に密閉容器２０内の特定成分を感知した場合、検査対象となった電解コンデンサ１は、熱処理による電解コンデンサ１内部の圧力上昇によって内部の特定成分が外部の漏出したことになり、気密不良との判定をする。
【００２５】
検査する電解コンデンサ１が良品である場合は、熱処理によって電解コンデンサ１内部の圧力が上昇しても内部の特定成分が外部に漏出することはなく、所定時間経過後であっても密閉容器２０内に特定成分は感知されることはない。
【００２６】
図２は、本発明の他の実施例による電解コンデンサの気密検査装置を示したもので、この気密検査装置は、図１に示した本発明の第１の実施例で示した気密検査装置に電熱ヒーターなどの加熱手段２３を付加したもので、電解コンデンサ１を密閉容器２０に収容した後に電熱ヒーター（加熱手段２３）などで電解コンデンサ１に加熱処理を施し、そのままの状態で所定時間経過後における密閉容器２０内の特定成分の有無を密閉容器２０に取り付けた感知装置２１にて密閉容器２０内の特定成分を検査する。
【００２７】
この実施例においても、第１の実施例と同様、所定時間経過後において密閉容器２０内に特定成分が検出されなければ、加熱処理による電解コンデンサ１内の内圧上昇によっても電解コンデンサ１内部の特定成分が外部に漏出していないことを確認することができる。この実施例の場合、電解コンデンサ１への加熱処理後、時間の隔たりがない状態で検査を行うことができ、加熱手段２３の温度制御と相まってより精密な検査を行うことができる。
【００２８】
図３は、本発明の他の実施例を示したもので、第１の実施例のように、電解コンデンサ全体の気密検査をするものではなく、電解コンデンサ１の開口部のみを枠部材２４で覆った状態で気密検査を行うものである。
【００２９】
すなわち、熱処理を施した電解コンデンサ１の開口部に、電解コンデンサ１の開口部に密接する弾性部材２５を備えた枠部材２４を配置し、一定の圧力を以て電解コンデンサ１に圧着し、電解コンデンサ１の開口部と枠部材２４とで密閉された空間２６を形成し、この密閉された空間２６中の、所定時間経過後における特定成分の有無を感知装置２１で検査する。
【００３０】
この実施例においても、第１の実施例と同様、所定時間経過後において、電解コンデンサ１の開口部と枠部材２４とで密閉された空間２６内に特定成分が検出されなければ、加熱処理により電解コンデンサ１内の内圧が上昇しても電解コンデンサ１内部の特定成分が外部に漏出していないことを確認することができる。そして、電解コンデンサ１を密閉容器に収容することなく気密検査を行うことができるため、電解コンデンサ１への加熱処理は、枠部材２４を設置する前後のいずれでもよく、また製造設備も簡便となる。
【００３１】
図４には、本発明の他の実施例を示したもので、気密検査装置に電解コンデンサ１の開口部を一定の圧力で押圧する押圧治具２８を備えたものである。すなわち、電解コンデンサ１の開口部付近に、電解コンデンサ１の開口部を覆う枠部材２７を配置し、この枠部材２７に設置した押圧治具２８によって電解コンデンサ１の開口部を一定の圧力（５０〜８０Ｎ）で押圧する。
【００３２】
この実施例においても、第１の実施例と同様、所定時間経過後において電解コンデンサ１の開口部と枠部材２７とで囲繞された空間２９内に特定成分が検出されなければ、電解コンデンサ１内の内圧の上昇によっても電解コンデンサ１内部の特定成分が外部に漏出していないことを確認することができる。そして、加熱処理による電解コンデンサ１の内圧上昇を押圧治具２８の押圧によって補助し、より迅速な検査ができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明は、コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサを収容して密閉空間を形成する密閉容器や、電解コンデンサの開口部付近に設置される枠部材と、密閉容器や枠部材に設置し、密閉容器や枠部材内の空気中の特定成分の有無を検査する感知装置とを備えた電解コンデンサの気密検査装置により、電解コンデンサを熱処理を施して密閉容器に収容し、あるいは電解コンデンサの開口部付近に枠部材を設置し、密閉容器や枠部材内の空気中の所定時間経過後における特定成分の有無を密閉容器や枠部材に設置した感知装置により確認して電解コンデンサの気密の良否を検査するもので、所定時間経過後に密閉容器や枠部材内の特定成分を感知した場合は、検査対象となった電解コンデンの内部の特定成分が外部の漏出したことになり、気密不良との判定をすることができる。一方で、検査する電解コンデンサが良品である場合は、電解コンデンサ内部の圧力が上昇しても内部の特定成分が外部に漏出することはなく、所定時間経過後であっても密閉容器や枠部材内に特定成分は感知されることはなく、良品か、不良品かの良否判定を短時間で行うことができる。そのため、この装置を生産ラインに組み入れることにより、電解コンデンサの気密検査の全数検査ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例を示す電解コンデンサの気密検査装置を示す構成断面図
【図２】本発明による他の実施例を示す電解コンデンサの気密検査装置を示す構成断面図
【図３】本発明による他の実施例を示す電解コンデンサの気密検査装置を示す構成断面図
【図４】本発明による他の実施例を示す電解コンデンサの気密検査装置を示す構成断面図
【図５】一般の電解コンデンサを示す断面図
【図６】一般の電解コンデンサの気密不良となる原因を示す部分断面図
【符号の説明】
１ 電解コンデンサ
２ コンデンサ素子
３ 陽極電極箔
４ 陰極電極箔
５ セパレータ
６ リード
７ 外装ケース
８ 封口部材
９ 端子
１０ 欠損部
２０ 密閉容器
２１ 感知装置
２２ 感知部
２３ 加熱手段
２４ 枠部材
２５ 弾性部材
２６ 空間
２７ 枠部材
２８ 押圧治具
２９ 空間

Claims (10)

1. コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサを収容して密閉空間を形成する密閉容器と、密閉容器に設置し、密閉容器内の空気中の特定成分の有無を検査する感知装置と、前記電解コンデンサの封口部材を一定の圧力で押す押圧治具とを備えた電解コンデンサの気密検査装置。
2. 前記密閉容器に、電解コンデンサに熱処理を施す加熱手段を設けた請求項１記載の電解コンデンサの気密検査装置。
3. コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサの少なくとも開口部を覆う枠部材と、この枠部材に設置され、枠部材により囲繞された空気中の特定成分の有無を検査する感知装置と、前記電解コンデンサの封口部材を一定の圧力で押す押圧治具とを備えた電解コンデンサの気密検査装置。
4. 前記枠部材が、電解コンデンサの開口部に密接する弾性部材を備えた請求項３記載の電解コンデンサの気密検査装置。
5. 前記感知装置が、水素ガスセンサである請求項１ないし４いずれかに記載の電解コンデンサの気密検査装置。
6. コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサを、熱処理を施した後に密閉容器に収容し、密閉容器内の空気中の所定時間経過後における特定成分の有無を密閉容器に設置した感知装置により確認して電解コンデンサの気密の良否を検査するとともに、前記電解コンデンサへの熱処理においては、該熱処理を施した後または熱処理を施す前に、電解コンデンサの封口部材が所定圧力で押圧されている電解コンデンサの気密検査方法。
7. コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサを、密閉容器に収容するとともにこの密閉容器に設置した加熱手段により熱処理を施した後、密閉容器内の空気中の所定時間経過後における特定成分の有無を密閉容器に設置した感知装置により確認して電解コンデンサの気密の良否を検査するとともに、前記電解コンデンサへの熱処理においては、該熱処理を施した後または熱処理を施す前に、電解コンデンサの封口部材が所定圧力で押圧されている電解コンデンサの気密検査方法。
8. コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサに熱処理を施した後、感知装置を配置した枠部材を、電解コンデンサの少なくとも開口部を覆うように配置し、この枠部材により囲繞された空気中の所定時間経過後における特定成分の有無を前記感知装置により確認して電解コンデンサの気密の良否を検査するとともに、前記電解コンデンサへの熱処理においては、該熱処理を施した後または熱処理を施す前に、電解コンデンサの封口部材が所定圧力で押圧されている電解コンデンサの気密検査方法。
9. コンデンサ素子を外装ケースに収納し、この外装ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサに、感知装置を配置した枠部材を、電解コンデンサの少なくとも開口部を覆うように配置するとともに、電解コンデンサに熱処理を施した後、この枠部材により囲繞された空気中の所定時間経過後における特定成分の有無を前記感知装置により確認して電解コンデンサの気密の良否を検査するとともに、前記電解コンデンサへの熱処理においては、該熱処理を施した後または熱処理を施す前に、電解コンデンサの封口部材が所定圧力で押圧されている電解コンデンサの気密検査方法。
10. 前記感知装置が、水素ガスセンサである請求項６ないし９いずれかに記載の電解コンデンサの気密検査方法。

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