JP6660700B2

JP6660700B2 - 封口体及び電解コンデンサ

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Publication number: JP6660700B2
Application number: JP2015194661A
Authority: JP
Inventors: 満米田; 健太川西
Original assignee: Nichicon Capacitor Ltd
Current assignee: Nichicon Capacitor Ltd
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2020-03-11
Anticipated expiration: 2035-09-30
Also published as: JP2017069440A

Description

本発明は、コンデンサ素子が収容されたケースを封止する封口体及び封口体を備えた電解コンデンサに関する。

電解コンデンサとして、コンデンサ素子が収容されたケースと、ケースを封止する封口体（封止板）と、封口体に形成された貫通孔を塞ぐ圧力弁（弁体）とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。ケース内が所定の圧力に達すると、圧力弁が開弁又は破裂することにより、ケース内のガスが放出される。

圧力弁に液滴が付着すると、弁機能が低下し、ケース内が所定の圧力に達する前に圧力弁が開弁又は破裂して、コンデンサの寿命が短くなる。そこで、特許文献１では、封口体に、貫通孔を包囲する筒部と、筒部の外周との間に溝部を設けて立設された立壁部とを形成し、立壁部に切欠部を形成している。これにより、圧力弁を筒部に被せた状態では、圧力弁が立壁部に防護されるとともに、立壁部の内側に入った水は溝部から切欠部を通って排出されるため、圧力弁に液滴が付着することを抑止できる。

特開２０１４−１２７６９２号公報

ケースに収容されたコンデンサ素子には、電解液が含浸されている。電解コンデンサを長期間使用する等してコンデンサ素子が高温になると、含浸された電解液が気化し、圧力弁付近で冷却されて液化して液滴となり、圧力弁に付着する（図４(ａ)参照）。特許文献１のように円柱状の貫通孔では、ケース内で発生した液滴が圧力弁に付着しやすいため、圧力弁が早期に開弁又は破裂しやすい。

特許文献１では、ケース外の液滴が圧力弁に付着することを抑止できるが、ケース内で発生した液滴が圧力弁に付着することを抑止できないため、使用を継続すると、圧力弁の機能が低下し、ケース内が所定の圧力に達する前に開弁又は破裂する。

そこで、本発明の目的は、ケース内で発生した液滴が圧力弁に付着することを抑止できる封口体及び電解コンデンサを提供することである。

本発明は、コンデンサ素子を収容するケースを封止し、前記ケース内部と外部とを連通する貫通孔が形成されるとともに、前記貫通孔の前記ケース外部側に圧力弁が配置される封口体において、前記貫通孔に冷却部が形成されており、前記冷却部は、前記貫通孔の軸方向に沿って形成された第１壁部と、前記第１壁部より前記ケース外部側に形成され、前記第１壁部よりも前記貫通孔の径方向中心に向けて突出した第２壁部とを備え、前記第２壁部は、前記圧力弁よりケース内部側に形成され、前記第１壁部と前記第２壁部とは、前記貫通孔の内周壁の全周にわたり形成され、前記第１壁部で囲まれた前記貫通孔の孔径が、前記圧力弁が配置された前記ケース外部側の前記貫通孔の孔径よりも小さいことを特徴としている。

上記構成では、貫通孔の冷却部で、気化した電解液を速やかに液化することができる。これにより、気化電解液が圧力弁まで達することを抑止できるため、圧力弁に液滴が付着することを抑止できる。このため圧力弁の腐食及び腐食による弁機能の低下を抑止できる。よって圧力弁が早期に開弁及び破裂することを抑止できる。

上記構成では、貫通孔内の表面積が増加するため、第２壁部がケース内で発生した気化電解液の通過を抑止する。具体的には、気化電解液は第１壁部の内側を通過した後、第２壁部に衝突して液化し、落下したり第２壁部に付着したりする。これにより、気化電解液が圧力弁まで達することを抑止できるため、圧力弁に液滴が付着することを抑止できる。このため圧力弁の腐食及び腐食による弁機能の低下を抑止できる。よって圧力弁が早期に開弁及び破裂することを抑止できる。

上記構成では、気化電解液の液化を促進する第２壁部が貫通孔の内周壁の全周にわたって形成されているため、気化電解液が貫通孔を通過することをより抑止できる。これにより、液滴が圧力弁に付着することをより抑止できる。

また、コンデンサ素子を収容するケースを封止し、前記ケース内部と外部とを連通する貫通孔が形成されるとともに、前記貫通孔の前記ケース外部側に圧力弁が配置される封口体において、前記貫通孔に冷却部が形成されており、前記冷却部は、前記圧力弁よりケース内部側に形成され、前記冷却部は、前記貫通孔の軸方向に形成された複数の壁部を有し、前記複数の壁部は、前記貫通孔の内周壁の全周にわたり形成され、前記貫通孔の径方向に向けて突出した突出量が互いに異なる３つ以上の壁部からなり、該３つ以上の壁部は前記ケース外部側ほど前記突出量が大きくなるように形成されており、前記複数の壁部で囲まれた前記貫通孔の孔径が、前記圧力弁が配置された前記ケース外部側の前記貫通孔の孔径よりも小さいことを特徴としている。

上記構成では、気化電解液の液化を促進する壁部がケース外部側ほど突出量が大きくなるように形成されているため、気化電解液が貫通孔を通過することをより抑制することができる。これにより、液滴が圧力弁に付着することをさらに抑止できる。

また、コンデンサ素子を収容するケースを封止し、前記ケース内部と外部とを連通する貫通孔が形成されるとともに、前記貫通孔の前記ケース外部側に圧力弁が配置される封口体において、前記貫通孔に冷却部が形成されており、前記冷却部は、前記圧力弁よりケース内部側に形成され、前記冷却部は前記貫通孔の内周壁の少なくとも一部に、螺旋状の溝が前記貫通孔の周方向に沿って形成され、前記螺旋状の溝で囲まれた部分の前記貫通孔の孔径が、前記圧力弁が配置された前記ケース外部側の前記貫通孔の孔径よりも小さいことを特徴としている。この構成では、簡易な構成で液滴が圧力弁に付着することを抑止できる。

或いは、前記貫通孔の軸方向において前記圧力弁よりケース内部側の前記貫通孔の内部空間のすべてが気化電解液の流路を構成していることが好ましい。

本発明の電解コンデンサは、上述した封口体と、前記貫通孔の前記ケース外部側に配置され、前記貫通孔を塞ぐ圧力弁と、前記封口体によって封止されるケースと、前記ケースに収容されたコンデンサ素子とを備えていることが好ましい。

上記構成の封口体によって、ケース内で発生する液滴が圧力弁に付着することを抑止できる。これにより電解コンデンサの早期故障を抑止できる。

本発明によると、ケース内で発生した気化電解液が貫通孔を通って圧力弁に付着し、液滴が発生することを抑止できる。

（ａ）は本発明の第１実施形態に係る電解コンデンサの平面図、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る電解コンデンサの全体構成を示す（ａ）のIB−IB線に沿った部分断面図である。コンデンサ素子の分解斜視図である。（ａ）は封口体の貫通孔周辺の拡大断面図であり、（ｂ）は封口体の貫通孔周辺の平面図（図３(ａ)のIIIb方向からみた図）である。（ａ）は従来の貫通孔内の気化電解液の流れを示す図であり、（ｂ）は第１実施形態の貫通孔内の気化電解液の流れを示す図である。第２実施形態の封口体の貫通孔周辺の拡大断面図である。第３実施形態の封口体の貫通孔周辺の拡大断面図である。第４実施形態の封口体の貫通孔周辺の拡大断面図である。第５実施形態の封口体の貫通孔周辺の拡大断面図である。（ａ）は第６実施形態の封口体の貫通孔周辺の拡大断面図であり、（ｂ）は封口体の貫通孔周辺の平面図（図９(ａ)のIX方向からみた図）である。（ａ）は変形例の封口体の貫通孔周辺の拡大断面図であり、（ｂ）は他の変形例の封口体の貫通孔周辺の拡大断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ここでは、本発明の第１実施形態である電解コンデンサについて、図１〜図４を参照しつつ以下に説明する。

〔第１実施形態〕
電解コンデンサ１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、コンデンサ素子２、ケース３ａ、封口体３ｂ、底板４、スリーブ５、固定材６、端子７ａ，７ｂ、および圧力弁１０を含む。

ケース３ａは、コンデンサ素子２を収容するものであり、開口部に封口体３ｂが嵌合されている。封口体３ｂは、ケース３ａを封止している。ケース３ａは金属（アルミニウム等）からなり、封口体３ｂは絶縁材料（変性フェノール樹脂等）からなる。
封口体３ｂの上部周縁には、弾性材料（ゴム等）からなるパッキン３ｘが設けられている。パッキン３ｘは、封口体３ｂとケース３ａとの隙間からケース３ａ内のガスが漏出するのを防止する機能を有する。ケース３ａの上端は、パッキン３ｘに加締固定されている。

底板４は、絶縁材料（難燃性ポリエステル等）からなる円形のフィルムであり、ケース３ａの底部下面に重なるように配置されている。スリーブ５は、絶縁材料（ポリオレフィン等）からなる略円筒状の部材であり、ケース３ａの側部周面、底板４の下部周縁、およびケース３ａの上部周縁を覆っている。スリーブ５の下部は、底板４に固定されている。

固定材６は、コンデンサ素子２をケース３ａ内に固定するものであり、熱可塑性樹脂（ポリプロピレン等）からなる。

端子７ａ，７ｂおよび圧力弁１０は、封口体３ｂに設けられている。端子７ａ，７ｂは、封口体３ｂの厚み方向から見て、封口体３ｂの中心に関して点対称となる位置に、互いに離隔して設けられている。端子７ａ，７ｂは金属（アルミニウム等）からなり、陰極端子７ａはコンデンサ素子２の陰極リード２ａ、陽極端子７ｂはコンデンサ素子２の陽極リード２ｂとそれぞれ接続されている（図２参照）。
封口体３ｂには、図１（ｂ）に示すように、封口体３ｂの厚み方向から見たときの中心（端子７ａ，７ｂ間の中央）と外縁との間に、ケース３ａの内部と外部とを連通する貫通孔３０が形成されている。圧力弁１０は、ケース３ａの外部側において当該貫通孔３０を塞ぐように配置されており、その上面に設けられたロックワッシャ８によって、封口体３ｂに固定されている。圧力弁１０は、ケース３ａ内のガスを放出する機能を有する。圧力弁１０は、例えば、ゴムやＰＴＦＥなどによって形成されている。

次に、図２を参照し、コンデンサ素子２の構成について詳細に説明する。

コンデンサ素子２は、陰極リード２ａおよび陽極リード２ｂがそれぞれ取り付けられた陰極箔２ｘおよび陽極箔２ｙを、絶縁材料からなるセパレータ（クラフト紙等）２ｚを介して巻回し、これにより形成された巻回体の外周を素子止めテープ２ｔで固定し（図１(ｂ)参照）、その後、巻回体を駆動用電解液に含浸させることにより、形成されている。陰極箔２ｘおよび陽極箔２ｙはアルミニウム箔の表面を粗面化したものであり、陽極箔２ｙは当該表面に陽極酸化皮膜を形成したものである。

続いて、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照し、封口体３ｂの貫通孔３０周辺の構成について詳細に説明する。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）では、圧力弁１０を省略している。

図３（ａ）に示すように、封口体３ｂにおいて、貫通孔３０の側周面を画定する内周壁には、貫通孔の軸方向に沿って形成された円筒状の第１壁部３１と、第１壁部３１よりケース３ａ外部側に形成された第２壁部３２とからなる冷却部が形成されている。ここで、貫通孔３０の軸方向とは、図３（ａ）における上下方向であり、封口体３ｂの厚み方向でもある。第２壁部３２は、第１壁部３１より貫通孔３０の径方向中心に向けて突出している。第１壁部３１は、貫通孔３０の下端部（入口周辺）から上端部（出口周辺）の手前までに形成されている。第２壁部３２は、貫通孔３０の上端部（出口周辺）に形成されている。第２壁部３２は、図３（ａ）に示す鉛直方向の断面が四角状に形成されている。

第１壁部３１と第２壁部３２は、上下方向に沿って形成されている。上下方向について、第２壁部３２の長さは、第１壁部３１の長さの１/４〜１/３程度である。

第１壁部３１及び第２壁部３２は、図３（ｂ）に示すように、貫通孔３０の内周壁の全周にわたって形成されている。

図３（ａ）に示すように、第２壁部３２により、貫通孔３０の出口が貫通孔３０の入口より狭くなるように形成されている（図３(ａ)参照）。ここで、貫通孔３０の出口とは電解コンデンサ１の外部側に形成された開口であり、貫通孔３０の入口とは電解コンデンサ１の内部側に形成された開口である。

貫通孔３０内において、第１壁部３１から少し離れた点Ｐ₁,Ｐ₂から上方向（ケース３ａの外部側）に進んだ位置には、第２壁部３２が形成されている。点Ｐ₁,Ｐ₂は、第１壁部３１の隣の位置である。

次に、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照しつつ、コンデンサ素子２から発生した気化電解液の流れについて説明する。図４（ａ）には従来の貫通孔１３０周辺を示し、図４（ｂ）には本実施形態の貫通孔３０周辺を示している。

従来の封口体１０３ｂには、図４（ａ）に示すように、円筒状の貫通孔１３０が形成されている。貫通孔３０の内周壁には、全周にわたって第１壁部３１だけが形成されている。貫通孔３０の出口は入口と同様に広い。

コンデンサ素子２が高温となると、コンデンサ素子２の内部に含浸された電解液が気化する。気化電解液は上昇し、貫通孔３０を通過して圧力弁１０にて冷却されて液化し、液滴４０となり付着する。圧力弁１０は液滴４０によって腐食し、弁機能が低下する。これによりケース３ａ内が所定の圧力に達する前に圧力弁１０が破裂する。

一方、本実施形態の封口体３ｂでは、気化電解液は第１壁部３１に囲まれた領域を通過して第２壁部３２の底面３２ａに衝突して冷却されて液滴４０となり、落下したり第２壁部３２の底面３２ａに付着したりする。このように、第２壁部３２は、気化電解液の液化を促進し、液滴４０の通過を抑制する。これにより液滴が圧力弁１０にて殆ど発生しないため、圧力弁１０の弁機能は使用当初から殆ど低下しない。圧力弁１０は、ケース３ａ内が所定の圧力に達すると破裂する。

以上に述べたように、本実施形態の封口体３ｂを備えた電解コンデンサ１では、第２壁部３２によってコンデンサ素子２から発生した気化電解液が貫通孔３０を通過することを抑制できる。具体的には、気化電解液は第１壁部３１の内側を通過し、第２壁部３２に衝突して液滴４０となり、落下したり第２壁部３２に付着したりする。このため液滴４０が圧力弁１０にて発生することを抑止できる。これにより圧力弁１０に液滴４０が付着することを抑止できる。したがって、圧力弁１０の腐食及び腐食による弁機能の低下を抑止できるため、圧力弁１０が早期に開弁及び破裂することを抑止できる。

また、気化電解液の上昇を妨げる第２壁部３２が貫通孔３０の内周壁の全周にわたって形成されているため、気化電解液の通過をより抑制できる。これにより、液滴４０が圧力弁１０に付着することをより抑止できる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図５を参照しつつ説明する。第２実施形態において第１実施形態と異なる点は、封口体２０３ｂの内周壁の形状である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。

封口体２０３ｂには、貫通孔２３０が形成されている。封口体２０３ｂには、貫通孔２３０の側周面を画定する内周壁に、底壁部２２０と、第１壁部２３１と、第２壁部２３２と、第３壁部２３３と、第４壁部２３４とが、電解コンデンサの外部側に向けて順に形成されている。底壁部２２０と、第１壁部２３１、第２壁部２３２、第３壁部２３３、及び第４壁部２３４は、上下方向に沿って形成されており、これらの壁部によって冷却部が形成されている。ここで、本実施形態の上下方向とは、貫通孔２３０の軸方向であり、封口体２０３ｂの厚み方向でもある。

第１壁部２３１は、底壁部２２０より貫通孔２３０の径方向中心に向けて突出した突出量が小さい。第２壁部２３２は、第１壁部２３１より貫通孔２３０の径方向中心に向けて突出している。第３壁部２３３は、第２壁部２３２より貫通孔２３０の径方向中心に向けて突出した突出量が小さい。第４壁部２３４は、第３壁部２３３より貫通孔２３０の径方向中心に向けて突出している。底壁部２２０の突出量と、第２壁部２３２の突出量と、第４壁部２３４の突出量とは、ほぼ同じ量である。第１壁部２３１の突出量と、第３壁部２３３の突出量とは、ほぼ同じ量である。

底壁部２２０、第１壁部２３１、第２壁部２３２、第３壁部２３３、及び第４壁部２３４は、貫通孔２３０の内周壁の全周にわたって形成されている。上下方向について、底壁部２２０の長さ、第１壁部２３１の長さ、第２壁部２３２の長さ、第３壁部２３３の長さ、及び第４壁部２３４の長さは、ほぼ同じである。

底壁部２２０、第１壁部２３１、第２壁部２３２、第３壁部２３３、及び第４壁部２３４により、貫通孔２３０の径は軸方向に交互に狭くなったり広くなったりしている。

貫通孔２３０内において、第１壁部２３１から少し離れた点Ｐ₂₁から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、第２壁部２３２が形成されている。点Ｐ₂₁は、第１壁部２３１の隣の位置である。

また、貫通孔２３０内において、第３壁部２３３から少し離れた点Ｐ₂₂から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、第４壁部２３４が形成されている。点Ｐ₂₂は、第３壁部２３３の隣の位置である。

コンデンサ素子２から発生した気化電解液は上昇し、一部が底壁部２２０に衝突して液滴４０となり、落下したり底壁部２２０に付着したりする。残りの気化電解液は第１壁部２３１の内側を通過し、一部が第２壁部２３２に衝突して落下したり第２壁部２３２に付着したりする。残りの気化電解液は第３壁部２３３の内側を通過し、一部が第４壁部２３４に衝突して液滴４０となり、落下したり第４壁部２３４に付着したりする。その結果、液滴が圧力弁１０に付着することを抑制することができる。

上記構成により、第２実施形態では、底壁部２２０、第２壁部２３２及び第４壁部２３４によって貫通孔２３０の表面積（封口体２０３ｂにおいて貫通孔２３０を画定する壁部の面積）が増加することで冷却効果が高まり、気化電解液が貫通孔２３０を通過することを抑止できる。これにより、気化電解液が圧力弁１０まで達することを抑止できる。

また、気化電解液の上昇を妨げる壁部（底壁部２２０、第２壁部２３２及び第４壁部２３４）が貫通孔２３０の軸方向に３つ形成されていることにより、気化電解液の上昇をより妨げることができる。これにより、気化電解液が貫通孔２３０を通過することをより抑止できる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について、図６を参照しつつ説明する。第３実施形態において第１実施形態と異なる点は、封口体３０３ｂの内周壁の形状である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。

封口体３０３ｂに形成された貫通孔３３０はケース３ａの外部側に近付くほど出口が小さく、内周壁が階段状に形成されている。

封口体３０３ｂにおいて、貫通孔３３０の内周壁には、第１壁部３３１と、第２壁部３３２と、第３壁部３３３と、第４壁部３３４とが、電解コンデンサの外部側に向けて順に形成されている。第１壁部３３１、第２壁部３３２、第３壁部３３３、及び第４壁部３３４は、上下方向に沿って形成され、これらの壁部により冷却部が形成されている。ここで、上下方向とは、貫通孔３３０の軸方向であり、封口体３０３ｂの厚み方向でもある。

第２壁部３３２は、第１壁部３３１より貫通孔３３０の径方向中心に向けて突出している。第３壁部３３３は、第２壁部３３２より貫通孔３３０の径方向中心に向けて突出している。第４壁部３３４は、第３壁部３３３より貫通孔３３０の径方向中心に向けて突出している。

第１壁部３３１、第２壁部３３２、第３壁部３３３、及び第４壁部３３４は、貫通孔３３０の内周壁の全周にわたって形成されている。上下方向について、第１壁部３３１の長さ、第２壁部３３２の長さ、第３壁部３３３の長さ、及び第４壁部３３４の長さは、ほぼ同じである。

このように、貫通孔３３０の内周壁には、突出量が互いに異なる４つの壁部が貫通孔３３０の軸方向に形成されている。４つの壁部は、ケース３ａ外部側ほど突出量が大きくなるように形成されている。

貫通孔３３０内において、第１壁部３３１から少し離れた点Ｐ₃₁から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、第２壁部３３２が形成されている。点Ｐ₃₁は、第１壁部３３１の隣の位置である。

また、貫通孔３３０内において、第２壁部３３２から少し離れた点Ｐ₃₂から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、第３壁部３３３が形成されている。点Ｐ₃₂は、第２壁部３３２の隣の位置である。

また、貫通孔３３０内において、第３壁部３３３から少し離れた点Ｐ₃₃から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、第４壁部３３４が形成されている。点Ｐ₃₃は、第３壁部３３３の隣の位置である。

ケース内から発生した気化電解液は気体とともに上昇し、一部が第１壁部３３１に衝突して落下したり第１壁部３３１に付着したりする。残りの気化電解液は第１壁部３３１の内側を通過し、一部が第２壁部３３２に衝突して液滴４０となり、落下したり第２壁部３３２に付着したりする。残りの気化電解液は第２壁部３３２の内側を通過し、一部が第３壁部３３３に衝突して液滴４０となり、落下したり第３壁部３３３に付着したりする。残りの気化電解液は第３壁部３３３の内側を通過し、一部が第４壁部３３４に衝突して液滴４０となり、落下したり第４壁部３３４に付着したりする。その結果、液滴４０が圧力弁１０に付着することを抑止することができる。

上記構成により、第３実施形態では、第２壁部３３２、第３壁部３３３及び第４壁部３３４によって気化電解液が貫通孔３３０を通過することを抑止できる。これにより、液滴４０が圧力弁１０に付着することを抑止できる。

また、液滴の上昇を妨げる第２壁部３３２、第３壁部３３３及び第４壁部３３４が貫通孔３３０の径方向中心に向けて突出しているため、液滴４０が圧力弁に付着することをさらに抑止できる。

〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について、図７を参照しつつ説明する。第４実施形態において第１実施形態と異なる点は、封口体４０３ｂの内周壁の形状である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。

封口体４０３ｂには、ネジ穴形状の貫通孔４３０が形成されている。貫通孔４３０の内周壁には、貫通孔４３０の径方向中心から離れるように凹んだ第１壁部４３１と、貫通孔４３０の径方向中心に向かって凸状となった第２壁部４３２とが、上下方向に交互に形成されている。これらの第１壁部４３１と第２壁部４３２とにより冷却部が形成されている。ここで、上下方向とは、貫通孔４３０の軸方向であり、封口体４０３ｂの厚み方向でもある。

図７の拡大図に示すように、第２壁部４３２は、第１壁部４３１より貫通孔４３０の径方向中心に向けて突出している。ここで、図７の拡大図に示す一点鎖線は、左右方向について第１壁部４３１の頂点と第２壁部４３２の頂点の中央を通る線である。

貫通孔４３０内において、第１壁部４３１から少し離れた点Ｐ₄₁から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、第２壁部４３２が形成されている。点Ｐ₄₁は、第１壁部４３１の隣の位置である。

第１壁部４３１及び第２壁部４３２が上下方向に交互に密に形成されていることにより、封口体４０３ｂの内周壁には多数の凹凸が上下方向に繰り返し形成されている。気化電解液はいずれかの凸部である第２壁部４３２に衝突して液滴４０となり、落下したり第２壁部４３２に付着したりする。このため、液滴４０が圧力弁１０に付着することを抑止することができる。

上記構成により、第４実施形態では、第２壁部４３２によって気化電解液の上昇が妨げられるため、液滴４０が圧力弁１０に付着することを抑止することができる。また、第２壁部４３２が多数形成されているため、気化電解液がいずれかの第２壁部４３２に衝突しやすい。よって液滴４０が圧力弁１０に付着することをさらに抑止できる。

また、封口体４０３ｂに、螺旋状のネジ穴形状の溝を貫通孔４３０の周方向に沿って形成するという簡易な構成で上記効果が得られる。

〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態について、図８を参照しつつ説明する。第５実施形態において第１実施形態と異なる点は、封口体５０３ｂの内周壁の形状である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。

封口体５０３ｂには、螺旋状の一本の貫通孔５３０が形成されている。貫通孔５３０は、上下方向に傾斜した第１傾斜領域５３１、第２傾斜領域５３２及び第３傾斜領域５３３を有している。第１傾斜領域５３１、第２傾斜領域５３２及び第３傾斜領域５３３は、ケース３ａの外部側に向かって順に形成されている。ここで、上下方向とは、封口体５０３ｂの厚み方向である。

第１傾斜領域５３１内において、封口体５０３ｂの貫通孔５３０の周面を画定する内周壁から離れた位置にある点Ｐ₅₁から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、壁部５４１が形成されている。

第２傾斜領域５３２内において、封口体５０３ｂの貫通孔５３０の周面を画定する内周壁から離れた位置にある点Ｐ₅₂から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、壁部５４２が形成されている。

第３傾斜領域５３３内において、封口体５０３ｂの貫通孔５３０の周面を画定する内周壁から離れた位置にある点Ｐ₅₃から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、壁部５４３が形成されている。

壁部５４１、壁部５４２及び壁部５４３により、冷却部が形成されている。

ケース内で発生した気化電解液は、第１傾斜領域５３１を通過中に、一部が上方の壁部５４１に衝突し液滴４０となり、落下したり壁部５４１に付着したりする。残りの気化電解液は、第２傾斜領域５３２を通過中に、一部が上方の壁部５４２に衝突し液滴４０となり、落下したり壁部５４２に付着したりする。残りの気化電解液は、第３傾斜領域５３３を通過中に、一部が上方の壁部５４３に衝突し液滴４０となり、落下したり壁部５４３に付着したりする。その結果、液滴が圧力弁１０に付着することを抑止することができる。

このように、第５実施形態では、貫通孔５３０に傾斜した第１傾斜領域５３１、第２傾斜領域５３２及び第３傾斜領域５３３が形成されており、各傾斜領域の内周壁のうち上側の壁部５４１,５４２,５４３によって、気化電解液が貫通孔５３０を通過することを抑制できる。これにより圧力弁１０に液滴４０が付着することを抑止できる。

また、封口体５０３ｂに螺旋状の貫通孔５３０を形成するという簡易な構成で上記効果が得られる。

〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態について、図９を参照しつつ説明する。第６実施形態において第１実施形態と異なる点は、封口体６０３ｂの内周壁の形状である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。

封口体６０３ｂには、図９（ａ）に示すように、断面がジグザグ形状の貫通孔６３０が形成されている。封口体６０３ｂの貫通孔６３０の側周面を画定する内周壁には、図中の左方と右方にそれぞれ凸凹が上下方向に交互に形成されている。また、左右方向について凸部と凹部が対向している。

貫通孔６３０において図中の左側の内周壁には、第１壁部６３１と、第２壁部６３２と、第３壁部６３３と、第４壁部６３４とが、電解コンデンサの外部側に向けて順に形成されている。第１壁部６３１、第２壁部６３２、第３壁部６３３、及び第４壁部６３４は、上下方向に沿って形成されている。また、貫通孔６３０において図中の右側の内周壁には、底壁部６５０と、第１壁部６５１と、第２壁部６５２と、第３壁部６５３とが、電解コンデンサの外部側に向けて順に形成されている。底壁部６５０、第１壁部６５１、第２壁部６５２、及び第３壁部６５３は、上下方向に沿って形成されている。ここで、上下方向とは、貫通孔６３０の軸方向であり、封口体６０３ｂの厚み方向でもある。左側の内周壁に形成された第１壁部６３１、第２壁部６３２、第３壁部６３３、及び第４壁部６３４と、右側の内周壁に形成された底壁部６５０、第１壁部６５１、第２壁部６５２、及び第３壁部６５３とによって冷却部が形成されている。

図９（ｂ）に示すように、貫通孔６３０の左側の内周壁には、第１壁部６３１、第２壁部６３２、第３壁部６３３、及び第４壁部６３４が、貫通孔６３０の周方向に部分的に形成されている。また、貫通孔６３０の右側の内周壁には、底壁部６５０、第１壁部６５１、第２壁部６５２、及び第３壁部６５３が、貫通孔６３０の周方向に部分的に形成されている。

図９（ａ）に戻って、貫通孔６３０の左側の内周壁において、第２壁部６３２は、第１壁部６３１より貫通孔６３０の径方向中心に向けて突出している。第３壁部６３３は、第２壁部６３２より貫通孔６３０の径方向中心に向けて突出した突出量が小さい。第４壁部６３４は、第３壁部６３３より貫通孔６３０の径方向中心に向けて突出している。第２壁部６３２の突出量と第４壁部６３４の突出量とは、ほぼ同じ量である。上下方向について、第１壁部６３１の長さ、第２壁部６３２の長さ、第３壁部６３３の長さ、及び第４壁部６３４の長さは、ほぼ同じである。

貫通孔６３０内において、第１壁部６３１から少し離れた点Ｐ₆₁から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、第２壁部６３２が形成されている。点Ｐ₆₁は、第１壁部６３１の隣の位置である。

貫通孔６３０内において、第３壁部６３３から少し離れた点Ｐ₆₃から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、第４壁部６３４が形成されている。点Ｐ₆₃は、第３壁部６３３の隣の位置である。

また、貫通孔６３０の右側の内周壁において、第１壁部６５１は、底壁部６５０より貫通孔６３０の径方向中心に向けて突出した突出量が小さい。第２壁部６５２は、第１壁部６５１より貫通孔６３０の径方向中心に向けて突出している。第３壁部６５３は、第２壁部６５２より貫通孔６３０の径方向中心に向けて突出した突出量が小さい。底壁部６５０の突出量と第２壁部６５２の突出量とは、ほぼ同じ量である。上下方向について、底壁部６５０の長さ、第１壁部６５１の長さ、第２壁部６５２の長さ、及び第３壁部６５３の長さは、ほぼ同じである。

貫通孔６３０内において、第１壁部６５１から少し離れた点Ｐ₆₃から上下方向に沿ってケースの外部に向かう方向（上方向）に進んだ位置には、第２壁部６５２が形成されている。点Ｐ₆₃は、第１壁部６５１の隣の位置である。

左方にある凹状の第１壁部６３１及び第３壁部６３３は、それぞれ右方にある凸状の底壁部６５０及び第２壁部６５２に対向している。また、左方にある凸状の第２壁部６３２及び第４壁部６３４は、それぞれ右方にある凹状の第１壁部６５１及び第３壁部６５３に対向している。

ケース内から発生した気化電解液は上昇し、左方にある凸状の第２壁部６３２、右方にある第２壁部６５２、及び左方にある凸状の第４壁部６３４に衝突し、液滴４０となり、これらの壁部に付着したり落下したりする。このため液滴４０が圧力弁１０に付着することを抑止することができる。

上記構成により、第６実施形態では、凸状の第２壁部６３２、第４壁部６３４、底壁部６５０、及び第２壁部６５２によって液滴４０が圧力弁１０に付着することを抑制することができる。

また、液滴４０の上昇を妨げる壁部（第２壁部６３２、第４壁部６３４、底壁部６５０、及び第２壁部６５２）が貫通孔６３０の貫通方向に４つ形成されていることにより、気化電解液が貫通孔６３０を通過することをより抑制できる。

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。

実施例のＮｏ.１〜Ｎｏ.５では、封口体の貫通孔を、上述した第１実施形態の封口体３ｂの貫通孔３０と同じ形状とした（図３(ａ)及び図３(ｂ)参照）。対向する第１壁部３１,３１間の距離（貫通孔３０の入口の直径）は８ｍｍであり、第２壁部３２,３２間の距離（貫通孔３０の出口の直径）は４ｍｍである。

比較例のＮｏ.６〜Ｎｏ.１０では、封口体の貫通孔を、上述した従来の円柱状の貫通孔とした（図４(ａ)参照）。対向する第１壁部１３１,１３１間の距離（貫通孔３０の入口及び出口の直径）は、実施例の第１壁部３１,３１間の距離と同じ８ｍｍである。

実施例のＮｏ.１〜Ｎｏ.５および比較例のＮｏ.６〜Ｎｏ.１０では、直径７６.２ｍｍ・高さ９０ｍｍ・定格電圧４００Ｖ・静電容量４７００μＦの電解コンデンサ（５０００時間保証品）を用いた。圧力弁には、全て同じ弁を用いた。当該電解コンデンサを周囲温度１０５℃で定格電圧（４００Ｖ）を印加放置し、信頼性試験を行った。放置する試験前（初期）と５０００時間放置した後（５０００時間後）とにおける、各パラメータを表１に示す。

表１に示す「外観」は、圧力弁の外観形状を目視により判断した。実施例のＮｏ.１〜Ｎｏ.５では、５０００時間が経過しても圧力弁が作動せず、電解コンデンサに故障などの問題が生じなかった。一方、比較例のＮｏ.６〜Ｎｏ.１０では、５０００時間経過後には圧力弁が破裂しており、電解コンデンサが故障していた。比較例のＮｏ.６〜Ｎｏ.１０では、気化電解液が貫通孔を通過して圧力弁で冷却されて液化し、液滴となって付着したため、早期に圧力弁が腐食し、弁が作動したと考えられる。
これに対し実施例のＮｏ.１〜Ｎｏ.５では、貫通孔の内周壁（特に第２壁部）により気化電解液の通過が抑制されたため、液滴が圧力弁に殆ど付着しなかった。これにより弁機能が殆ど低下しなかったため、５０００時間を経過しても電解コンデンサが故障しなかったと考えられる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、第１壁部及び第２壁部の位置及び形状は、上述した実施形態に示すものに限られず、変更可能である。また、第３壁部及び第４壁部の位置及び形状についても同様に、第３実施形態に示すものに限られず、変更可能である。さらに、突出量が大きい壁部及び突出量が小さい壁部の数は、上述した実施形態に示す１個、２個、３個等に限られず、４個以上でもよい。

例えば、上述の第１実施形態では、第２壁部３２が貫通孔３０の上端部周辺（出口周辺）に形成されているが、第２壁部３２の位置は変更可能である。また、第１実施形態では、第２壁部３２の断面が四角状に形成されているが、第２壁部３２の形状は変更可能である。例えば、図１０（ａ）に示すように、第２壁部７３２を貫通孔７３０の中央部より少し上方に形成し、第２壁部７３２の上下両側に第１壁部７３１,７４１を形成してもよい、また、第２壁部７３２の断面を、図１０（ａ）に示すように半円形状としてもよい。

さらに、上述の第１実施形態では、第１壁部３１が貫通孔３０の下端部（入口周辺）から中央部の上方まで形成されているが、第１壁部３１の位置は変更可能である。また、第１壁部３１を様々な形状としてしてもよい。例えば、図１０（ｂ）に示すように、第１壁部８３１を貫通孔８３０の中央よりやや上方に形成し、第１壁部８３１の上下両側に第２壁部８３２,８４２を形成してもよい、また、第１壁部８３１の断面を、図１０（ｂ）に示すように、半円形状としてもよい。

また、上述の第２実施形態では、対向する壁面への突出量が大きい底壁部２２０と第２壁部２３２と第４壁部２３４の突出量がほぼ同じ量であるが、これらの突出量が異なっていてもよい。例えば、底壁部２２０と第２壁部２３２と第４壁部２３４のうち、底壁部２２０、第４壁部２３４、第２壁部２３２の順に突出量が大きくてもよい。また、対向する壁面への突出量が小さい第１壁部２３１と第３壁部２３３の突出量がほぼ同じ量であるが、これらの突出量が異なっていてもよい。

さらに、上述の第１〜第３実施形態では、壁部が貫通孔の内周壁の全周にわたって形成されているが、貫通孔の内周壁の一部だけに形成されていてもよい。また、第６実施形態では、第１壁部６３１及び第２壁部６３２等の各壁部が貫通孔６３０の内周壁の一部だけに形成されているが、貫通孔６３０の全周にわたって形成されていてもよい。

また、上述の第４実施形態では、貫通孔４３０全体がネジ穴形状に形成されているが、貫通孔４３０の一部がネジ穴形状に形成されていてもよい。

１電解コンデンサ
２コンデンサ素子
３ａケース
３ｂ,１０３ｂ,２０３ｂ,３０３ｂ,４０３ｂ,５０３ｂ,６０３ｂ封口体
１０圧力弁
３０,１３０,２３０,３３０,４３０,５３０,６３０貫通孔
３１,１３１,２３１,３３１,４３１,６３１,６５１,７３１,７４１,８３１第１壁部
３２,２３２,３３２,４３２,６３２,６５２,７３２,８３２,８４２第２壁部
３２ａ底面
２２０,６５０底壁部
２３３,３３３,６３３,６５３第３壁部
２３４,３３４,６３４,６５４第４壁部
５３１第１傾斜領域
５３２第２傾斜領域
５３３第３傾斜領域
Ｐ₁,Ｐ₂,Ｐ₂₁,Ｐ₂₂,Ｐ₃₁,Ｐ₃₂,Ｐ₃₃,Ｐ₄₁,Ｐ₅₁,Ｐ₅₂,Ｐ₅₃,Ｐ₆₁,Ｐ₆₂,Ｐ₆₃ 点

Claims

コンデンサ素子を収容するケースを封止し、前記ケース内部と外部とを連通する貫通孔が形成されるとともに、前記貫通孔の前記ケース外部側に圧力弁が配置される封口体において、
前記貫通孔に冷却部が形成されており、
前記冷却部は、前記圧力弁よりケース内部側に形成され、
前記冷却部は、前記貫通孔の軸方向に形成された複数の壁部を有し、
前記複数の壁部は、前記貫通孔の内周壁の全周にわたり形成され、前記貫通孔の径方向に向けて突出した突出量が互いに異なる３つ以上の壁部からなり、該３つ以上の壁部は前記ケース外部側ほど前記突出量が大きくなるように形成されており、
前記複数の壁部で囲まれた前記貫通孔の孔径が、前記圧力弁が配置された前記ケース外部側の前記貫通孔の孔径よりも小さいことを特徴とする封口体。
コンデンサ素子を収容するケースを封止し、前記ケース内部と外部とを連通する貫通孔が形成されるとともに、前記貫通孔の前記ケース外部側に圧力弁が配置される封口体において、
前記貫通孔に冷却部が形成されており、
前記冷却部は、前記圧力弁よりケース内部側に形成され、
前記冷却部は、前記貫通孔の内周壁の少なくとも一部に、螺旋状の溝が前記貫通孔の周方向に沿って形成され、
前記螺旋状の溝で囲まれた部分の前記貫通孔の孔径が、前記圧力弁が配置された前記ケース外部側の前記貫通孔の孔径よりも小さいことを特徴とする封口体。
前記貫通孔の軸方向において前記圧力弁よりケース内部側の前記貫通孔の内部空間のすべてが気化電解液の流路を構成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の封口体。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の封口体と、
前記貫通孔の前記ケース外部側に配置され、前記貫通孔を塞ぐ圧力弁と、
前記封口体によって封止されるケースと、
前記ケースに収容されたコンデンサ素子と
を備えていることを特徴とする電解コンデンサ。