JP4821218B2

JP4821218B2 - コンデンサ

Info

Publication number: JP4821218B2
Application number: JP2005253307A
Authority: JP
Inventors: 宏次芦野; 哲弘埜々下
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2005-09-01
Filing date: 2005-09-01
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2025-09-01
Also published as: JP2007067267A

Description

本発明は、コンデンサ素子の陽極箔及び陰極箔から突出するタブ部と、内端部が前記タブ部とそれぞれ接続固定し、中間部が絶縁樹脂層で囲繞された外部端子を有し、前記コンデンサ素子を密封状に外装したラミネートフィルムを前記絶縁樹脂層のところで熱融着して前記外部端子の先端部を、内部を密封封止したラミネートフィルムから突出させてなるコンデンサ及びその製造方法に関する。

従来、ラミネートフィルムで外装したコンデンサとしては、電解コンデンサ、電気２重層コンデンサなどがあり、電極箔から水平に延びたタブ部と外部電極端子とを平面を付き合わせて接属し、この接続部分を外部から絶縁物で覆い、ラミネートフィルムの周囲を熱融着させて電極箔を含むコンデンサ素子を密封状に外装したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このラミネートフィルムで外装したコンデンサは、タブ部と外部電極端子との接続部分の厚さが０．２ｍｍ以下であり、ラミネートフィルムの厚さが０．３ｍｍであるため、ラミネートフィルムの熱融着性樹脂が熱融着時に融けても、ラミネートフィルムのアルミ箔がタブ部や外部電極端子と触れることがなく、短絡の発生が回避できる構成となっている。

実願昭５８−１３４９３４号（実開昭６０−４２７２８号公報参照）のマイクロフィルム（第６頁第１０行から第９頁第７行目、図４、５参照）

しかし前記特許文献１に記載されたラミネートフィルムで外装したコンデンサは、電極箔から水平に延びたタブ部と外部電極端子とが平面同士を付き合わせて接続してあるため、ラミネートフィルムの熱融着性樹脂が一部融けてもラミネートフィルムの厚さで、剥き出しとなったラミネートフィルムのアルミ箔がタブ部や外部電極端子と接触することが防げるが、接続部分の厚みが所定量を超えていたり、薄いラミネートフィルムを使用する場合には短絡の問題を完全に回避することはできない恐れがあった。また、タブ部と外部電極端子とが平面同士を付き合わせて接続されているので、接続強度を確保するためには、タブ部を外部電極端子方向に延長する必要があり、コンデンサの長寸法化が避けられなかった。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、薄いラミネートフィルム使用して、熱融着性樹脂が熱融着時に融けても、剥き出しとなったラミネートフィルムのアルミ箔がタブあるいは外部端子と触れて短絡することが避けられると共に、タブ部と外部端子との接続強化を図りつつ、コンデンサの外形状を極力小形化に構成し得るコンデンサを提供することを目的としている。

前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のコンデンサは、コンデンサ素子の陽極箔及び陰極箔から突出するタブ部と、内端部が前記タブ部とそれぞれ接続固定し、中間部が絶縁樹脂層で囲繞された外部端子を有し、前記コンデンサ素子をラミネートフィルムに収納するとともに、該ラミネートフィルムの外周部及び前記外部端子の絶縁樹脂層を熱融着して封止したコンデンサであって、
前記タブ部は先端が折り曲げられていると共に、外部端子の内端部も折り曲げられ、前記折り曲げられた前記タブ部の先端部と外部端子の内端部が接続固定され、前記絶縁樹脂層が、外部端子の内端部側において上下に分割され、少なくとも前記絶縁樹脂層の下辺がタブ部の基端部まで延在していることを特徴としている。
この特徴によれば、タブ部と外部端子とを折り曲げて接続したので、コンデンサの小形化が図れると共に、外部端子の内端部の折れ曲がった根本部及びタブ部の基端部が絶縁樹脂層で覆われているので、ラミネートフィルムの熱融着性樹脂が熱融着時に溶けても、ラミネートフィルムのアルミ箔が外部端子の内端部やタブ部と触れて短絡することが避けられるとともに、前記絶縁樹脂層により覆われた外部端子の折り曲げ部分の強度が向上する。

本発明の請求項２に記載のコンデンサは、請求項１に記載のコンデンサであって、前記外部端子の内端部とタブ部との接続部は前記外部端子に設けられた絶縁樹脂層により覆われていることを特徴としている。
この特徴によれば、絶縁樹脂層の他部がタブ部と外部端子の接続した部分を覆っているので、ラミネートフィルムの熱融着性樹脂が熱融着時に溶けても、ラミネートフィルムのアルミ箔が外部端子のタブ部と接続した部分に触れて短絡することが避けられる。

本発明に係るコンデンサを実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下に説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、実施例１における電解コンデンサを示す分解斜視図であり、図２は、電解コンデンサの製造工程を示す側断面図である。

図１の符号１は、本発明の適用された電解コンデンサであり、この電解コンデンサ１は、コンデンサ素子２と外部端子３とラミネートフィルム４とを有している。コンデンサ素子２は、陽極箔及び陰極箔で構成される電極箔５が、セパレータを挟んで交互に積層されて形成されており、陽極箔及び陰極箔の各々に設けられて外方に突出する複数のタブ部６が形成されている。

このタブ部６は、アルミニウムからなる帯状部材をステッチ、冷間圧接、超音波溶接、レーザ溶接などの手段により陽極箔及び陰極箔にそれぞれ接続されたものや、陽極箔及び陰極箔の一部を突出させてタブ部とすることもできる。本実施例では、陽極箔のタブ部６は、冷間圧接にて接続されたアルミニウムからなる帯状部材を用い、陰極箔のタブ部６は、陰極箔の一部を突出させたものを用いている。

図１に示すように、コンデンサ素子２のタブ部６は、陽極箔から突出されたタブ部６と陰極箔から突出されたタブ部６とが各々束ねられており、各々のタブ部６の先端部には、外部端子３が接続されるようになっている。この２つの外部端子３は、中間部がポリプロピレンなどの絶縁樹脂層７で囲繞され、この絶縁樹脂層７によって２つの外部端子３が互いに連結されている。以下、本実施例において、タブ部６に接続される外部端子３の端部を内端部８、他方側を先端部９と称する。

尚、絶縁樹脂層７には、切り込み溝１０が形成されており、絶縁樹脂層７は、切り込み溝１０の部位から外部端子３とともに、Ｌ字形状に折り曲げられられている。このように絶縁樹脂層７の折り曲げられる部分に切り込み溝１０を形成することで、外部端子３が絶縁樹脂層７のところからＬ字状に折り曲げ易くなっているとともに、切り込み溝１０の形成位置によって外部端子３の折り曲げ位置が制御される。

また、このコンデンサ素子２は、ラミネートフィルム４で密封状に外装されるようになっている。コンデンサ素子２を外装する際には、１枚のラミネートフィルム４がコンデンサ素子２を挟み込むように折り曲げられ、重ねられたラミネートフィルム４の周囲を熱融着させるようになっている。

更に詳述すると、ラミネートフィルム４は、耐熱性樹脂やアルミ箔や熱融着性樹脂によって複数の層が形成されており、外側の層には耐熱性樹脂が配置され、中心の層にはアルミ箔が配置され、内側の層には熱融着性樹脂の層が配置されている。そして、ラミネートフィルム４を折り曲げて熱融着性樹脂の層同士を当接させて重ねられた部位に熱を加えると、熱融着性樹脂同士が融けて熱融着され、コンデンサ素子２をラミネートフィルム４の内部に密封できるようになっている。

次に、電解コンデンサ１の製造工程について詳述すると、先ず図２（ａ）に示すように、電極箔５を積層させ、各々の電極箔５に取り付けられたタブ部６を重ね合わせる。このとき重ね合わせたタブ部６は、積層された電極箔５の上面側か下面側のいずれか一方側と面一になるように束ねられる。尚、本実施例では、積層された電極箔５の下面側と面一になるようにタブ部６を寄せて束ねている。

図２（ｂ）に示すように、外部端子３の内端部８を束ねられたタブ部６に下方側から当接させ、この当接部を冷間圧接によって上下方向から押圧してタブ部６と外部端子３の内端部８を接続固定する。なお、この冷間圧接時には、束ねられたタブ部６の下方側を基台（図示せず）に載せ、束ねられたタブ部６の上方側に接続用の接続チップを配して接続を行っている。このように、接続用の接続チップを束ねられたタブ部６の上方側に配置することで、接続時に変形量が大きくバリが生じやすい接続ポイントが前記タブ部６の上方側に形成され、後述する外部端子及びタブ部をＬ字状に折り曲げた際には、接続ポイントはコンデンサ素子側に配置されるため、接続ポイントのバリによるラミネートフィルムの損傷及びこれによる短絡などの不具合が防止される。そして、図２（ｃ）に示すように、タブ部６における圧接部位よりも先端側のタブ部６を切断し、タブ部６の先端部及び外部端子３の内端部８が、Ｌ字形状になるように折り曲げる。このとき外部端子３の先端部９は、積層された電極箔５の下面側と面一になる。

図２（ｄ）に示すように、コンデンサ素子２をラミネートフィルム４で挟み込むように覆い、外部端子３の先端部９を、ラミネートフィルム４から突出させて配置する。そして、ラミネートフィルム４の重ねられた部位の所定範囲Ｄを上下方向から熱を加えならながら押圧して熱融着させる。このときラミネートフィルム４に熱を加えすぎると、所定範囲Ｄの熱融着性樹脂が融け過ぎてアルミ箔が、ラミネートフィルム４の内部側に露出してしまう場合がある。

図２（ｄ）に示すように、所定範囲Ｄには、外部端子３を囲繞する絶縁樹脂層７が配置され、この絶縁樹脂層７は、所定範囲Ｄよりも幅広になるように、内部側と外部側に延設されている。そのため外部端子３の内端部８の折れ曲がった根本部が絶縁樹脂層７で覆われるようになり、ラミネートフィルム４の熱融着性樹脂が熱融着時に融けて、アルミ箔がラミネートフィルム４の内部側に露出しても、アルミ箔が外部端子３の内端部８と触れて短絡することが避けられる。

また図２（ｄ）に示すように、コンデンサ素子２のタブ部６と外部端子３とをＬ字状に折り曲げて接続したので、電解コンデンサ１の所定寸法Ｌが短くなるように形成でき、電解コンデンサ１の小形化が図れるようになっている。

更に図２（ｄ）に示すように、外部端子３の先端部９が、積層された電極箔５の下面側と面一になっていることで、この電解コンデンサ１の下面を電子部品の基板に当接させたときに、外部端子３の先端部９が基板上の配線に接続し易くなる。そのため電子部品における電解コンデンサ１が占める容積を小さくできるので、電解コンデンサ１が搭載される電子部品の小型化が可能になる。

次に、実施例２に係る電解コンデンサにつき、図３及び図４を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する説明を省略する。図３は、実施例２における電解コンデンサを示す分解斜視図であり、図４は、電解コンデンサの製造工程を示す側断面図である。

図３に示すように、電解コンデンサ１１におけるコンデンサ素子１２のタブ部１３に接続される２つの外部端子１４は、その中央部が絶縁樹脂層１５によって囲繞されて連結されている。この絶縁樹脂層１５は、外部端子１４の内端部１６側が上下に分割され、上辺１７と下辺１８が形成されている。絶縁樹脂層１５の上面側には、上辺１７が折り曲げ易いように、切り込み溝１９が形成されているとともに、絶縁樹脂層１５の下面側にも下辺１８が折り曲げ易いように、切り込み溝（図示略）が形成されている。

電解コンデンサ１１を製造する際には、先ず図４（ａ）に示すように、積層された電極箔２０の下面側と面一になるようにタブ部１３を寄せて束ねる。そして、絶縁樹脂層１５の上辺１７と下辺１８を折り曲げて、外部端子１４の内端部１６を露出させる。この内端部１６を束ねられたタブ部１３に下方側から当接させ、この当接部を冷間圧接によって上下方向から押圧してタブ部１３と外部端子１４の内端部１６を接続固定する。

図４（ｂ）に示すように、タブ部１３における圧接部位よりも先端側のタブ部１３を切断し、タブ部１３の先端部及び外部端子１４の内端部１６がＬ字形状になるように折り曲げる。このとき外部端子１４の先端部２１は、積層された電極箔２０の下面側と面一になる。更に、絶縁樹脂層１５の上辺１７は、タブ部１３の先端部と外部端子１４の内端部１６が接続固定されたところまで延びて接続した部分を覆うようになるとともに、絶縁樹脂層１５の下辺１８はタブ部１３の基端部側に延在される。

以上、実施例２では、絶縁樹脂層１５の上辺１７が、タブ部１３と外部端子１４の接続した部分や、外部端子１４の内端部１６の折れ曲がった根本部を覆うとともに、絶縁樹脂層１５の下辺１８が、タブ部１３の基端部側に延在しているので、ラミネートフィルム２２の熱融着性樹脂が熱融着時に融けて、アルミ箔がラミネートフィルム２２の内部側に露出しても、アルミ箔が外部端子１４の内端部１６や、タブ部１３と触れて短絡することが避けられる。なお、前述した絶縁樹脂層１５の上辺１７をさらに延在させて、切断された先端側のタブ部１３の切断部を覆うことで、この切断により切断部からバリなどが生じた場合であっても前述した上辺１７によりラミネートフィルムを保護することができる。

次に、実施例３に係る電解コンデンサにつき、図５を参照して説明する。図５は、実施例３における電解コンデンサを示す分解斜視図である。

図５に示すように、電解コンデンサ２３におけるコンデンサ素子２４のタブ部２５に接続される２つの外部端子２６は、その中央部が絶縁樹脂層２７によって囲繞されて連結されている。この絶縁樹脂層２７には、下辺２８が形成されており、タブ部２５と外部端子２６の内端部２９を接続固定すると、絶縁樹脂層２７の下辺２８はタブ部２５の基端部側に延在される。外部端子２６の内端部２９は、絶縁樹脂層２７の露出した部位からＬ字形状に折り曲げられる。尚、このとき絶縁樹脂層２７は外部端子２６の内端部２９の折れ曲がった根本部を覆っている。

以上、実施例３では、外部端子２６の内端部２９の折れ曲がった根本部が、絶縁樹脂層２７で覆われ、かつ絶縁樹脂層２７がタブ部２５の基端部まで延設されていることで、ラミネートフィルム３０の熱融着性樹脂が熱融着時に融けて、アルミ箔がラミネートフィルム３０の内部側に露出しても、アルミ箔が外部端子２６の内端部２９や、タブ部２５と触れて短絡することが避けられる。

次に、実施例４に係る電解コンデンサにつき、図６を参照して説明する。図６は、実施例４における電解コンデンサを示す分解斜視図である。

図６に示すように、電解コンデンサ３１におけるコンデンサ素子３２のタブ部３３に接続される２つの外部端子３４は、その中央部が絶縁樹脂層３５によって囲繞されて連結されている。尚、この絶縁樹脂層３５の折り曲げられる部分は、外部端子３４の内端部３６周囲のみを囲繞している。

以上、実施例４では、外部端子３４の内端部３６周囲のみが囲繞することで、ラミネートフィルム３７の熱融着性樹脂が熱融着時に融けて、アルミ箔がラミネートフィルム３７の内部側に露出しても、アルミ箔が外部端子３４の内端部３６や、タブ部３３と触れて短絡することが避けられるばかりか、外部端子３４をＬ字状に折り曲げ易くなり、かつ絶縁樹脂層３５の重量を減らせるので、電解コンデンサ３１を軽量に形成できる。尚、外部端子３４をＬ字状に折り曲げる際、絶縁樹脂層３５のところに切り込み溝を設けると一層折れ曲げ易くなる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば実施例１の変形例として、外部端子３の内端部８のタブ部６と接続固定されたところまで絶縁樹脂層７を延ばすことで、接続部分の短絡を防ぐようにしても良い。

また、各実施例では、コンデンサとして電解コンデンサを例示して説明してきたが、これに限らず、電気２重層コンデンサ、電気化学キャパシタなど、ラミネートフィルムで外装する各種コンデンサ、キャパシタに適用でき、更には、電池にも適用できる。

実施例１における電解コンデンサを示す分解斜視図である。電解コンデンサの製造工程を示す側断面図である。実施例２における電解コンデンサを示す分解斜視図である。電解コンデンサの製造工程を示す側断面図である。実施例３における電解コンデンサを示す分解斜視図である。実施例４における電解コンデンサを示す分解斜視図である。

符号の説明

１電解コンデンサ
２コンデンサ素子
３外部端子
４ラミネートフィルム
５電極箔
６タブ部
７絶縁樹脂層
８内端部
９先端部
１０切り込み溝
１１電解コンデンサ
１２コンデンサ素子
１３タブ部
１４外部端子
１５絶縁樹脂層
１６内端部
１７上辺
１８下辺
１９切り込み溝
２０電極箔
２１先端部
２２ラミネートフィルム
２３電解コンデンサ
２４コンデンサ素子
２５タブ部
２６外部端子
２７絶縁樹脂層
２８下辺
２９内端部
３０ラミネートフィルム
３１電解コンデンサ
３２コンデンサ素子
３３タブ部
３４外部端子
３５絶縁樹脂層
３６内端部
３７ラミネートフィルム

Claims

コンデンサ素子の陽極箔及び陰極箔から突出するタブ部と、内端部が前記タブ部とそれぞれ接続固定し、中間部が絶縁樹脂層で囲繞された外部端子を有し、前記コンデンサ素子をラミネートフィルムに収納するとともに、該ラミネートフィルムの外周部及び前記外部端子の絶縁樹脂層を熱融着して封止したコンデンサであって、
前記タブ部は先端が折り曲げられていると共に、外部端子の内端部も折り曲げられ、前記折り曲げられた前記タブ部の先端部と外部端子の内端部が接続固定され、前記絶縁樹脂層が、外部端子の内端部側において上下に分割され、少なくとも前記絶縁樹脂層の下辺がタブ部の基端部まで延在していることを特徴とするコンデンサ。
前記外部端子の内端部とタブ部との接続部は前記外部端子に設けられた絶縁樹脂層により覆われている請求項２に記載のコンデンサ。