JP5123136B2 - 巻回型電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
まず、高純度のアルミニウム箔にエッチング処理を施して、アルミニウム箔の表面積を拡大させる。そして、このアルミニウム箔に化成処理を施して、コンデンサ素子の誘電体となる酸化皮膜が形成された陽極箔と、エッチング処理された陰極箔とを製造する。
その後、陽極箔と陰極箔とに針穴加締や超音波溶接にて一対の電極を取り出すリードタブ部を有するリード線をそれぞれ接合し、陽極箔と陰極箔との間に隔離材料であるセパレータを介在させて、互いに対応した積層体とした後、この積層体を巻回してコンデンサ素子を製造する(図6参照)。
そして、これらの電解質を保持したコンデンサ素子は、一端が開口しているアルミニウムなどで形成された外装ケースに収納される。
外装ケースの開口は、リードタブが挿通される2つの挿通孔が形成され、イソブチレン−イソプレンラバー(IIR)やエチレンプロピレンターポリマー(EPT)のような弾性ゴムからなる封口材によって封止される。2つの挿通孔は、リードタブが挿通されることで隙間がなくなり、外装ケース内は密封される。
このようにして、巻回型電解コンデンサが製造される。
図1は、本実施形態に係る巻回型電解コンデンサの外観および内部構造を示す正面図である。図2は、コンデンサ素子の巻回状態を説明する平面図である。
コンデンサ素子2は、アルミニウムなどの金属により形成された有底筒形状の外装ケース4内に収納されている。
外装ケース4の開口部には一対のリード線27a、27bのみ露出するように、封口材5が取り付けられている。そして、外装ケース4の開口部は絞り加工により封止されている。これにより、外装ケース4内のコンデンサ素子2の気密性を確保している。
外装ケース4の開口部が絞り加工されることで、封口ゴム13が外装ケース4の内側に向かって押圧されて、外装ケース4内のコンデンサ素子2の気密性が向上している。
なお、当該部品を形成する材料は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)に限らず、高温環境にさらされて、外装ケース4内の内部圧力が上昇して、押圧されても弾性変形しないような硬い素材であれば、例えば、ポリイミド等であってもよい。また、本実施形態における一対のリードタブ26a、26b、リード線27a、27b、および、後述するリードタブ28a、28bが、本発明におけるリードタブである。
また、封口ゴム13が外装ケース4の内側に向かって押圧されても、一対のリード線27a、27bと当接している樹脂片12は硬い材料であるPPSにより形成されているため、封口ゴム13による押圧によって弾性変形することはなく、一対のリード線27a、27bが変形することを防止することができる。
巻芯20と陽極箔21との間、および、巻芯20と陰極箔22との間には、一方が巻芯20および陽極箔21と当接し、他方が巻芯20および陰極箔22と当接した一対のリードタブ26a、26bが接続されており、この一対のリードタブ26a、26bに一対のリード線27a、27bが接合されて外装ケース4の開口端から引き出されている。
陰極箔22は、陽極箔21と同様にアルミニウムなどで形成され、その表面は、粗面化されているとともに、自然酸化皮膜が形成されている。
次に、巻回型電解コンデンサ1の製造工程について、図3〜5を参照して説明する。
図3は、本実施形態に係る巻回型電解コンデンサの製造方法を示す工程フロー図である。
図4は、コンデンサ素子の巻回手順を説明する平面図である。
図5は、第2成型工程後の成型物の正面図である。
このような製造方法にて巻芯20、封口材5および一対のリード線27a、27bを一体成型した(図5参照)。なお、第1成型工程および第2成型工程を合わせて、本発明における成型工程とする。
そして、粗面化された陰極箔22の表面には、自然酸化皮膜22aが形成される。
上記実施例と、コンデンサ素子、リードタブ、封口材の変形について比較するため、「巻芯、リードタブ、封口材を一体形成した成型物」を使用せず、通常のゴム封口材を使用し、巻芯は巻回後抜き取り、コンデンサ素子の中心部は空洞とした以外は上記実施例1と同様の条件で、巻回型液体電解コンデンサ試料を作製した。
上記実施例1で作製したものと同様の、成型物に巻回したコンデンサ素子をアジピン酸アンモニウム水溶液中で、電圧を印加して素子化成を行い、さらに、セパレータ23の炭化処理を施して、円筒形のコンデンサ素子2を作製した(切り口化成・炭化処理)。
上記実施例2と、コンデンサ素子、リードタブ、封口材の変形について比較するため、「巻芯、リードタブ、封口材を一体形成した成型物」を使用せず、通常のゴム封口材を使用し、巻芯は巻回後抜き取り、コンデンサ素子の中心部は空洞とした以外は上記実施例2と同様の条件で、巻回型固体電解コンデンサ試料を作製した。
その結果を下記の表1に示す。
2 コンデンサ素子
4 外装ケース
5 封口材
11 樹脂板
12 樹脂片
13 封口ゴム
20 巻芯
20a スリット
21 陽極箔
22 陰極箔
23 セパレータ
26a、26b リードタブ
27a、27b リード線
28a、28b リードタブ(中間タブ)
Claims (3)
- 表面に酸化皮膜が形成された陽極箔と陰極箔とがセパレータを介して巻芯に巻回されたコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子を収納する有底筒状の外装ケースと、前記外装ケースの開口端を封口する封口材と、を有する巻回型電解コンデンサであって、
前記巻芯には、前記巻芯の先端から前記封口材にかけてスリットが前記巻芯の軸方向に沿って形成され、該スリットに前記セパレータが挟まれた状態で前記陽極箔と前記陰極箔とが前記セパレータを介して巻回され、
一方が前記陽極箔および前記巻芯と前記巻芯の軸方向に亘って当接し、他方が前記陰極箔および前記巻芯と前記巻芯の軸方向に亘って当接し、前記巻芯の先端から前記開口端に向かって延在した一対のリードタブを備えており、
前記巻芯、前記一対のリードタブおよび前記封口材が、一体形成されていることを特徴とする巻回型電解コンデンサ。 - 前記封口材の少なくとも前記一対のリードタブと当接する部分は、ポリフェニレンサルファイド、またはポリイミドを含有してなることを特徴とする請求項1に記載の巻回型電解コンデンサ。
- 表面に酸化皮膜が形成された陽極箔と陰極箔とがセパレータを介して巻芯に巻回されたコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子を収納する有底筒状の外装ケースと、前記外装ケースの開口端を封口する封口材と、を有する巻回型電解コンデンサの製造方法であって、
前記巻芯には、前記巻芯の先端から前記封口材にかけてスリットが前記巻芯の軸方向に沿って形成され、該スリットに前記セパレータが挟まれた状態で前記陽極箔と前記陰極箔とが前記セパレータを介して巻回され、
前記巻芯および前記封口材を一体形成する金型内に、前記巻芯の外周面に前記巻芯の軸方向に亘って接合されるように前記巻芯の先端から前記開口端に向かって延在した一対のリードタブを配置し、樹脂を流し込み、前記巻芯、前記封口材および前記一対のリードタブを一体成型する成型工程を備えていることを特徴とする巻回型電解コンデンサの製造方法。
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