JPH11219854A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンデンサ素子や電解コンデンサの構造等を
大幅に変更したり、電解コンデンサの外寸を大きくする
ことなく、コンデンサ素子内部の熱を効率良く外部に放
熱することのできる電解コンデンサを提供する。 【解決手段】 コンデンサ素２を有底筒状の外装ケース
内３に収納し、その外装ケース３の開放端を封口部材に
により封口するとともに、前記コンデンサ素子２より導
出したリード端子６、７をこの封口部材を貫通させて同
一端面より引き出した電解コンデンサ１において、前記
封口部材の少なくとも外部表面に前記リード端子６、７
の一方と接続され、他方のリード端子と隔絶された導電
性の放熱部材１０を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、放熱性能を改善
した大型の電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】電解コンデンサにリップル電流を印加す
ると、コンデンサ素子は、電解コンデンサの抵抗損失や
誘電体損失により自己発熱を起こす。通常、この発熱の
ほとんどは、電解コンデンサのコンデンサ素子から、外
装ケースに伝わって、これら外装ケース等から外部に放
散されて行く。このため、電解コンデンサは、コンデン
サ素子が自己発熟するにもかかわらず、温度上昇が一定
限に抑制されて、適正な性能を発揮できる。

【０００３】しかしながら、電解コンデンサに規定以上
のリップル電流を長時間印加してしまうと、コンデンサ
素子は著しく発熟する。このような場合の電解コンデン
サは、外装ケース外部への放熱よりも、コンデンサ素子
に蓄積される熱が上回って、コンデンサ素子が許容範囲
以上の高温になってしまう。その結果、コンデンサ素子
に含浸された電解液が気化して、電解コンデンサの寿命
が縮んだり、静電容量の減少や誘電正接（ｔａｎδ）の
増大などの電気的な諸特性が劣化したりすることがあっ
た。そこで、たとえば電解コンデンサの放熱性を改善す
るものとして実公昭６０―３８２７９号公報が知られて
いる。この提案では、底面にフィンを一体形成した外装
ケースにコンデンサ素子を収納し、この外装ケース内部
に収納されるコンデンサ素子の巻芯部に、ヒートパイプ
を挿入するとともに、ヒートパイプの一端に形成したネ
ジ部を、外装ケースの内底面に形成した雌ネジ部に嵌め
てこれを固定し、コンデンサ素子内部の発熱を効率的に
外部に伝導し、放熱性を高めたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
提案では、放熱性に改善が望めるものの、コンデンサ素
子および電解コンデンサの構成を大福に変更しなければ
ならない。

【０００５】このため、これら電解コンデンサの構成を
大福に変更せずに放熱性を高める方法としては、外装ケ
ースの表面に放熱フィン等を形成して、放熱能力を高め
たものも提案されているが、この方法では、コンデンサ
素子内部の発熱を効率的に外部に伝導することができな
いため、十分な放熱効果を得るためには大きな放熱フィ
ン等を設ける必要があり、これら放熱フィンの容積の分
だけ、電解コンデンサの外寸を大きくする原因になり、
近年の電子部品の低背化、小型化に対応できないという
問題点があった。

【０００６】よって、本発明は上記した問題点に着目し
てなされたもので、コンデンサ素子や電解コンデンサの
構造等を大幅に変更したり、電解コンデンサの外寸を大
きくすることなく、コンデンサ素子内部の熱を効率良く
外部に放熱することのできる電解コンデンサを提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記した問題を解決する
ために、本発明の電解コンデンサは、コンデンサ素子を
有底筒状の外装ケース内に収納し、その外装ケースの開
放端を封口部材により封口するとともに、前記コンデン
サ素子より導出したリード端子をこの封口部材を貫通さ
せて同一端面より引き出した電解コンデンサにおいて、
前記封口部材の少なくとも外部表面に前記リード端子の
一方と接続され、他方のリード端子と隔絶された放熱部
材を具備することを特徴としている。この特徴によれ
ば、前記コンデンサ素子に接続されているリード端子を
介して、コンデンサ素子内部の熱が放熱部材に効率良く
伝達されるようになり、電解コンデンサおよびコンデン
サ素子の構造や外寸等を大幅に変更することなしにコン
デンサ素子内部の熱を効率良くコンデンサ外部に放出す
ることができるようになる。

【０００８】本発明の電解コンデンサは、前記放熱部材
が、封口部材の一部を兼ねるようになっていることが好
ましい。このようにすれば、放熱部材の占有体積が増加
することに伴ってその熱容量が大きくなり、コンデンサ
素子の急激な温度変化を防止し、電気特性を安定的なも
のとすることができるばかりか、基板実装時における半
田付け等の加熱に伴うコンデンサ素子の劣化も低減する
ことができる。

【０００９】本発明の電解コンデンサは、前記放熱部材
が、導電性の前記リード端子と一体化されたものである
ことが好ましい。このようにすれば、放熱部材とリード
端子とが一体とされているため、リード端子に伝導する
熱が効率良く放熱部材に伝達されるようになるばかり
か、従来の電解コンデンサと比較して、部品点数を増や
すことなく高い放熱効果を得ることができるようにな
る。

【００１０】本発明の電解コンデンサは、前記放熱部材
が、前記外装ケースと熱伝導可能なように接触または接
合されていることが好ましい。このようにすれば、放熱
部材と外装ケースとが接触または接合しているため、放
熱部材を介して外装ケースに熱が伝達されることによ
り、更に高い放熱効果を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。

【００１２】図１は本発明の電解コンデンサを基板に取
付けた状態を示す部分断面図であり、図２は、本発明の
電解コンデンサの封口部の詳細を示す部分断面図であ
り、図３は、本発明の電解コンデンサを封口部側より見
た正面図である。

【００１３】図１に示すコンデンサ素子２は、アルミニ
ウム等の弁作用金属からなる陽極箔と陰極箔との間にセ
パレータを介在させて、巻回して形成され、電解液が含
浸されている。

【００１４】このコンデンサ素子２は、アルミニウムか
らなる有底円筒状の外装ケース３に収納されており、コ
ンデンサ素子２より内部電極５が導出されており、これ
に外部端子６および７が接続され、これら各外部電極６
および７が、外装ケース３の開口端に施された絞り加工
及びカール加工とともに設けられたシール部材４を貫通
して外部に露出して設けられ、前記シール部材４により
外装ケース３内部は密閉されている。

【００１５】このシール部材４は、表面に硬質ゴムを積
層した電気絶縁性の合成樹脂から成り、モールド成形に
より各外部電極６、７を埋設しており、このシール部材
４により、前記外部電極６と外部電極７とは、図３に示
されるように隔絶されている。

【００１６】また、前記外部端子６には、図２および図
３に示されるように、前記外装ケース３の開口端におい
て、外部端子６と一体化された放熱部１０が設けられて
おり、この放熱部１０が、前記シール部材４とともに外
装ケース３の開口端を封口する封口部材となるようにさ
れており、この放熱部１０の表面が外部に露出するよう
になっている。

【００１７】また、前記外部端子６、７の先端部には、
接続ボルト９と係合するように雌ネジ部が設けられてお
り、図１に示すように、ワッシャ−１１を介して基板８
に固定、外部との電気的な接続が可能なようになってい
る。

【００１８】これら放熱部１０を有する外部端子６の素
材としては、電気伝導性および熱伝導性に優れ、機械的
強度の高いものであることが好ましく、これらの材質と
しては金属が一般的であり、その中でもアルミニウムを
用いることが好ましい。

【００１９】このようにすることにより、外装ケ−ス３
の内部に格納されたコンデンサ素子２で発生した熱が、
熱伝導性の高い内部電極５および外部電極６を介して放
熱部１０に伝達され、放熱部１０が外部に露出している
ことから、効率良く熱を放出することができるようにな
り、コンデンサ素子２の加熱による温度上昇を抑えるこ
とができるようになる。

【００２０】また、前記実施例では放熱部１０を外部電
極６と一体化して設けているが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、これら放熱部１０を外部電極と別体
としても良いが、熱伝導性や部品点数の減少の点から、
本実施例のように一体化することは好ましい。

【００２１】また、本実施例では、図２に示すように、
放熱部１０が外装ケ−ス３の開口部を封口する封口部材
の一部を兼ねるように厚いものとされているが、本発明
はこれに限定されるものではなく、図４に示すように、
封口部全体を前記シール部材４にて封口し、その外部表
面に放熱部１０を設けるようにしても良く、更にはその
放熱部１０の表面に、図４に示されるように、放熱フィ
ン１２を設けても良く、この場合は、空気との接触面積
が大きくなって放熱性が高くなるばかりか、図１に示す
ように電解コンデンサ１を基板に実装した場合には、こ
れら放熱フィン１２の高さを外装ケ−ス３の端部より突
出するようにすることにより、電解コンデンサ１と基板
８との間に外部に繋がる空間が形成されることから、空
気の流通が良くなり、放熱性をより高めることができ
る。

【００２２】また、前記本実施例においては、前記放熱
部１０と外装ケース３とが電気絶縁性のシール部材４に
より接合されているが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、図５に示されるように、これら放熱部１０の
側面を外装ケース３に接触させ、あるいは外装ケース３
の開口部付近において溶接等により接合して、熱が良好
に伝導可能なようにし、さらに放熱効果を高めるように
しても良く、この場合においては、外装ケース３を他の
電気部品等から絶縁するために、外装ケース３の絞り加
工及びカール加工がなされる部分等に、絶縁スリーブ１
３等の絶縁被膜等を設けることが好ましい。

【００２３】以上、本発明を図面に基づいて説明してき
たが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
く、本発明の主旨を逸脱しない範囲での変更や追加があ
っても、本発明に含まれることは言うまでもない。

【００２４】

【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。

【００２５】（ａ）請求項１の発明によれば、前記コン
デンサ素子に接続されているリード端子を介して、コン
デンサ素子内部の熱が放熱部材に効率良く伝達されるよ
うになり、電解コンデンサおよびコンデンサ素子の構造
や外寸等を大幅に変更することなしにコンデンサ素子内
部の熱を効率良くコンデンサ外部に放出することができ
るようになる。

【００２６】（ｂ）請求項２の発明によれば、放熱部材
の占有体積が増加することに伴ってその熱容量が大きく
なり、コンデンサ素子の急激な温度変化を防止し、電気
特性を安定的なものとすることができるばかりか、基板
実装時における半田付け等の加熱に伴うコンデンサ素子
の劣化も低減することができる。

【００２７】（ｃ）請求項３の発明によれば、放熱部材
とリード端子とが一体とされているため、リード端子に
伝導する熱が効率良く放熱部材に伝達されるようになる
ばかりか、従来の電解コンデンサと比較して、部品点数
を増やすことなく高い放熱効果を得ることができるよう
になる。

【００２８】（ｄ）請求項４の発明によれば、放熱部材
と外装ケースとが接触または接合しているため、放熱部
材を介して外装ケースに熱が伝達されることにより、更
に高い放熱効果を得ることができる。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電解コンデンサを基板に取付けた状態
を示す部分断面図である。

【図２】本発明の電解コンデンサの封口部の詳細を示す
部分断面図である。

【図３】本発明の電解コンデンサを封口部側より見た正
面図である。

【図４】本発明の電解コンデンサの他の実施形態を示す
部分断面図である。

【図５】本発明の電解コンデンサの他の実施形態を示す
部分断面図である。

【符号の説明】

ｌ 電解コンデンサ ２ コンデンサ素子 ３ 外装ケ−ス ４ シール部材 ５ 内部電極 ６ 外部電極 ７ 外部電極 ８ 基板 ９ 接続ボルト １０ 放熱部 １１ ワッシャ− １２ 放熱フィン １３ 絶縁スリーブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンデンサ素子を有底筒状の外装ケース
   内に収納し、その外装ケースの開放端を封口部材により
   封口するとともに、前記コンデンサ素子より導出したリ
   ード端子をこの封口部材を貫通させて同一端面より引き
   出した電解コンデンサにおいて、前記封口部材の少なく
   とも外部表面に前記リード端子の一方と接続され、他方
   のリード端子と隔絶された放熱部材を具備することを特
   徴とする電解コンデンサ。
2. 【請求項２】 前記放熱部材が、封口部材の一部を兼ね
   るようになっている請求項１に記載の電解コンデンサ。
3. 【請求項３】 前記放熱部材が、導電性の前記リード端
   子と一体化されたものである請求項１または２に記載の
   電解コンデンサ。
4. 【請求項４】 前記放熱部材が、前記外装ケースと熱伝
   導可能なように接触または接合されている請求項１〜３
   のいずれかに記載の電解コンデンサ。