JP6191015B2 - Electrolytic capacitor - Google Patents

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Description

本発明は、防爆構造を有した電解コンデンサに関する。   The present invention relates to an electrolytic capacitor having an explosion-proof structure.

電解コンデンサは、コンデンサ素子と、該コンデンサ素子が収容された有底筒状の外装ケースと、該外装ケースの開口部を封止する封口部材とを備えている(例えば、特許文献1参照)。電解コンデンサにおいては、その動作時やショート時に外装ケース内にガスが発生することがある。このガスは、例えば、電解コンデンサの動作時やショート時に発生する熱により電解質が蒸発したものである。ガスが発生した場合、電解コンデンサの内圧が上昇し、電解コンデンサが破裂する虞がある。   The electrolytic capacitor includes a capacitor element, a bottomed cylindrical outer case in which the capacitor element is accommodated, and a sealing member that seals an opening of the outer case (see, for example, Patent Document 1). In an electrolytic capacitor, gas may be generated in the outer case during operation or short-circuiting. This gas is, for example, an electrolyte that has evaporated due to heat generated when the electrolytic capacitor is operated or short-circuited. When gas is generated, the internal pressure of the electrolytic capacitor increases and the electrolytic capacitor may burst.

従来から、電解コンデンサの破裂を防止するための防爆構造が提案されている。一例として、外装ケースの底部の外面に十字型の切込みを設けると共に、コンデンサ素子が破裂する前に切込みからガスが抜ける様に切込みの深さを調整する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。他の例として、封口部材にガス抜き弁や圧力調整弁を設ける技術が提案されている(例えば、特許文献3又は4参照)。   Conventionally, an explosion-proof structure for preventing the electrolytic capacitor from bursting has been proposed. As an example, a technique has been proposed in which a cross-shaped notch is provided on the outer surface of the bottom of the outer case, and the depth of the notch is adjusted so that gas can escape from the notch before the capacitor element ruptures (for example, Patent Documents). 2). As another example, a technique of providing a gas vent valve or a pressure adjustment valve on the sealing member has been proposed (see, for example, Patent Document 3 or 4).

特開2007−103532号公報JP 2007-103532 A 実開昭48−53543号公報Japanese Utility Model Publication No. 48-53543 特開2006−108185号公報JP 2006-108185 A 特開2007−335775号公報JP 2007-335775 A

しかしながら、上述した従来の防爆構造は、大型の電解コンデンサに適用することは可能であるが、携帯電話機やデジタルカメラ等の電子機器に搭載される小型の電解コンデンサには適用することが困難である。具体的には、小型の電解コンデンサにおいては、外装ケースの底部の外面に切込みを設けたとしても、その切込みの深さを精度良く調整することが困難である。又、小型の電解コンデンサにおいては、封口部材が小さく、従って封口部材に対してガス抜き弁や圧力調整弁を設けることが困難である。   However, the above-described conventional explosion-proof structure can be applied to a large electrolytic capacitor, but is difficult to apply to a small electrolytic capacitor mounted on an electronic device such as a mobile phone or a digital camera. . Specifically, in a small electrolytic capacitor, even if a cut is provided on the outer surface of the bottom of the outer case, it is difficult to accurately adjust the depth of the cut. Further, in a small electrolytic capacitor, the sealing member is small, and therefore it is difficult to provide a gas vent valve or a pressure regulating valve for the sealing member.

そこで本発明の目的は、小型であっても高い防爆性能を発揮する電解コンデンサを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrolytic capacitor that exhibits high explosion-proof performance even if it is small.

本発明に係る第1の電解コンデンサは、コンデンサ素子と、該コンデンサ素子が収容された有底筒状の外装ケースと、該外装ケースの開口部に嵌挿された封口部材とを備えている。コンデンサ素子は、陽極部材と、陰極部材と、陽極部材の表面に形成された誘電体被膜とを有している。封口部材は、開口部に嵌挿されたときに外装ケースの内周面に接する側周面を有し、該側周面には、その上端縁及び下端縁の何れか一方から他方へ向けて延びた溝又はスリットが形成されている。そして、封口部材が開口部に嵌挿された状態において、溝又はスリットの少なくとも一部が閉塞している。   A first electrolytic capacitor according to the present invention includes a capacitor element, a bottomed cylindrical outer case that accommodates the capacitor element, and a sealing member that is fitted into an opening of the outer case. The capacitor element has an anode member, a cathode member, and a dielectric film formed on the surface of the anode member. The sealing member has a side peripheral surface that comes into contact with the inner peripheral surface of the exterior case when the sealing member is inserted into the opening, and the side peripheral surface is directed from one of the upper edge and the lower edge toward the other. An extended groove or slit is formed. And in the state by which the sealing member was inserted by the opening part, at least one part of a groove | channel or a slit is obstruct | occluded.

本発明に係る第2の電解コンデンサは、コンデンサ素子と、該コンデンサ素子が収容された有底筒状の外装ケースと、該外装ケースの開口部に嵌挿された封口部材とを備えている。コンデンサ素子は、陽極部材と、陰極部材と、陽極部材の表面に形成された誘電体被膜とを有している。外装ケースの内周面には、封口部材の側周面に接した内周領域が存在し、少なくとも該内周領域には、その上端縁及び下端縁の何れか一方から他方へ向けて延びた溝が形成されている。そして、該溝の少なくとも一部が、その内部に封口部材の一部が入り込むことにより閉塞されている。   A second electrolytic capacitor according to the present invention includes a capacitor element, a bottomed cylindrical outer case in which the capacitor element is accommodated, and a sealing member fitted into an opening of the outer case. The capacitor element has an anode member, a cathode member, and a dielectric film formed on the surface of the anode member. The inner peripheral surface of the exterior case has an inner peripheral region in contact with the side peripheral surface of the sealing member, and at least the inner peripheral region extends from one of the upper edge and the lower edge toward the other. Grooves are formed. And at least one part of this groove | channel is obstruct | occluded when a part of sealing member enters into the inside.

本発明に係る電解コンデンサによれば、小型であっても高い防爆性能を発揮することが出来る。   The electrolytic capacitor according to the present invention can exhibit high explosion-proof performance even if it is small.

図1は本発明の第1実施形態に係る電解コンデンサを示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electrolytic capacitor according to a first embodiment of the present invention. 図2は第1実施形態に係る電解コンデンサが備える封口部材について、外装ケースに嵌挿される前の形状を示した(a)斜視図及び(b)上面図である。2A is a perspective view and FIG. 2B is a top view showing the shape of the sealing member included in the electrolytic capacitor according to the first embodiment before being inserted into the outer case. 図3は図1に示されるIII−III線に沿う断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG. 図4は封口部材の様々な変形例を示した上面図である。FIG. 4 is a top view showing various modifications of the sealing member. 図5は封口部材の他の変形例を示した上面図である。FIG. 5 is a top view showing another modification of the sealing member. 図6は本発明の第2実施形態に係る電解コンデンサが備える外装ケースの要部について、横絞り加工が施される前の形状を示した(a)斜視図及び(b)断面図である。FIG. 6A is a perspective view and FIG. 6B is a cross-sectional view showing the shape of the outer case provided in the electrolytic capacitor according to the second embodiment of the present invention before lateral drawing. 図7は第2実施形態に係る電解コンデンサについて、図1に示されるIII−III線と同じ線に沿って得られる断面の一部を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a part of a cross section obtained along the same line as the line III-III shown in FIG. 1 for the electrolytic capacitor according to the second embodiment. 図8は外装ケースの様々な変形例を示した断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing various modifications of the exterior case. 図9は外装ケースと封口部材との好ましい位置関係を示した断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a preferred positional relationship between the exterior case and the sealing member.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る電解コンデンサを示した断面図である。図1に示す様に、電解コンデンサは、コンデンサ本体10と、該コンデンサ本体10が搭載された座板40とから構成されている。コンデンサ本体10は、コンデンサ素子1と、該コンデンサ素子1が収容された有底筒状の外装ケース2と、該外装ケース2の開口部21に嵌挿された封口部材3とから構成されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electrolytic capacitor according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the electrolytic capacitor includes a capacitor body 10 and a seat plate 40 on which the capacitor body 10 is mounted. The capacitor body 10 includes a capacitor element 1, a bottomed cylindrical outer case 2 in which the capacitor element 1 is accommodated, and a sealing member 3 that is fitted into the opening 21 of the outer case 2. .

コンデンサ素子1は、巻回体11と、陽極リードタブ端子12と、陰極リードタブ端子13とを有している。巻回体11は、陽極箔、陰極箔、及びセパレータを重ね合わせて巻回することにより構成されている。陽極箔及び陰極箔はそれぞれ、アルミニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用金属から形成されている。陽極箔の表面には、誘電体被膜が形成されている。セパレータは、巻回体11において陽極箔と陰極箔との間に介在する様に、陽極箔と陰極箔とに重ねられている。セパレータには、固体又は液体の電解質が含浸しており、これにより誘電体被膜と陰極箔との間に電解質が介在している。尚、巻回体11は、箔に限定されない様々な形態の陽極部材及び陰極部材が巻回されたものであってもよい。   The capacitor element 1 has a wound body 11, an anode lead tab terminal 12, and a cathode lead tab terminal 13. The wound body 11 is configured by overlapping and winding an anode foil, a cathode foil, and a separator. Each of the anode foil and the cathode foil is formed of a valve metal such as aluminum, tantalum, or niobium. A dielectric film is formed on the surface of the anode foil. The separator is superimposed on the anode foil and the cathode foil so as to be interposed between the anode foil and the cathode foil in the wound body 11. The separator is impregnated with a solid or liquid electrolyte, whereby the electrolyte is interposed between the dielectric coating and the cathode foil. The wound body 11 may be formed by winding various forms of anode members and cathode members that are not limited to foil.

陽極リードタブ端子12は陽極箔に電気的に接続され、陰極リードタブ端子13は陰極箔に電気的に接続されている。そして、陽極リードタブ端子12及び陰極リードタブ端子13は、巻回体11の下端面11aから引き出されている。本実施形態においては、これらの引き出し位置は何れも巻回の中心位置11bからずれており、且つ、陽極リードタブ端子12は、巻回の中心位置11bに対して陰極リードタブ端子13の引出し位置とは反対側の位置から引き出されている。   The anode lead tab terminal 12 is electrically connected to the anode foil, and the cathode lead tab terminal 13 is electrically connected to the cathode foil. The anode lead tab terminal 12 and the cathode lead tab terminal 13 are drawn from the lower end surface 11 a of the wound body 11. In the present embodiment, these lead positions are all shifted from the winding center position 11b, and the anode lead tab terminal 12 is the lead position of the cathode lead tab terminal 13 with respect to the winding center position 11b. It is pulled out from the opposite position.

陽極リードタブ端子12及び陰極リードタブ端子13は、封口部材3を貫通している。これにより、コンデンサ素子1が封口部材3に固定されると共に、陽極リードタブ端子12のリード部121と陰極リードタブ端子13のリード部131とが、外装ケース2の外部へ引き出されている。リード部121及び131はそれぞれ、座板40を貫通すると共に、先端部分が座板40の下面40aに沿う様に屈曲している。この様にして、リード部121及び131のうち、座板40の下面40aに存在する部分により、電解コンデンサの外部端子が形成されている。   The anode lead tab terminal 12 and the cathode lead tab terminal 13 penetrate the sealing member 3. Thereby, the capacitor element 1 is fixed to the sealing member 3, and the lead portion 121 of the anode lead tab terminal 12 and the lead portion 131 of the cathode lead tab terminal 13 are drawn out of the outer case 2. Each of the lead portions 121 and 131 penetrates the seat plate 40 and is bent so that the tip portion is along the lower surface 40 a of the seat plate 40. In this way, the external terminals of the electrolytic capacitor are formed by the portions of the lead portions 121 and 131 that are present on the lower surface 40a of the seat plate 40.

外装ケース2は、アルミニウム等の金属材料から形成されている。外装ケース2の開口部21には、これに横絞り加工を施すことにより、外装ケース2に封口部材3を固定するための絞り部22が形成されている。本実施形態においては更に、外装ケース2の開口端部にカール処理が施されている。尚、外装ケース2は、金属材料に限らず、電気絶縁材料を含む種々の材料から形成されていてもよい。   The outer case 2 is made of a metal material such as aluminum. The opening portion 21 of the outer case 2 is formed with a throttle portion 22 for fixing the sealing member 3 to the outer case 2 by performing a horizontal drawing process on the opening portion 21. In the present embodiment, the opening end of the outer case 2 is further curled. The exterior case 2 is not limited to a metal material, and may be formed from various materials including an electrical insulating material.

封口部材3は、ゴム等の弾性材料から形成されている。絞り部22は、封口部材3をその周囲から内側へ向けて圧縮している。これにより、封口部材3は、弾性変形すると共に、その側周面3aが外装ケース2の内周面2aに密着している。この様にして、外装ケース2の開口部21が、封口部材3により封止されている。   The sealing member 3 is made of an elastic material such as rubber. The narrowed portion 22 compresses the sealing member 3 from the periphery to the inside. Thereby, the sealing member 3 is elastically deformed, and the side peripheral surface 3 a thereof is in close contact with the inner peripheral surface 2 a of the exterior case 2. In this way, the opening 21 of the outer case 2 is sealed by the sealing member 3.

図2(a)及び図2(b)はそれぞれ、外装ケース2の開口部21に嵌挿される前の封口部材3の形状を示した斜視図及び上面図である。図2(a)に示す様に、封口部材3の側周面3aには、その上端縁3bから下端縁3cまで縦に延びた溝31が形成されている。本実施形態においては、溝31は、図2(b)に示す様にV字状の溝である。具体的には、溝31の延在方向に対して垂直な溝31の断面が、V字状を呈している。そして、封口部材3が開口部21に嵌挿された状態においては、図3に示す様に、絞り部22によって封口部材3が圧縮されることにより、溝31は閉塞している。ここで、V字状の溝31は、封口部材3が開口部21に嵌挿されたときに隙間なく閉塞し易い。よって、第1実施形態に係る電解コンデンサにおいて、高い気密性が実現されている。尚、溝31は、その延在方向についての全体が隙間なく閉塞している必要はなく、少なくとも一部が隙間なく閉塞していればよい。   2A and 2B are a perspective view and a top view showing the shape of the sealing member 3 before being fitted into the opening 21 of the exterior case 2, respectively. As shown in FIG. 2A, a groove 31 extending vertically from the upper end edge 3b to the lower end edge 3c is formed on the side peripheral surface 3a of the sealing member 3. In the present embodiment, the groove 31 is a V-shaped groove as shown in FIG. Specifically, the cross section of the groove 31 perpendicular to the extending direction of the groove 31 is V-shaped. In the state where the sealing member 3 is inserted into the opening 21, the groove 31 is closed by the compression of the sealing member 3 by the throttle portion 22 as shown in FIG. 3. Here, the V-shaped groove 31 is easily closed without a gap when the sealing member 3 is inserted into the opening 21. Therefore, high airtightness is realized in the electrolytic capacitor according to the first embodiment. In addition, the groove | channel 31 does not need to be completely obstruct | occluded without the gap about the extending direction, and at least one part should just be obstruct | occluded without the gap.

第1実施形態に係る電解コンデンサによれば、外装ケース2内にガスが発生して電解コンデンサの内圧が上昇した場合、その内圧により、溝31の閉塞している部分が押し拡げられる。これにより、外装ケース2内のガスが、溝31を通じて外部に放出され、その結果、内圧の上昇が抑制される。この様に、第1実施形態に係る電解コンデンサは、高い防爆性能を発揮することが出来る。   According to the electrolytic capacitor according to the first embodiment, when gas is generated in the outer case 2 and the internal pressure of the electrolytic capacitor is increased, the closed portion of the groove 31 is expanded by the internal pressure. Thereby, the gas in the exterior case 2 is discharged to the outside through the groove 31, and as a result, an increase in internal pressure is suppressed. Thus, the electrolytic capacitor according to the first embodiment can exhibit high explosion-proof performance.

又、ガスの放出により内圧が低下すると、封口部材3が有する弾性により、溝31の押し拡げられていた部分が再び閉塞することになる。この様に、第1実施形態に係る電解コンデンサは、その気密性と防爆性能とについて再現性を有している。   Further, when the internal pressure decreases due to the gas release, the portion of the groove 31 that has been expanded is closed again due to the elasticity of the sealing member 3. Thus, the electrolytic capacitor according to the first embodiment has reproducibility with respect to its airtightness and explosion-proof performance.

更に、溝31は、電解コンデンサが小型であって封口部材3が小さい場合でも、その封口部材3に対して容易に形成することが出来る。   Further, the groove 31 can be easily formed with respect to the sealing member 3 even when the electrolytic capacitor is small and the sealing member 3 is small.

図4(a)〜図4(c)は、封口部材3の様々な変形例を示した上面図である。溝31は、図4(a)に示す様に底面が平坦な溝であってもよいし、図4(b)に示す様に底面が湾曲した溝であってもよい。又、図4(c)に示す様に、封口部材3の側周面3aには、溝31に代えてスリット32が形成されていてもよい。但し、これらの中でもV字状の溝31(図2(b))及びスリット32は、封口部材3が開口部21に嵌挿されたときに隙間なく閉塞し易いので好ましく、V字状の溝31が特に好ましい。   FIGS. 4A to 4C are top views showing various modifications of the sealing member 3. The groove 31 may be a groove having a flat bottom as shown in FIG. 4A, or may be a groove having a curved bottom as shown in FIG. 4B. As shown in FIG. 4C, slits 32 may be formed on the side peripheral surface 3 a of the sealing member 3 instead of the grooves 31. However, among these, the V-shaped groove 31 (FIG. 2B) and the slit 32 are preferable because they are easily closed without a gap when the sealing member 3 is inserted into the opening 21, and the V-shaped groove is preferable. 31 is particularly preferred.

又、封口部材3が開口部21に嵌挿されたときに溝31又はスリット32を隙間なく閉塞させるためには、溝31又はスリット32の深さが絞り部22の深さより小さいことが好ましい。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、封口部材3の材質、溝31やスリット32の形状等に応じて、溝31又はスリット32の深さを調整することが出来る。或いは又はこれに加えて、絞り部22の深さを調整してもよい。   In order to close the groove 31 or the slit 32 without a gap when the sealing member 3 is inserted into the opening 21, the depth of the groove 31 or the slit 32 is preferably smaller than the depth of the throttle portion 22. However, this invention is not limited to this, The depth of the groove | channel 31 or the slit 32 can be adjusted according to the material of the sealing member 3, the shape of the groove | channel 31 or the slit 32, etc. FIG. Alternatively or in addition, the depth of the throttle portion 22 may be adjusted.

図5は、封口部材3の他の変形例を示した上面図である。図5に示す様に、溝31は、陽極リードタブ端子12が嵌挿される貫通孔33の近傍の位置にて封口部材3の側周面3aに形成されることが好ましい。或いは、溝31は、陰極リードタブ端子13が嵌挿される貫通孔34の近傍の位置にて封口部材3の側周面3aに形成されることが好ましい。即ち、電解コンデンサにおいて、溝31は、陽極リードタブ端子12又は陰極リードタブ端子13の近傍の位置にて封口部材3の側周面3aに形成されていることが好ましい。理由は以下の通りである。尚、スリット32の形成位置についても同様である。   FIG. 5 is a top view showing another modified example of the sealing member 3. As shown in FIG. 5, the groove 31 is preferably formed on the side peripheral surface 3 a of the sealing member 3 at a position in the vicinity of the through hole 33 into which the anode lead tab terminal 12 is inserted. Alternatively, the groove 31 is preferably formed on the side peripheral surface 3a of the sealing member 3 at a position near the through hole 34 into which the cathode lead tab terminal 13 is inserted. That is, in the electrolytic capacitor, the groove 31 is preferably formed on the side peripheral surface 3 a of the sealing member 3 at a position near the anode lead tab terminal 12 or the cathode lead tab terminal 13. The reason is as follows. The same applies to the position where the slit 32 is formed.

電解コンデンサがショートした場合、電解コンデンサ内に生じる大量の熱により、外装ケース2内には大量のガスが発生することになる。これにより、電解コンデンサの内圧が急激に上昇すると共に、封口部材3には、これを外装ケース2から脱落させ得る大きな圧力が加わる。このとき、溝31を通じてガスが放出されるので、封口部材3が外装ケース2から脱落した際には、封口部材3は、溝31の形成位置を起点として傾くことになる。ここで、上記変形例に係る電解コンデンサにおいては、溝31が陽極リードタブ端子12又は陰極リードタブ端子13の近傍の位置に形成されている。従って、封口部材3が傾いた際に、陽極リードタブ端子12又は陰極リードタブ端子13が大きく傾けられ、その結果、陽極箔と陽極リードタブ端子12との電気的な接続、又は陰極箔と陰極リードタブ端子13との電気的な接続が破壊される。よって、上記変形例に係る電解コンデンサによれば、そのショート時において電解コンデンサ内の電流路を断線させ、これによりショートに伴う発熱を防止することが出来る。   When the electrolytic capacitor is short-circuited, a large amount of gas is generated in the outer case 2 due to a large amount of heat generated in the electrolytic capacitor. As a result, the internal pressure of the electrolytic capacitor rapidly increases, and a large pressure is applied to the sealing member 3 so that it can be removed from the outer case 2. At this time, since the gas is released through the groove 31, when the sealing member 3 is dropped from the outer case 2, the sealing member 3 is inclined starting from the position where the groove 31 is formed. Here, in the electrolytic capacitor according to the modification, the groove 31 is formed at a position in the vicinity of the anode lead tab terminal 12 or the cathode lead tab terminal 13. Therefore, when the sealing member 3 is tilted, the anode lead tab terminal 12 or the cathode lead tab terminal 13 is largely tilted. As a result, the electrical connection between the anode foil and the anode lead tab terminal 12 or the cathode foil and the cathode lead tab terminal 13 is achieved. The electrical connection with is broken. Therefore, according to the electrolytic capacitor according to the above modification, the current path in the electrolytic capacitor can be disconnected at the time of the short circuit, thereby preventing the heat generation due to the short circuit.

電流路を断線させるためには、封口部材3が大きく傾くことが好ましい。よって、溝31は、貫通孔33に対して封口部材3の中心位置3dとは反対側の位置(図5)、又は貫通孔34に対して封口部材3の中心位置3dとは反対側の位置において、封口部材3の側周面3aに形成されていることが、特に好ましい。   In order to break the current path, it is preferable that the sealing member 3 is largely inclined. Therefore, the groove 31 is located on the opposite side of the through hole 33 from the central position 3d of the sealing member 3 (FIG. 5) or on the opposite side of the through hole 34 from the central position 3d of the sealing member 3. It is particularly preferable that the sealing member 3 is formed on the side peripheral surface 3a.

尚、本発明の各部構成は第1実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、溝31の形状には、V字状や、底面が平坦な形状、底面が湾曲した形状に限らず、様々な形状が採用されてもよい。又、溝31は、側周面3aの上端縁3bから下端縁3cまで縦に延びたものに限らず、上端縁3bから下端縁3cまで斜めに延びたものであってもよい。更に、溝31は、上端縁3bから下端縁3cまで延びたものに限らず、上端縁3b又は下端縁3cから延びる一方で、上端縁3bと下端縁3cとの間の位置で途切れたものであってもよい。更に又、溝31は、1つに限らず複数が側周面3aに形成されていてもよい。   In addition, each part structure of this invention is not restricted to 1st Embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim. For example, the shape of the groove 31 is not limited to a V shape, a shape with a flat bottom surface, or a shape with a curved bottom surface, and various shapes may be employed. Further, the groove 31 is not limited to the one that extends vertically from the upper end edge 3b to the lower end edge 3c of the side peripheral surface 3a, but may be one that extends obliquely from the upper end edge 3b to the lower end edge 3c. Furthermore, the groove 31 is not limited to the one extending from the upper end edge 3b to the lower end edge 3c, but is interrupted at a position between the upper end edge 3b and the lower end edge 3c while extending from the upper end edge 3b or the lower end edge 3c. There may be. Furthermore, the number of the grooves 31 is not limited to one, and a plurality of grooves 31 may be formed on the side peripheral surface 3a.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る電解コンデンサについて説明する。以下では、本実施形態の構成のうち、第1実施形態の構成と相違している外装ケース2及び封口部材3について具体的に説明する。尚、その他の構成については第1実施形態の構成と同じであるので、説明を省略する。
Second Embodiment
Next, an electrolytic capacitor according to a second embodiment of the present invention will be described. Below, the exterior case 2 and the sealing member 3 which are different from the structure of 1st Embodiment among the structures of this embodiment are demonstrated concretely. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

本実施形態において、封口部材3には溝31又はスリット32が形成されていない。その代わりに、外装ケース2において図6(a)及び図6(b)に示す構成が採用されている。ここで、図6(a)及び図6(b)はそれぞれ、外装ケース2の要部について、横絞り加工及びカール処理が施される前の形状を示した斜視図及び断面図である。図6(a)に示す様に、外装ケース2の内周面2aには、封口部材3の側周面3aに接する内周領域2bが存在する。そして、内周面2aには、内周領域2bと交差して縦に延びた溝23が形成されている。本実施形態においては、溝23は、図6(b)に示す様に底面が湾曲した溝である。そして、封口部材3が開口部21に嵌挿された状態においては、図7に示す様に、絞り部22によって封口部材3が圧縮されることにより、封口部材3の一部が溝23に入り込み、その結果として、溝23の一部が封口部材3により閉塞されている。ここで、底面が湾曲した溝23は、その内部に封口部材3の一部が入り込んだときに、封口部材3によって隙間なく閉塞され易い。よって、第2実施形態に係る電解コンデンサにおいて、高い気密性が実現される。尚、内周領域2bにおいて、溝23は、その延在方向についての全体が隙間なく閉塞されている必要はなく、少なくとも一部が隙間なく閉塞されていればよい。   In the present embodiment, no groove 31 or slit 32 is formed in the sealing member 3. Instead, the configuration shown in FIGS. 6A and 6B is adopted in the outer case 2. Here, FIG. 6A and FIG. 6B are a perspective view and a cross-sectional view showing a shape of the main part of the outer case 2 before the lateral drawing and curling, respectively. As shown in FIG. 6A, the inner peripheral surface 2 a of the outer case 2 has an inner peripheral region 2 b in contact with the side peripheral surface 3 a of the sealing member 3. And the groove | channel 23 which cross | intersects the inner peripheral area | region 2b and was extended vertically is formed in the inner peripheral surface 2a. In this embodiment, the groove | channel 23 is a groove | channel where the bottom face curved, as shown in FIG.6 (b). In a state where the sealing member 3 is inserted into the opening portion 21, as shown in FIG. 7, the sealing member 3 is compressed by the throttle portion 22, so that a part of the sealing member 3 enters the groove 23. As a result, a part of the groove 23 is closed by the sealing member 3. Here, the groove 23 having a curved bottom surface is easily closed by the sealing member 3 without a gap when a part of the sealing member 3 enters the inside. Therefore, high airtightness is realized in the electrolytic capacitor according to the second embodiment. In addition, in the inner peripheral area | region 2b, the groove | channel 23 does not need to be completely obstruct | occluded without the gap about the extension direction, and at least one part should just be obstruct | occluded without the gap.

第2実施形態に係る電解コンデンサによれば、外装ケース2内にガスが発生して電解コンデンサの内圧が上昇した場合、その内圧により、溝23の内部に入り込んでいる封口部材3が押し退けられる。これにより、外装ケース2内のガスが、溝23を通じて外部に放出され、その結果、内圧の上昇が抑制される。この様に、第2実施形態に係る電解コンデンサは、高い防爆性能を発揮することが出来る。   According to the electrolytic capacitor according to the second embodiment, when gas is generated in the outer case 2 and the internal pressure of the electrolytic capacitor is increased, the sealing member 3 entering the inside of the groove 23 is pushed away by the internal pressure. Thereby, the gas in the exterior case 2 is discharged to the outside through the groove 23, and as a result, an increase in internal pressure is suppressed. Thus, the electrolytic capacitor according to the second embodiment can exhibit high explosion-proof performance.

又、ガスの放出により内圧が低下すると、封口部材3が有する弾性により、封口部材3の押し退けられていた部分が再び溝23を閉塞することになる。この様に、第2実施形態に係る電解コンデンサは、その気密性と防爆性能とについて再現性を有している。   Further, when the internal pressure is reduced due to the release of gas, the portion of the sealing member 3 that has been pushed away closes the groove 23 again due to the elasticity of the sealing member 3. Thus, the electrolytic capacitor according to the second embodiment has reproducibility with respect to its airtightness and explosion-proof performance.

更に、溝23は、電解コンデンサが小型であって外装ケース2が小さい場合でも、その外装ケース2に対して容易に形成することが出来る。   Further, the groove 23 can be easily formed in the outer case 2 even when the electrolytic capacitor is small and the outer case 2 is small.

図8(a)及び図8(b)は、外装ケース2の様々な変形例を示した断面図である。溝23は、図8(a)に示す様にV字状の溝であってもよいし、図8(b)に示す様に底面が平坦な溝であってもよい。但し、これの中でも底面が湾曲した溝23(図6(b))は、封口部材3が開口部21に嵌挿されたときに封口部材3によって隙間なく閉塞され易いので、特に好ましい。   FIG. 8A and FIG. 8B are cross-sectional views showing various modifications of the exterior case 2. The groove 23 may be a V-shaped groove as shown in FIG. 8A, or may be a groove having a flat bottom surface as shown in FIG. 8B. However, among these, the groove 23 having a curved bottom surface (FIG. 6B) is particularly preferable because it is easily closed without a gap by the sealing member 3 when the sealing member 3 is inserted into the opening 21.

又、封口部材3が開口部21に嵌挿されたときに溝23を隙間なく閉塞させるためには、溝23の深さが絞り部22の深さより小さいことが好ましい。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、封口部材3の材質や溝23の形状等に応じて、溝23の深さを調整することが出来る。或いは又はこれに加えて、絞り部22の深さを調整してもよい。   In order to close the groove 23 without a gap when the sealing member 3 is inserted into the opening 21, the depth of the groove 23 is preferably smaller than the depth of the throttle portion 22. However, the present invention is not limited to this, and the depth of the groove 23 can be adjusted according to the material of the sealing member 3, the shape of the groove 23, and the like. Alternatively or in addition, the depth of the throttle portion 22 may be adjusted.

図9は、外装ケース2と封口部材3との好ましい位置関係を示した断面図である。図9に示す様に、溝23が、陽極リードタブ端子12が嵌挿される貫通孔33の近傍の位置に配置される様に、外装ケース2と封口部材3との位置関係を調整することが好ましい。或いは、溝23が、陰極リードタブ端子13が嵌挿される貫通孔34の近傍の位置に配置される様に、外装ケース2と封口部材3との位置関係を調整することが好ましい。即ち、電解コンデンサにおいて、溝23は、陽極リードタブ端子12又は陰極リードタブ端子13の近傍の位置にて外装ケース2の内周面2aに形成されていることが好ましい。理由は以下の通りである。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing a preferred positional relationship between the outer case 2 and the sealing member 3. As shown in FIG. 9, it is preferable to adjust the positional relationship between the outer case 2 and the sealing member 3 so that the groove 23 is disposed at a position near the through hole 33 into which the anode lead tab terminal 12 is inserted. . Alternatively, it is preferable to adjust the positional relationship between the outer case 2 and the sealing member 3 so that the groove 23 is disposed at a position near the through hole 34 into which the cathode lead tab terminal 13 is inserted. That is, in the electrolytic capacitor, the groove 23 is preferably formed on the inner peripheral surface 2 a of the outer case 2 at a position near the anode lead tab terminal 12 or the cathode lead tab terminal 13. The reason is as follows.

電解コンデンサがショートした場合、電解コンデンサ内に生じる大量の熱により、外装ケース2内には大量のガスが発生することになる。これにより、電解コンデンサの内圧が急激に上昇すると共に、封口部材3には、これを外装ケース2から脱落させ得る大きな圧力が加わる。このとき、溝23を通じてガスが放出されるので、封口部材3が外装ケース2から脱落した際には、封口部材3は、溝23の位置を起点として傾くことになる。ここで、上述した位置関係によれば、溝23が陽極リードタブ端子12又は陰極リードタブ端子13の近傍の位置に配置されている。従って、封口部材3が傾いた際に、陽極リードタブ端子12又は陰極リードタブ端子13が大きく傾けられ、その結果、陽極箔と陽極リードタブ端子12との電気的な接続、又は陰極箔と陰極リードタブ端子13との電気的な接続が破壊される。よって、電解コンデンサのショート時において電解コンデンサ内の電流路を断線させ、これによりショートに伴う発熱を防止することが出来る。   When the electrolytic capacitor is short-circuited, a large amount of gas is generated in the outer case 2 due to a large amount of heat generated in the electrolytic capacitor. As a result, the internal pressure of the electrolytic capacitor rapidly increases, and a large pressure is applied to the sealing member 3 so that it can be removed from the outer case 2. At this time, since the gas is released through the groove 23, when the sealing member 3 is detached from the exterior case 2, the sealing member 3 is inclined with the position of the groove 23 as a starting point. Here, according to the positional relationship described above, the groove 23 is disposed at a position in the vicinity of the anode lead tab terminal 12 or the cathode lead tab terminal 13. Therefore, when the sealing member 3 is tilted, the anode lead tab terminal 12 or the cathode lead tab terminal 13 is largely tilted. As a result, the electrical connection between the anode foil and the anode lead tab terminal 12 or the cathode foil and the cathode lead tab terminal 13 is achieved. The electrical connection with is broken. Therefore, when the electrolytic capacitor is short-circuited, the current path in the electrolytic capacitor can be disconnected, thereby preventing heat generation due to the short-circuit.

電流路を断線させるためには、封口部材3が大きく傾くことが好ましい。よって、溝23が、陽極リードタブ端子12に対して封口部材3の中心位置3dとは反対側の位置に配置される様に(図9)、又は陰極リードタブ端子13に対して封口部材3の中心位置3dとは反対側の位置に配置される様に、外装ケース2と封口部材3との位置関係を調整することが、特に好ましい。   In order to break the current path, it is preferable that the sealing member 3 is largely inclined. Therefore, the groove 23 is disposed at a position opposite to the center position 3d of the sealing member 3 with respect to the anode lead tab terminal 12 (FIG. 9) or the center of the sealing member 3 with respect to the cathode lead tab terminal 13. It is particularly preferable to adjust the positional relationship between the outer case 2 and the sealing member 3 so as to be disposed at a position opposite to the position 3d.

尚、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、溝23の形状には、底面が湾曲した形状や、底面が平坦な形状、V字状に限らず、様々な形状が採用されてもよい。又、溝23は、外装ケース2の内周面2aのうち、少なくとも内周領域2bに形成されていればよい。更に、溝23は、縦に延びたものに限らず、斜めに延びたものであってもよい。更に又、溝23は、内周領域2bの上端縁から下端縁まで延びたものに限らず、上端縁又は下端縁から延びる一方で、上端縁と下端縁との間の位置で途切れたものであってもよい。溝23は、1つに限らず複数が内周領域2bに形成されていてもよい。   In addition, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim. For example, the shape of the groove 23 is not limited to a shape in which the bottom surface is curved, a shape in which the bottom surface is flat, or a V shape, and various shapes may be employed. Moreover, the groove | channel 23 should just be formed in the internal peripheral area | region 2b at least among the internal peripheral surfaces 2a of the exterior case 2. As shown in FIG. Furthermore, the groove 23 is not limited to the one extending vertically, but may be one extending obliquely. Furthermore, the groove 23 is not limited to the one extending from the upper end edge to the lower end edge of the inner peripheral region 2b, but is interrupted at a position between the upper end edge and the lower end edge while extending from the upper end edge or the lower end edge. There may be. The number of grooves 23 is not limited to one, and a plurality of grooves 23 may be formed in the inner peripheral region 2b.

本願発明者は、第1実施形態の一例として、次の条件で、電解コンデンサ(定格電圧16V、静電容量39μF)を作製した(第1実施例)。即ち、コンデンサ素子1において、陽極箔及び陰極箔としてアルミニウム箔を用い、電解質としてポリチオフェンからなる導電性高分子を用いた。外装ケース2として、直径が6.3mmであって且つ高さが6.0mmであるアルミニウム缶を用いた。封口部材3を構成する弾性材料としてブチルゴムを用い、封口部材3の側周面3aには、V字状であって且つ深さが0.2mmである溝31を形成した。このとき、陽極リードタブ端子12が嵌挿される貫通孔33に対して封口部材3の中心位置3dとは反対側の位置に、溝31を形成した。外装ケース2の開口部21に封口部材3を挿入した後、外装ケース2に対して横絞り加工を施すことにより、深さが0.45mmである絞り部22を形成した。   As an example of the first embodiment, the inventor of the present application manufactured an electrolytic capacitor (rated voltage: 16 V, capacitance: 39 μF) under the following conditions (first example). That is, in the capacitor element 1, aluminum foil was used as the anode foil and the cathode foil, and a conductive polymer made of polythiophene was used as the electrolyte. As the outer case 2, an aluminum can having a diameter of 6.3 mm and a height of 6.0 mm was used. Butyl rubber was used as an elastic material constituting the sealing member 3, and a groove 31 having a V shape and a depth of 0.2 mm was formed on the side peripheral surface 3 a of the sealing member 3. At this time, the groove 31 was formed at a position opposite to the center position 3d of the sealing member 3 with respect to the through hole 33 into which the anode lead tab terminal 12 was inserted. After the sealing member 3 was inserted into the opening 21 of the outer case 2, the outer case 2 was subjected to a horizontal drawing process to form a drawn portion 22 having a depth of 0.45 mm.

又、本願発明者は、第2実施形態の一例として、次の条件で電解コンデンサ(定格電圧16V、静電容量39μF)を作製した(第2実施例)。即ち、コンデンサ素子1において、陽極箔及び陰極箔としてアルミニウム箔を用い、電解質としてポリチオフェンからなる導電性高分子を用いた。外装ケース2として、直径が6.3mmであって且つ高さが6.0mmであるアルミニウム缶を用い、外装ケース2の内周面2aには、底面が湾曲した形状であって且つ深さが0.2mmである溝23を形成した。封口部材3を構成する弾性材料としてブチルゴムを用いた。外装ケース2の開口部21に封口部材3を挿入した後、外装ケース2に対して横絞り加工を施すことにより、深さが0.45mmである絞り部22を形成した。このとき、溝23が、陽極リードタブ端子12が嵌挿される貫通孔33に対して封口部材3の中心位置3dとは反対側の位置に配置される様に、外装ケース2と封口部材3との位置関係を調整した。   In addition, as an example of the second embodiment, the inventor of the present application manufactured an electrolytic capacitor (rated voltage: 16 V, capacitance: 39 μF) under the following conditions (second example). That is, in the capacitor element 1, aluminum foil was used as the anode foil and the cathode foil, and a conductive polymer made of polythiophene was used as the electrolyte. An aluminum can having a diameter of 6.3 mm and a height of 6.0 mm is used as the outer case 2, and the inner peripheral surface 2 a of the outer case 2 has a curved bottom surface and a depth of A groove 23 of 0.2 mm was formed. Butyl rubber was used as an elastic material constituting the sealing member 3. After the sealing member 3 was inserted into the opening 21 of the outer case 2, the outer case 2 was subjected to a horizontal drawing process to form a drawn portion 22 having a depth of 0.45 mm. At this time, the outer casing 2 and the sealing member 3 are arranged such that the groove 23 is disposed at a position opposite to the center position 3d of the sealing member 3 with respect to the through hole 33 into which the anode lead tab terminal 12 is inserted. The positional relationship was adjusted.

更に、本願発明者は、第1及び第2実施例との比較のために、第1実施例において封口部材3に溝31がない電解コンデンサを、従来の電解コンデンサとして作製した(従来例)。   Further, for comparison with the first and second embodiments, the inventor of the present application produced an electrolytic capacitor having no groove 31 in the sealing member 3 in the first embodiment as a conventional electrolytic capacitor (conventional example).

本願発明者は、第1及び第2実施例、並びに従来例の電解コンデンサをそれぞれ10個ずつ用意した。そして、これらの電解コンデンサについて、ショート時において電流路が断線する現象がどの程度の割合で生じるかを確認した。尚、このときの条件として、各電解コンデンサを、これに80Vの直流電圧(電流0.5A)を印加することによってショートさせ、その後、その電解コンデンサに対して5Aの通電電流を流した。   The inventor of the present application prepared 10 electrolytic capacitors of the first and second embodiments and the conventional example. For these electrolytic capacitors, it was confirmed to what extent the phenomenon that the current path was broken at the time of short-circuiting occurred. As a condition at this time, each electrolytic capacitor was short-circuited by applying a DC voltage of 80 V (current 0.5 A) thereto, and then a 5 A energizing current was passed through the electrolytic capacitor.

その結果、第1及び第2実施例の電解コンデンサにおいては、10個の全てについて電流路の断線が確認された。一方、従来例の電解コンデンサにおいては、10個のうちの2個について電流路の断線が確認されるに過ぎなかった。よって、第1及び第2実施例によれば、ショート時において電流路を確実に断線させることが出来、そのことが上記試験により確認された。   As a result, in the electrolytic capacitors of the first and second examples, disconnection of the current path was confirmed for all ten capacitors. On the other hand, in the conventional electrolytic capacitor, disconnection of the current path was only confirmed for two of the ten capacitors. Therefore, according to the first and second embodiments, the current path can be reliably disconnected at the time of a short circuit, and this has been confirmed by the above test.

1 コンデンサ素子
2 外装ケース
2a 内周面
2b 内周領域
3 封口部材
3a 側周面
3b 上端縁
3c 下端縁
3d 中心位置
10 コンデンサ本体
11 巻回体
11a 下端面
11b 中心位置
12 陽極リードタブ端子
13 陰極リードタブ端子
21 開口部
22 絞り部
23 溝
31 溝
32 スリット
33、34 貫通孔
40 座板
40a 下面
121、131 リード部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitor element 2 Exterior case 2a Inner peripheral surface 2b Inner peripheral area | region 3 Sealing member 3a Side peripheral surface 3b Upper end edge 3c Lower end edge 3d Center position 10 Capacitor body 11 Winding body 11a Lower end surface 11b Center position 12 Anode lead tab terminal 13 Cathode lead tab Terminal 21 Opening portion 22 Restriction portion 23 Groove 31 Groove 32 Slit 33, 34 Through hole 40 Seat plate 40a Lower surface 121, 131 Lead portion

Claims (8)

陽極部材と、陰極部材と、前記陽極部材の表面に形成された誘電体被膜とを有したコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子が収容された有底筒状の外装ケースと、
前記外装ケースの開口部に嵌挿された封口部材と
を備え、
前記封口部材は、前記開口部に嵌挿されたときに前記外装ケースの内周面に接する側周面を有し、該側周面には、その上端縁及び下端縁の何れか一方から他方へ向けて延びた溝又はスリットが形成されており、前記封口部材が前記開口部に嵌挿された状態において、前記溝又はスリットの少なくとも一部が閉塞している、電解コンデンサ。
A capacitor element having an anode member, a cathode member, and a dielectric film formed on a surface of the anode member;
A bottomed cylindrical outer case containing the capacitor element;
A sealing member fitted into the opening of the outer case, and
The sealing member has a side peripheral surface that comes into contact with the inner peripheral surface of the exterior case when fitted into the opening, and the side peripheral surface has one of its upper edge and lower edge to the other. An electrolytic capacitor in which a groove or a slit extending toward is formed, and at least a part of the groove or the slit is closed in a state where the sealing member is fitted into the opening.
前記溝の延在方向に対して垂直な前記溝の断面は、V字状を呈している、請求項1に記載の電解コンデンサ。   The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein a cross section of the groove perpendicular to an extending direction of the groove has a V shape. 前記外装ケースには、これに前記封口部材を固定するための絞り部が形成されており、前記溝又はスリットの深さが前記絞り部の深さより小さい、請求項1又は請求項2に記載の電解コンデンサ。   The said exterior case is formed with the throttle part for fixing the said sealing member to this, The depth of the said groove | channel or slit is smaller than the depth of the said throttle part, The claim 1 or Claim 2 Electrolytic capacitor. 前記コンデンサ素子は、前記陽極部材に電気的に接続された陽極リードタブ端子と、前記陰極部材に電気的に接続された陰極リードタブ端子とを更に有し、前記陽極リードタブ端子及び前記陰極リードタブ端子は前記封口部材を貫通しており、前記溝又はスリットは、前記陽極リードタブ端子又は前記陰極リードタブ端子の近傍の位置にて前記封口部材の側周面に形成されている、請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載の電解コンデンサ。   The capacitor element further includes an anode lead tab terminal electrically connected to the anode member and a cathode lead tab terminal electrically connected to the cathode member, wherein the anode lead tab terminal and the cathode lead tab terminal are The through-hole is penetrated and the said groove | channel or slit is formed in the side peripheral surface of the said sealing member in the position of the vicinity of the said anode lead tab terminal or the said cathode lead tab terminal. The electrolytic capacitor as described in any one. 陽極部材と、陰極部材と、前記陽極部材の表面に形成された誘電体被膜とを有したコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子が収容された有底筒状の外装ケースと、
前記外装ケースの開口部に嵌挿された封口部材と
を備え、
前記外装ケースの内周面には、前記封口部材の側周面に接した内周領域が存在し、少なくとも該内周領域には、その上端縁及び下端縁の何れか一方から他方へ向けて延びた溝が形成されており、該溝の少なくとも一部が、その内部に前記封口部材の一部が入り込むことにより閉塞されている、電解コンデンサ。
A capacitor element having an anode member, a cathode member, and a dielectric film formed on a surface of the anode member;
A bottomed cylindrical outer case containing the capacitor element;
A sealing member fitted into the opening of the outer case, and
The inner peripheral surface of the outer case has an inner peripheral region in contact with the side peripheral surface of the sealing member, and at least the inner peripheral region is directed from one of its upper edge and lower edge to the other. An electrolytic capacitor in which an extended groove is formed, and at least a part of the groove is closed by a part of the sealing member entering the inside.
前記溝は、湾曲した底面を有している、請求項5に記載の電解コンデンサ。   The electrolytic capacitor according to claim 5, wherein the groove has a curved bottom surface. 前記外装ケースには、これに前記封口部材を固定するための絞り部が形成されており、
前記溝の深さが前記絞り部の深さより小さい、請求項5又は請求項6に記載の電解コンデンサ。
The outer case is formed with a throttle portion for fixing the sealing member to the outer case,
The electrolytic capacitor according to claim 5, wherein a depth of the groove is smaller than a depth of the throttle portion.
前記コンデンサ素子は、前記陽極部材に電気的に接続された陽極リードタブ端子と、前記陰極部材に電気的に接続された陰極リードタブ端子とを更に有し、前記陽極リードタブ端子及び前記陰極リードタブ端子は前記封口部材を貫通しており、前記溝は、前記陽極リードタブ端子又は前記陰極リードタブ端子の近傍の位置にて前記外装ケースの内周領域に形成されている、請求項5乃至請求項7の何れか1つに記載の電解コンデンサ。   The capacitor element further includes an anode lead tab terminal electrically connected to the anode member and a cathode lead tab terminal electrically connected to the cathode member, wherein the anode lead tab terminal and the cathode lead tab terminal are 8. The device according to claim 5, wherein the sealing member penetrates the groove, and the groove is formed in an inner peripheral region of the outer case at a position near the anode lead tab terminal or the cathode lead tab terminal. The electrolytic capacitor as described in one.
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