JP7304527B2 - 電解コンデンサ - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電解コンデンサ1の内部を部分的に示す一部破断斜視図である。図2(a)~(c)はそれぞれ、図1の電解コンデンサ1の平面図、底面図、および側面図である。第1の実施形態に係る電解コンデンサ1は、概略、図1に示すように、一対の電極2(図では1つのみ図示)を含むコンデンサ素子10と、一対の電極2の間に介在する電解質(図示せず)と、コンデンサ素子10および電解質を収容し、開口を有するケース20と、一対の貫通孔51(図3)を有する座板50(「絶縁板」ともいう。)と、封口体30と座板50の間に充填された樹脂部材40(「接着材」ともいう。)と、コンデンサ素子10の一対の電極2に接続され、座板50の貫通孔51から延びる一対のリード60と、を備える。また、座板50は、樹脂部材40に当接する樹脂接合面52と、これに対向する実装面53とを有し、樹脂接合面52において少なくとも1つの凸部70を有する。
再び、図1を参照して、コンデンサ素子10について説明する。コンデンサ素子10は、概略、誘電体層を有する陽極箔12と、陰極箔14と、これらの間で電解質を保持するセパレータ16とを巻回して構成される。またコンデンサ素子10は、陽極箔12および陰極箔14にそれぞれ電気的に接続された一対の電極2(図1では一方の電極2のみを図示)を有する。さらにコンデンサ素子10は、その最外周を固定する巻止めテープ(図示せず)を有する。
封口体30は、絶縁性を有するものであれば任意のものを用いて形成することができるが、好適には、弾性および封止性の高いゴム部材を用いて形成される。また耐熱性の高いゴム部材として、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(ハイパロンゴムなど)、ブチルゴム、またはイソプレンゴム等が挙げられる。
一対の電極2は、コンデンサ素子10から延びるタブ部19を有し、一対のリード60は、封口体30の内部において溶接等によりタブ部19に接続されている。タブ部19は、例えばアルミニウムのような弁作用金属で形成され、その金属の酸化被膜で覆われていることが好ましい。一方、リード60は、例えば、鉄、銅、ニッケル、錫などの遷移金属を含むCP線、Cu線等で形成されている。タブ部19およびリード60は、その一部が封口体30内に埋設されるが、タブ部19の径がリード60の径より小さいため、封口体30内において、リード60の周囲に環状空間32が形成されている。
ケース20は、典型的には、略円筒形状を有し、コンデンサ素子10および封口体30を収容する開口を有する。また略円筒形状のケース20は、側部21と、これにつながる略環状の絞り部23およびカール部25を有する。すなわちカール部25がケース20の開口を画定する。ケース20は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、鉄、真鍮などの金属あるいはこれらの合金を用いて形成される。なお、ケース20の側部21、絞り部23、およびカール部25は、部分的または全体的にラミネートフィルムで覆われていてもよいし、覆われていなくてもよい。後述の樹脂部材40との接着適合性を判断して、ラミネートフィルムの被膜の要否、およびラミネートフィルムの材質を判断してもよい。
本発明の実施形態に係る電解コンデンサ1は、封口体30と後述する座板50との間に充填された樹脂部材40を有する。図3(a)は、図2(a)のIII-III線から見た電解コンデンサ1の断面図である。電解コンデンサ1は、図3(a)に示すように、ケース20内にコンデンサ素子10および封口体30を収容し、図3(a)とは上下反転させた状態で硬化前の流動性樹脂を、封口体30の表面、ケース20の内面、および座板50の樹脂接合面52で画定された空間、およびリード60の周囲に形成された環状空間32を液密に封止するように充填して、樹脂部材40を形成する。
図3(b)は、図3(a)の座板50を上から見た平面図である。図4(a)は、第1の実施形態に係る別の電解コンデンサ1の断面図であり、図4(b)は、図4(a)の座板50を上から見た平面図である。図5は、第1の実施形態に係るさらに別の電解コンデンサ1の座板50を上から見た平面図である。図中、ケース20のカール部25が座板50の基準面54と当接する点の集合(すなわち円)を破線で示す。
上述のように、ケース20を外側から固定する樹脂部材40の部分(図6)を、本願においては、便宜上、周縁固定部42という。周縁固定部42は、封口体30と座板50との間に充填された樹脂部材40と一体のもの、すなわち樹脂部材40と連通(連続)するものであることが好ましい。周縁固定部42は、樹脂部材40を形成する硬化前の流動性樹脂がケース20の外側に流出する流路を設けることにより、簡便に形成することができる。
なお、付言すると、前掲特許文献2のカール部の先端部は封口体に食い込んでおり、カール部の上面には樹脂層が形成されておらず、カール部の下面が樹脂層に接着しているに過ぎないので、カール部と樹脂層との間の接着強度は極めて小さい。
図12(a)~図12(c)および図13(a)~図13(c)は、それぞれ上記説明した第1の実施形態の変形例に係る電解コンデンサ1を示す、図2(a)~図2(c)と同様の平面図、底面図、および側面図である。なお、変形例に係る電解コンデンサ1は、座板50がケース20に沿って延びる壁部80を有する点を除き、上記実施形態と同様の構成を有するので、重複する構成に関する説明を省略する。
図17~図27を参照しながら、本発明の第2の実施形態に係る電解コンデンサ1について説明する。第2の実施形態による電解コンデンサ1は、概略、座板50が、凸部70の代わりに、樹脂接合面52において少なくとも1つの凹部75を有する点を除き、第1の実施形態と同様の構成を有するので、重複する内容については説明を省略する。
なお、図8に示す凹状流路56は、カール部25の内側において、座板50に形成された凹部75と同一の深さを有するものとして図示したが、これに限定されるものではなく、凹状流路56は、凹部75より浅くなるか、または深くなるように形成してもよい。
なお、流動性樹脂を封口体30の上にポッティングまたは注入した後、座板50を所定の圧力で下方に押圧するとき、封口体30と座板50の間の空間に、気泡を混入させないことが好ましい。図24に示す座板50は、その中心から周縁部に向かって下に凸となるような曲面を含むように形成されているため、流動性樹脂に含まれる可能性のある気泡が中央から周縁部へ、さらには凹状流路56からケース20の外側に排出される。
10…コンデンサ素子、12…陽極箔、14…陰極箔、
16…セパレータ、19…タブ部、
20…ケース、21…側部、23…絞り部、25…カール部、26…スリット、
30…封口体、32…環状空間、
40…樹脂部材(接着材)、42…周縁固定部、
50…座板(絶縁板)、51…貫通孔、52…樹脂接合面、53…実装面、
54…基準面、55…切欠部、56…凹状流路(溝部)、57…角部、
58…端部、59…樹脂注入孔、
60…リード、
70…凸部、75…凹部、
80…壁部、82…間隙
Claims (12)
- 一対の電極を含むコンデンサ素子と、
前記一対の電極の間に介在する電解質と、
前記一対の電極にそれぞれ電気的に接続された一対のリードと、
前記コンデンサ素子および前記電解質が収容され、開口を有するケースと、
前記開口を封止し、前記リードを引き出すための一対の挿通孔を有する封口体と、
前記リードを引き出すための一対の貫通孔を有する絶縁板と、
前記封口体と前記絶縁板の間に充填された樹脂部材と、を備え、
前記絶縁板は、前記樹脂部材に当接する樹脂接合面と、前記樹脂接合面に対向する実装面とを有し、前記樹脂接合面において少なくとも1つの凸部または凹部を有し、
前記ケースは、前記開口を含むカール部を有し、
前記樹脂部材は、前記カール部に沿って延び、前記ケースの外面の少なくとも一部に接着している周縁固定部を有し、
前記カール部は、少なくとも1つのスリットを有し、
前記スリットは、前記封口体と前記絶縁板の間に充填された前記樹脂部材と、前記周縁固定部とを連通する流路を形成する、電解コンデンサ。 - 前記絶縁板は、前記樹脂接合面において、前記カール部の少なくとも一部の下方に配置された少なくとも1つの溝部を有し、
前記溝部は、前記封口体と前記絶縁板の間に充填された前記樹脂部材と、前記周縁固定部とを連通する流路を形成する、請求項1に記載の電解コンデンサ。 - 前記ケースは、前記ケースの前記外面において前記カール部につながる絞り部、および該絞り部につながる側部を有し、
前記絶縁板は、前記樹脂接合面から前記ケースの前記外面に沿って前記側部まで延びる壁部を有し、
前記樹脂部材は、前記外面と前記壁部との間に形成された間隙において前記外面の一部を覆うように構成された、請求項1または2に記載の電解コンデンサ。 - 前記絶縁板の主面は、略矩形の形状を有し、
前記壁部は、前記絶縁板の角部に配置されている、請求項3に記載の電解コンデンサ。 - 前記カール部の端部は、前記封口体と離間し、前記カール部と前記封口体との間は前記樹脂部材が充填されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
- 前記絶縁板の前記凸部または凹部は、前記カール部より内側に配置された、請求項1~5のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
- 前記カール部は、少なくともその一部が前記絶縁板の前記樹脂接合面に当接する、請求項1~6のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
- 前記電極は、前記封口体内で前記リードに電気的に接続されるタブ部を有し、
前記封口体は、前記タブ部より径が小さい前記リードの周囲に形成された一対の環状空間を有し、
前記樹脂部材は、前記環状空間に充填されている、請求項1~7のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。 - 前記絶縁板は、前記一対の貫通孔の間に前記樹脂接合面から前記実装面まで貫通する樹脂注入孔を有する、請求項1~8のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
- 前記ケースは、略円形の平面形状を有し、
前記絶縁板は、前記樹脂接合面において少なくとも1つの凸部を有し、
前記絶縁板の前記樹脂接合面は、その中心から周縁部に向かって前記封口体側に凸となるような曲面を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。 - 前記ケースは、略円形の平面形状を有し、
前記絶縁板は、前記樹脂接合面において少なくとも1つの凹部を有し、
前記絶縁板の前記樹脂接合面は、その中心から周縁部に向かって前記実装面側に凸となるような曲面を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。 - コンデンサ素子、電解質、および封口体が収容された、開口を有するケースを有する電解コンデンサであって、
前記封口体と絶縁板の間に充填された樹脂部材を備え、
前記絶縁板は、前記樹脂部材に当接する樹脂接合面と、前記樹脂接合面に対向する実装面とを有し、前記樹脂接合面において少なくとも1つの凸部または凹部を有し、
前記ケースは、前記開口を含むカール部を有し、
前記樹脂部材は、前記カール部に沿って延び、前記ケースの外面の少なくとも一部に接着している周縁固定部を有し、
前記カール部は、少なくとも1つのスリットを有し、
前記スリットは、前記封口体と前記絶縁板の間に充填された前記樹脂部材と、前記周縁固定部とを連通する流路を形成する、電解コンデンサ。
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