JPH0569939U - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電解コンデンサが異常動作して内圧が上昇し
た際、コンデンサ素子の構成材料や電解液を外部に飛散
させることなく、ガスのみを外部に放出して、火災事故
や基板の短絡などの二次的な事故の発生を防止した安全
性の高い電解コンデンサを得る。 【構成】 箔状の陽極、陰極ならびにセパレータを重ね
合わせて巻回し円筒状のコンデンサ素子（１）とし、こ
のコンデンサ素子（１）に電解液を含浸して外装ケース
（２）内に収納し、外装ケース（２）の開口部を封口板
（３）で密閉してなる電解コンデンサにおいて、巻回さ
れたコンデンサ素子（１）の中心部に外装ケース（２）
の底部から封口板（３）に至る中空筒状の巻芯（４）を
設置し、この巻芯（４）は、コンデンサ素子（１）が収
納された空間部と連絡する１個または複数個の通気路
（１０）を有すると共に、巻芯（４）の端面が接する外
装ケース（２）の底面部と封口板（３）の何れか一方も
しくは双方に内圧上昇によって開放する防爆装置
（５）、（１３）を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、何らかの異常発生により、内部の圧力の急激な増加による爆発的 な事故の発生を防止する防爆安全装置を備えた電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

電解コンデンサは、アルミニウムなどの弁金属を陽極とし、この表面に絶縁性 の酸化皮膜を誘電体として形成し、この外面にセパレータに保持させた電解液を 介して陰極電極と接した素子構造を有している。

【０００３】 電解液は誘電体となる酸化皮膜に直接接触して真の陰極として機能すると共に 、極めて薄い酸化皮膜の機械的損傷や劣化を酸化反応で修復する役目を有してい る。

【０００４】 このような構造のため、電解コンデンサは有極性であること、電解液という液 体を内部に保有し、陽極表面で皮膜の修復のための酸化反応が常時進行している ことなどの特徴がある。

【０００５】 このため電解コンデンサに逆電圧や交流を印加したり、耐電圧以上の電圧を印 加したりすると、コンデンサ素子内部の電流が増加して発熱し、電解液が突沸し て内圧が急激に上昇することによって、外装が破損する事故が起きるおそれがあ る。

【０００６】 又酸化皮膜の劣化修復の反応でガスが発生し、爆発的ではないものの徐々に内 圧が上昇して危険な状態になる場合もある。

【０００７】 そこで電解コンデンサには、内圧上昇による爆発を防止するための安全装置が 設置されている。この安全装置には各種のものがあるが、一般的には外装ケース あるいは封口体の一部に内圧上昇によって破壊され開口する防爆弁を設けること が行われている。この防爆弁は金属製の外装ケースの通常底面部に放射状やその 他の形状の溝を設け、内圧が上昇するとこの溝が破れて内部のガスを放出するも の。封口体に設けた透孔に薄い部材を嵌め込んだり、封口体の一部に肉薄を形成 して防爆弁としたものなどが用いられている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところで従来の防爆弁は、いずれもコンデンサ素子が収納された外装部材の一 部を圧力によって破損開放してガス放出する構造のために、防爆弁の動作時には ガスのみでなく、コンデンサ素子の一部や電解液が同時に外部に飛散して、火災 を起こしたり、電解液が配線基板に付着して回路を短絡させて二次的な事故を誘 発させるなどの不都合があった。

【０００９】 従来も、このような二次的な事故を防ぐために、コンデンサ素子と防爆弁との 間に金属板などを介在させたものがあった。しかしこのような金属板は内圧の上 昇を防爆弁部分にうまく伝える妨げとなったり、コンデンサの全長を長くするな どの欠点があった。

【００１０】 この考案は、上記のような欠点を改良したもので、電解コンデンサが異常動作 して内圧が上昇した際、コンデンサ素子の構成材料や電解液を外部に飛散させる ことなく、ガスのみを外部に放出して二次的な事故の発生を防止した安全性の高 い電解コンデンサを得ることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

この考案の電解コンデンサは、箔状の陽極、陰極ならびにセパレータを重ね合 わせて巻回し円筒状のコンデンサ素子とし、このコンデンサ素子に電解液を含浸 して外装ケース内に収納し外装ケース開口部を封口体で密閉してなる電解コンデ ンサにおいて、箔状の陽極、陰極およびセパレータを巻回する中心部に、外装ケ ース底部から封口体に至る中空筒状の巻芯を設置し、前記巻芯はコンデンサ素子 が収納された空間部と連絡する１個又は複数個の通気路を有すると共に、前記巻 芯の中空部が接する外装ケース底面部と封口体の何れか一方又は双方に内圧上昇 によって開放する弁が設けられたことを特徴としている。

【００１２】

【作用】

この考案では、巻回構造のコンデンサ素子の中心部に設置した筒状の巻芯の両 端、すなわち封口体と接する部分もしくは外装ケースの底面部のいずれか一方も しくは双方に防爆弁を設けたことで、コンデンサ素子が収納された空間と巻芯の 中空部とが分離され、連絡通気路によって一部が連絡した構造としたので、コン デンサ素子部から発生したガスはこの連絡通気路を通じて巻芯部に至り、所定の 圧力になった段階で防爆弁が動作してガスは外部に放散される。

【００１３】 しかしコンデンサ素子を構成する材料や電解液は、狭い通気路に阻まれて巻芯 内中空部に至りにくく、この結果外部への飛散が防止できる。

【００１４】

【実施例】

以下この考案を実施例に基づいて説明する。 図１および図２はこの考案の実施例を示したもので、図１は完成した電解コン デンサの断面を、又図２は巻芯および封口板の構造を示している。これら図面か らわかるように、この実施例の電解コンデンサの封口板３と巻芯４とは一体に成 形された構造を有しており、封口板３の中心部から中空の巻芯４が突出している 。そして巻芯４の中空部は封口板３の中心部を抜けて外部と通ずる開口部があり 、この開口部には薄い樹脂や弾性ゴムなどからなる防爆弁５が取り付けられてい る。

【００１５】 又封口板３の外面は一組の外部端子６が埋設されており、この外部端子６は封 口板３の内部で内部端子７に接続され、内部端子７の端部は巻芯４と封口板３の 接合基部で巻芯４の側面に露出している。

【００１６】 巻芯４には陽極、陰極およびセパレータが巻回され、コンデンサ素子１を形成 する。又コンデンサ素子１の陽極、陰極に接続された引出しリード８が、内部端 子７の露出部に導かれ、溶接等の手段で接続されている。

【００１７】 このコンデンサ素子１は電解液を含浸させた後、金属製の外装ケース２に収納 される。外装ケース２の底部の中心部には、巻芯４の中空部と係合する突起９が 設けられており、巻芯４はこの突起９によって固定される。又巻芯４の先端には 切込まれた通気路１０が設けられており、コンデンサ素子１の収納空間と巻芯４ の内部の中空部との連絡路が形成されている。

【００１８】 外装ケース２に収納されたコンデンサ素子１は、封口板３が外装ケース２の開 口部を封止する形となり、封口板３の外周部に取り付けられた円形の封口ゴム１ １に外装ケース２の開口端を巻き締めて食い込ませることによって密閉がなされ ている。

【００１９】 この実施例の場合、電解コンデンサに異常に生じ内部のコンデンサ素子１から ガスが発生すると、ガスは巻芯４の底部の通気路１０を通じて巻芯４の中空部に 至り、さらに内圧が上昇し所定の圧力に達すると、中空部の上面に設置された防 爆弁５が開放されて内部のガスを外部に放出する。このときコンデンサ素子１の 収納された空間と、防爆弁５のある中空部とは、巻芯４で隔離され細い通気路１ ０のみで通じているために、コンデンサ素子１を構成する電極やセパレータ更に は電解液などが外部に放出されることがない。

【００２０】 図３は、この考案の他の実施例を表している。なおこの図において先の実施例 と同じ箇所には同じ符号が付してある。この実施例では、防爆弁を外装ケース２ の底面側にも設けたもので、巻芯４の先端は、外装ケース２の底面に設けられた 環状の突起１２に嵌め込まれて固定されている。そして外装ケース２の底面の中 心部には防爆弁を形成する防爆溝１３がプレス加工や切削加工によって形成され ている。

【００２１】 この実施例の場合、内圧上昇によって開放する弁が封口板３と外装ケース２の 底面の双方に設けられることになる。この結果内圧が上昇するといずれかの弁も しくは双方の弁が開放動作して内部のガスを放出する。

【００２２】 この実施例では、電解コンデンサを外部端子６側に配線基板に密着して取り付 けても、外装ケース２側の弁が動作して、安全に内部のガスを放出することがで きる。又電解コンデンサの外装ケース２の底面側を基板に密着させて取り付けた 場合には封口板３側の弁が動作することになるので電解コンデンサの取り付け状 態が制限されることがない長所がある。

【００２３】 上記の実施例以外に、例えば外装ケース２側のみに防爆弁が設けられものであ ってもよい。またこれら実施例では封口板３と巻芯４とが一体に成形されたもの を用いたが、これらは別個の部品であってもよい。又通気路１０についても、実 施例では巻芯４の先端に２箇所設けたものを示したが、通気路１０はこれに限ら ず、巻芯４の他の部分に設けられもよいし、個数も１個又は複数個であってもよ い。

【００２４】

【考案の効果】

以上述べたようにこの考案によれば、電解コンデンサが異常動作して内圧が上 昇した際、コンデンサ素子の構成材料や電解液を外部に飛散させることなるガス のみを外部に放出することができるので、飛散した内容物による火災や短絡事故 を防止し、電解コンデンサの安全性を更に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の電解コンデンサを表した断面図であ
る。

【図２】この考案の電解コンデンサに用いる封口板と巻
芯の構造を表した斜視図である。

【図３】この考案の電解コンデンサの他の実施例を表し
た断面図である。

【符号の説明】

１ コンデンサ素子 ２ 外装ケース ３ 封口板 ４ 巻芯 ５ 防爆弁 ６ 外部端子 ７ 内部端子 ８ 引出しリード ９ 突起 １０ 通気路 １１ 封口ゴム １２ 環状の突起 １３ 防爆溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 箔状の陽極、陰極ならびにセパレータを
   重ね合わせて巻回し円筒状のコンデンサ素子とし、この
   コンデンサ素子に電解液を含浸して外装ケース内に収納
   し外装ケース開口部を封口体で密閉してなる電解コンデ
   ンサにおいて、箔状の陽極、陰極およびセパレータを巻
   回する中心部に、外装ケース底部から封口体に至る中空
   筒状の巻芯を設置し、前記巻芯はコンデンサ素子が収納
   された空間部と連絡する１個又は複数個の通気路を有す
   ると共に、前記巻芯の中空部が接する外装ケース底面部
   と封口体の何れか一方又は双方に内圧上昇によって開放
   する弁が設けられたことを特徴とする電解コンデンサ。