JPH04121727U - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】防爆弁が作動しても発生ガスや電解液が周囲に
飛散しないようにする。 【構成】電解コンデンサＣ自体をその周りにＯリング１
７を装着した状態で有底筒状の安全用ケース１８内に所
定容積の底部空間Ｂが生ずるように収納するとともに、
この安全用ケース１８の開口部側に一対の外部端子２０
ａ，２０ｂを有する第２の封口板１９を設け、電解コン
デンサＣの封口板１５の陽極端子１４ａおよび陰極端子
１４ｂと上記各外部端子２０ａ，２０ｂとの間に、少な
くとも一方がヒューズ線として作用する一対の内部リー
ド線１６ａ，１６ｂを配線し、Ｏリング１７にて安全用
ケース１８内を上記底部空間Ｂと気密的な液体を充填し
た上部空間Ａとに二分する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電解コンデンサに関し、さらに詳しく言えば、アルミニウム電解コン デンサの安全装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

アルミニウム電解コンデンサは、アルミニウム箔からなる陽極箔と陰極箔とを セパレータを挟んで巻回してなり、所定の電解液が含浸されたコンデンサ素子を 備えている。同コンデンサ素子は有底筒状の例えばアルミニウムからなる外装ケ ース内に収納され、その開口部は封口部材にて気密的に閉じられる。

【０００３】 ところで、この電解コンデンサに逆電圧、過電圧もしくは過大な温度などが加 えられると、電解液の分解により内部ガスが発生し、内部圧力が上昇し爆発する おそれがある。また、その他の原因によっても内部圧力が異常に上昇する場合が ある。

【０００４】 そこで、従来では外装ケースに規定の内部圧力に達したときにその内部発生ガ スを外部に逃す防爆弁（安全装置）を設けている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

防爆弁が作動することにより爆発は防止されるが、噴出される発生ガスにより セット（機器）の火災と間違えられ、使用者に無用な不安感を与えることがある 。また、場合によっては発生ガスとともに電解液が周囲に飛散し、回路をショー トさせるおそれもある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記従来の欠点を解決するためになされたもので、その構成上の特徴 は、有底筒状の外装ケース内にコンデンサ素子を収納し、その開口部を防爆弁を 有する封口板にて封口するとともに、上記コンデンサ素子から引き出されている 陽極リードと陰極リードとを上記封口板に設けられている陽極端子と陰極端子と にそれぞれ接続してなる電解コンデンサを有し、この電解コンデンサ自体をその 周りにＯリングを装着した状態で有底筒状の安全用ケース内に所定容積の底部空 間が生ずるように収納するとともに、同安全用ケースの開口部側に一対の外部端 子を有する第２の封口板を設け、上記陽極端子および陰極端子と上記各外部端子 との間に、少なくとも一方がヒューズ線として作用する一対の内部リード線を配 線し、上記Ｏリングにて上記安全用ケース内を上記底部空間と気密的な上部空間 とに二分し、上記安全用ケースの第２の封口板側の上部空間に液体を充填したこ とにある。

【０００７】 この場合、Ｏリングは安全用ケースと外装ケースとの間に配置されるが、外装 ケースの絞り溝に取付けられるのが好ましい。また、内部リード線の他方は、ヒ ューズ線として作用する上記一方の内部リード線よりも長い寸法を有するととも に、ヒューズ線に対して相対的に難切断性の線材からなることが好ましい。さら に、外装ケースの底部外面と安全用ケースの底部内面との間に、所定の圧力によ り変形可能なスペーサを設けてもよい。

【０００８】 両方の内部リード線としては、錫あるいは半田メッキ鋼芯銅線（ＣＰ線）、黄 銅線、リン青銅線、ベリリウム銅線もしくは洋白線の組合せが適当である。

【０００９】 空間に充填される液体は難燃性を有し、場合によっては消火作用を有するもの が好ましい。例えば、フッ素系不活性溶媒を使用するのが好ましく、フッ素系不 活性溶媒としてはイタリア国モンテフルオス社のガルデン（商品名）あるいはフ ォンブリン（商品名）、米国スリーエム社のフロリナート（商品名）、旭硝子社 のアフルード（商品名）などのパーフルオロポリエーテル、パーフルオロアルキ ルアミン、パーフルオロエーテルなどを例示することができる。

【００１０】 このようなフッ素系不活性溶媒に水酸化アルミニウム粒子を分散させると、消 火機能を有し、消火剤とすることができる。水酸化アルミニウムは２００℃付近 で結晶水を放出するからである。

【００１１】

【作用】

何らかの原因で内圧が上昇し、防爆弁が作動すると、発生ガスがその防爆弁を 介して安全用ケースの気密的な上部空間内に噴出する。これにより、その上部空 間内の圧力が高められ、電解コンデンサが安全用ケースの底部側に移動する。

【００１２】 この移動により、内部リード線が引っ張られてついには切断される。その際、 発生ガスは気密的な上部空間内に閉じ込められ、ケース外に漏れることはない。

【００１３】 また、空間に充填された液体が消火機能を有する場合、防爆弁を介して液体が 電解コンデンサ内に侵入するので、内部発火を防止することができる。

【００１４】

【実施例】

次に、本考案の実施例を比較例とともに説明する。

【００１５】 《実施例》 図１には本考案の実施例に係る電解コンデンサの概略的側断面図が示されてい る。同図によると、この電解コンデンサＣは、例えばアルミニウム箔の陽極箔と 陰極箔とをセパレータを挟んで巻回してなるコンデンサ素子１０を備えている。

【００１６】 このコンデンサ素子１０からはリボン状をなす陽極リード１１ａと陰極リード １１ｂとが引き出されている。コンデンサ素子１０は所定の電解液が含浸された 後、例えばアルミニウム製の有底筒状をなす外装ケース１２内に収納される。

【００１７】 コンデンサ素子１０は適当な固定剤１３にてケース１２内に固定され、その外 装ケース１２の開口部は陽極端子１４ａと陰極端子１４ｂを有する封口板１５に よって封口される。この場合、陽極端子１４ａおよび陰極端子１４ｂはアルミリ ベットからなり、その各端子１４ａ，１４ｂのケース内側には、陽極リード１１ ａと陰極リード１１ｂとが接続される。また、各端子１４ａ，１４ｂのケース外 側には、例えば硬鋼線からなるヒューズ線１６ａ，１６ｂがそれぞれ溶接されて いる。

【００１８】 この実施例によると、一方のヒューズ線１６ａはその直径が０．３ｍｍである が、他方のヒューズ線１６ｂはそれよりも太く、かつ、長い寸法を有している。 なお、封口板１５はゴム張り積層板からなり、そのほぼ中央部には防爆弁１５ａ が設けられている。ヒューズ線１６ａ，１６ｂには上述したものが適宜使用され る。

【００１９】 この電解コンデンサＣは、その外装ケース１２の例えば絞り溝１２ａにＯリン グ１７を取付けた状態で有底筒状をなす安全用ケース１８内に、その底部側に所 定容積の底部空間Ｂが残されるように収納される。この例において、安全用ケー ス１８はアルミニウム製で、Ｏリング１７の外周面が同安全用ケース１８の内面 に密着するようにその内径が決定されている。

【００２０】 また、この安全用ケース１８の上端開口部は第２の封口板１９によって閉塞さ れる。その結果、安全用ケース１８の内部は、上記Ｏリング１７により上部空間 Ａと底部空間Ｂとに気密的に区分される。

【００２１】 第２の封口板１９には一対の外部端子、この実施例ではラグ型端子２０ａ，２ ０ｂが設けられている。この場合、ラグ型端子２０ａ，２０ｂは好ましくはハン ダ付け可能な金属、例えば銅製のリベットからなり、その各々にはヒューズ線１ ６ａ，１６ｂを挿通するための挿通孔が穿設されている。

【００２２】 すなわち、各ヒューズ線１６ａ，１６ｂはその挿通孔に挿通した状態でハンダ 付けされるのであるが、この例では他方のヒューズ線１６ｂはその長さが長いこ とから、図示のように屈曲した状態になされる。なお、第２の封口板１９には上 記封口板１５と同様のゴム張り積層板が用いられ、かしめにより安全用ケース１ ８の上端に気密的に固定される。

【００２３】 一方、外装ケース１２の底部の外面と安全用ケース１８の底部の内面との間に は、スペーサ２１ａ，２１ｂが備えられている。このスペーサ２１ａ，２１ｂは 、例えば樹脂、スポンジ、紙、金属などであってよいが、いずれにしても所定圧 力で変形するものが用いられる。

【００２４】 上述のかしめに先立って、フロリナート（商品名）に水酸化アルミニウムを分 散させた液体２２を上部空間Ａに充填した。

【００２５】 この実施例では電解コンデンサＣとして直径４０ｍｍで長さ１００ｍｍの定格 ２００Ｖ・１０００μＦのものを使用し、１０個試作した。

【００２６】 〈比較例〉 上述の実施例において、液体を充填しないものを１０個試作した。

【００２７】 次に、これらの電解コンデンサＣの作用を図２を参照して説明する。まず、何 らかの原因で外装ケース１２内の内圧が上昇し防爆弁１５ａが作動すると、その 発生ガスが安全用ケース１８の上部空間Ａ内に噴出される。

【００２８】 このとき、上部空間Ａおよび底部空間ＢがＯリング１７で分けられていること から、その発生ガスにより安全用ケース１８の上部空間Ａ内の圧力が確実に高め られる。これにより、この電解コンデンサＣが安全用ケース１７の底部側に移動 する。これに伴って、スペーサ２１ａ，２１ｂが潰れるように変形するとともに 、一方のヒューズ線１６ａが切断される。

【００２９】 また、発生ガスは上部空間Ａ内に閉じ込められ、外部に漏れることはない。こ の実施例では、他方のヒューズ線１６ｂは長く、かつ、太くなっていることから 、一方のヒューズ線１６ａが切断しても、このヒューズ線１６ｂが残されること になる。したがって、この電解コンデンサＣは爆発後においても安全用ケース１ ８内で同ヒューズ線１６ｂによってふらつくことなく吊持されることになる。

【００３０】 上記実施例では上部空間Ａと底部空間Ｂをともに気密的としているが、底部空 間Ｂについては大気に開放されていてもよい。また、場合によってはスペーサを 省略することもできる。

【００３１】 次に、実施例および比較例の各１０個について、過電圧３００ＶＤＣ（１０Ａ ）を印加したところ、比較例は１０±３秒の範囲で全て作動し、これに対して実 施例は３±１秒の範囲で全て作動した。

【００３２】 また、比較例では１０個中１個が発火したのに対して、実施例では全てにおい て発火はしなかった。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、電解コンデサ自体をその周りにＯリン グを装着した状態で安全用ケースに収納するとともに、その防爆弁側に液体を充 填した気密的な空間を形成し、防爆弁の作動時に発生するガスや電解液を同空間 内に噴出させるとともに、それに伴う圧力上昇にて電解コンデンサを安全用ケー スの底部側に向けてに動かすことにより、ヒューズ線を切断するようにしたので 、発生ガスや電解液を周囲に飛散させることなく、しかもヒューズ線が確実に切 断されるという動作が確実な安全装置を備えた電解コンデンサを提供することが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る電解コンデンサの概略
的側断面図。

【図２】上記電解コンデンサの作用を説明するための概
略的側断面図。

【符号の説明】

１０ コンデンサ素子 １１ａ 陽極リード １１ｂ 陰極リード １２ 外装ケース １２ａ 絞り溝 １４ａ 陽極端子 １４ｂ 陰極端子 １５ 封口板 １５ａ 防爆弁 １６ａ，１６ｂ ヒューズ線 １７ Ｏリング １８ 安全用ケース １９ 第２の封口板 ２０ａ，２０ｂ ラグ型端子 ２１ａ，２１ｂ スペーサ ２２ 液体

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】有底筒状の外装ケース内にコンデンサ素子
   を収納し、その開口部を防爆弁を有する封口板にて封口
   するとともに、上記コンデンサ素子から引き出されてい
   る陽極リードと陰極リードとを上記封口板に設けられて
   いる陽極端子と陰極端子とにそれぞれ接続してなる電解
   コンデンサを有し、該電解コンデンサ自体をその周りに
   Ｏリングを装着した状態で有底筒状の安全用ケース内に
   所定容積の底部空間が生ずるように収納するとともに、
   該安全用ケースの開口部側に一対の外部端子を有する第
   ２の封口板を設け、上記陽極端子および陰極端子と上記
   各外部端子との間に、少なくとも一方がヒューズ線とし
   て作用する一対の内部リード線を配線し、上記Ｏリング
   にて上記安全用ケース内を上記底部空間と気密的な上部
   空間とに二分し、上記安全用ケースの第２の封口板側の
   上部空間に液体を充填してなることを特徴とする電解コ
   ンデンサ。
2. 【請求項２】上記液体は消火剤であることを特徴とした
   請求項１に記載の電解コンデンサ。