JPH1174148A - コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】蓋体に高い強度を得ることができ、蓋体に設け
られる電極端子の形状を小型化することができると共に
軽量化することができ、しかも密封性の高いコンデンサ
を提供する。 【解決手段】コンデンサ素子３を収容する有底筒状の外
装ケース２を閉蓋し、コンデンサ素子３の延出リード７
が接続された電極端子８を備える蓋体４に、周縁が外装
ケース２の開口部５に接合される基部９と、基部９の表
側と裏側とに貫通して電極端子８が挿着自在の一対の貫
通孔１０と、各貫通孔１０に連続して一体に起立して電
極端子８を挿着支持する筒状部１１と、両筒状部１１間
において両筒状部１１を一体に連結するブロック状の連
結部１２とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサに関
し、例えば、電気自動車等に設けられる比較的大容量の
ものに適した構造を有するコンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電気自動車のように高電圧、大
電流を要する負荷としてコンデンサを採用する場合、１
０００〜２０００Ｆといった大容量のコンデンサを複数
設けることが行われる。各コンデンサは、有底筒状の外
装ケースにコンデンサ素子が収容され、外装ケースは蓋
体により密封閉蓋されている。蓋体には、コンデンサ素
子の延出リードが接続された電極端子が設けられてい
る。そして、このような大容量のコンデンサは大電流で
の充放電が行われるために、電極端子も電流値に応じた
形状のものが設けられる。しかも、この種のコンデンサ
は、車載に際して密封性を確実に維持すると共に、高い
耐振性や耐久性を備えることが必要とされる。

【０００３】従来、特開昭５５−６７１２８号公報に示
されるコンデンサが知られている。該コンデンサは、コ
ンデンサ素子を収容した外装ケースが、薄板状の蓋体に
より閉蓋されている。蓋体には電極端子がリベットによ
りカシメ止めされて設けられている。しかし、該コンデ
ンサは、蓋体が薄板状であるために撓み易く、電極端子
にこじり等の外力が付与された際に蓋体が撓んで密封性
が損なわれる不都合がある。また、リベット止めされる
電極端子は比較的小さなものに限られ、負荷電流による
発熱等によって端子が損傷するおそれがあるため、大容
量のコンデンサに採用することができない不都合があ
る。

【０００４】また、特開平３−１５７９１１号公報に示
されるコンデンサが知られている。該コンデンサは、電
極端子を貫通状態で埋め込んだ合成樹脂製の蓋体を備え
ている。このような合成樹脂製の蓋体においては、蓋体
の厚みを増加させることによって強度を向上させること
ができる反面、電極端子の発熱等によって金属製の電極
端子と合成樹脂製の蓋体との膨張度合いが異なり、電極
端子が発熱と冷却による膨張・収縮を繰り返すうちに蓋
体と電極端子との間に隙間等が生じてその密封性が低下
する不都合がある。

【０００５】また、特開平８−４５７９５号公報に示さ
れるコンデンサが知られている。該コンデンサは、電極
端子をガラスハーメチックシールを介して固設した金属
製蓋体を、金属製の外装ケースにハンダにより固定した
構造を備えている。これによって、電極端子に発熱が生
じても高い密封性を維持することができる。しかし、電
極端子がガラスハーメチックシールによって固着されて
るために、電極端子に衝撃や振動が付与された際に、ガ
ラスハーメチックシールが損傷し易く、これによって密
封性を失うおそれがある。

【０００６】そこで、大容量のコンデンサの端子構造と
して、車載用バッテリの端子構造を採用することが考え
られる。該バッテリの端子構造としては、図７に要部を
断面視して示すように、電極端子６０の先端部に雄ネジ
部６１が形成されており、該雄ネジ部にナット６２を螺
着することによって、合成樹脂製の蓋体６３に電極端子
６０を固設するようにしたものが知られている。該電極
端子６０は、蓋体６３に形成された貫通孔６４に挿着さ
れており、パッキン６５やＯリング６６により密封性が
確保されている。また、電極端子６０の下端部には、蓋
体６３の内面側に当接する鍔部６７が形成されており、
ナット６２の締め付けによって、十分な密封性を得ると
共に該ナット６２と鍔部６７とで蓋体６３を挟み込むよ
うにして確実に固定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、蓋体６３に
は、電極端子６０の締め付け力に対抗するだけの強度が
必要となり、そのために、蓋体６３の厚みが大とされて
大型化する不都合がる。

【０００８】更に、電極端子６０自体にもナット６２の
締め付け力が軸方向に付与されるため、前記鍔部６７の
外径を大として応力の分散を図る必要があり、これによ
っても端子形状が大型化する不都合がある。

【０００９】また、電極端子６０は、例えばステンレス
製とすることによって、ナット６２の締め付けに対抗す
る強度を十分に得ているが、これを大容量のコンデンサ
の端子として採用する場合には、コンデンサの内部に収
容する有機系電解液によって電極端子６０が腐食するお
それがある。有機系電解液による腐食を防止するために
は、電極端子６０をアルミニウム系金属によって形成す
ることが好ましいが、アルミニウム系金属は比較的軟質
であるために、ネジの潰れや曲がり等が生じ易く、ネジ
に要求される強度が得られないばかりか、ナット６２の
締め付けにより鍔部７６等にも歪みが生じてコンデンサ
の密封性を損なうおそれがある。

【００１０】かかる不都合を解消して、本発明は、蓋体
に高い強度を得ることができ、蓋体に設けられる電極端
子の形状を小型化することができると共に軽量化するこ
とができ、しかも密封性の高いコンデンサを提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、コンデンサ素子を収容する有底筒状の
外装ケースと、該外装ケースを閉蓋する蓋体と、基端部
にコンデンサ素子の集電体から延出された延出リードが
接続され、先端部が蓋体の表側に突出する電極端子とを
備えるコンデンサにおいて、前記蓋体は、前記外装ケー
スの開口形状に対応する基部と、該基部の表側と裏側と
に貫通して前記電極端子が挿着自在の一対の貫通孔と、
各貫通孔に連続して一体に起立して前記電極端子を挿着
支持する筒状部と、両筒状部間において両筒状部を一体
に連結するブロック状の連結部とを備え、該蓋体の前記
基部の周縁を前記外装ケースの周壁に接合して固定して
なることを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、電極端子を前記筒状部に
挿着することによって支持するので、電極端子に加わる
曲げ方向の外力を筒状部を介して蓋体全体から該蓋体が
接合固定された外装ケースに及んで分散させることがで
き、電極端子の曲げ方向の歪みを防止して高い密封性を
維持することができる。更に、両筒状部は、前記連結部
によって一体に連結されていることにより筒状部自体の
強度を得ることができ、コンパクトに形成しても十分な
強度を得ることができる。

【００１３】本発明において、前記外装ケース、前記蓋
体及び前記電極端子は金属により形成されており、前記
外装ケースと前記蓋体とは、互いに溶接接合され、前記
電極端子は、前記筒状部の貫通孔に対応する筒状の合成
樹脂製の絶縁ブッシュを介して該筒状部に挿着され、該
電極端子と絶縁ブッシュとの間、及び絶縁ブッシュと筒
状部との間にはそれぞれシール材が介在されてることを
特徴とする。

【００１４】本発明によれば、前述したように、電極端
子を前記筒状部に挿着して電極端子の曲げ方向の歪み等
が防止できるので、前記電極端子を例えばアルミニウム
系金属のように比較的軟質の金属によって形成しても、
また、前記電極端子を比較的小型に形成しても、その強
度を十分得ることができる。そして、前記外装ケース、
前記蓋体及び前記電極端子をアルミニウム系金属により
形成した場合には、コンデンサ全体を軽量化することが
できる。また、蓋体が金属製であっても、絶縁ブッシュ
により電極端子を電気的に絶縁することができると共
に、該絶縁ブッシュによっても電極端子に加わる外力を
筒状部に伝達して分散することができる。しかも、各シ
ール材によって電極端子と絶縁ブッシュとの間、及び絶
縁ブッシュと筒状部との間の密封性を確実に維持するこ
とができる。

【００１５】また、本発明において、前記連結部には、
前記蓋体をその表側と裏側とに貫通する注液口が形成さ
れており、該注液口には、外装ケースの内圧を調整可能
に閉塞する栓体が挿着されていることを特徴とする。

【００１６】本発明においては、両筒状部を連結するブ
ロック状の連結部が設けられており両筒状部だけでなく
蓋体自体に十分に高い強度を得ている。そこで、該連結
部に前記注液口を形成することにより蓋体の強度を低下
させることなく注液口を設けることができる。

【００１７】また、本発明において、前記外装ケースを
閉蓋した前記蓋体の複数を一方向に隣接させて配列した
際に、同一軸線上に位置して、前記蓋体同士を連結する
連結部材が挿着自在となる連結孔が、該蓋体の前記連結
部に形成されていることを特徴とする。

【００１８】本発明によれば、ブロック状の前記連結部
が両筒状部の間に設けられているので、該連結部の形成
部分を有効に利用して前記連結孔を設けることができ
る。そして、該連結孔を連結部に設けておくことによ
り、該連結孔に前記連結部材を挿着して複数のコンデン
サをそれぞれの前記蓋体を介して容易に連結することが
できる。これにより、各コンデンサの形状を比較的小さ
く形成して複数連結することにより所望の容量のコンデ
ンサを容易且つ安価に形成することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本実施形態のコンデンサを一部破
断して示す説明的斜視図、図２は本実施形態のコンデン
サの要部の説明的縦断面図、図３は図２のIII −III 線
断面説明図、図４は複数のコンデンサの連結構造の一例
を示す説明的分解斜視図、図５は複数のコンデンサの連
結構造の他の例を示す説明的分解斜視図、図６は他の蓋
体の要部の断面説明図である。

【００２０】本実施形態のコンデンサ１は、電気二重層
コンデンサであり、図１に示すように、アルミニウム系
金属製の外装ケース２と、該ケース２に収容されたコン
デンサ素子３と、該ケース２を閉蓋するアルミニウム系
金属製の蓋体４とにより構成されている。

【００２１】前記外装ケース２は、有底四角筒状に形成
され、図示においては既に蓋体４が挿着された開口部５
を備えている。その内部には、コンデンサ素子３の他に
電解質溶液が収容される。

【００２２】前記コンデンサ素子３は、図１に一部が示
されるように、薄板状の集電体を介して複数に積層され
た板状の電極が結束部材６により結束されて外装ケース
２に収容されている。各集電体からは、陽極と陰極とで
各別に延出リード７が延出されている。

【００２３】図１乃至図３に示すように、前記蓋体４に
は、アルミニウム系金属製の棒状の一対の電極端子８が
設けられており、一方が陽極とされ、他方が陰極とされ
てそれぞれの極の延出リード７が接続されている。

【００２４】該蓋体４は、図２及び図３に示すように、
前記外装ケース２の開口部５の形状に対応する基部９
と、該基部９に形成された両電極端子８がそれぞれ挿着
される一対の貫通孔１０と、各貫通孔１０に連続して基
部９の上面側に突出し、前記電極端子８を挿着保持する
一対の筒状部１１と、両筒状部１１を基部９上において
一体に連結するブロック状の連結部１２とを備えてい
る。また図１及び図２に示すように、該連結部１２に
は、前記外装ケース２内に電解質溶液を注入する注液口
１３が形成されている。該注液口１３には、外装ケース
２の内圧を調整可能に閉塞する栓体１４が挿着されてい
る。

【００２５】また、図２及び図３に示すように、蓋体４
の基部９の周縁には、その輪郭に沿って突出する凸条部
１５が形成されており、該凸条部１５全周に亘って外装
ケース２の内面に溶接接合されて一体に固着されてい
る。また、該凸条部１５は、外装ケース２の外壁の肉厚
と略同一であって比較的薄く形成されており、溶接時に
溶けやすく且つ溶接時の熱が蓋体４の他の肉厚の部分に
逃げないようになっている。

【００２６】前記電極端子８は、図２及び図３に示すよ
うに、その下端に、延出リード７を接続するアルミニウ
ム系金属製の接続板１６が一体に溶接されて連結されて
いる。接続板１６は、図３に示すように、複数の延出リ
ード７の先端を束ねた状態で挟持して接続固定する固定
部１７を備えている。

【００２７】電極端子８は、図２及び図３に示すよう
に、絶縁ブッシュ１８を介して筒状部１１に挿着されて
いる。該絶縁ブッシュ１８は、合成樹脂により筒状に形
成されており、その下端には、蓋体４の基部９の下面側
と、電極端子８の前記接続板１６との間に介在されて両
者を絶縁する鍔部１９が形成されている。また、絶縁ブ
ッシュ１８の上端部には、筒状部１１の上縁に係止する
係止凸部２０が形成されており、該係止凸部２０と前記
鍔部１９とによって筒状部１１への挿着状態が維持され
ている。

【００２８】また、電極端子８が筒状部１１及び絶縁ブ
ッシュ１８の上端から突出する位置には、電極端子８が
筒状部１１から抜けることを防止するための抜け止めク
リップ２１が設けられている。該抜け止めクリップ２１
は、電極端子８の外周に形成された係止溝２２に嵌め込
まれて、絶縁ブッシュ１８の上端縁に当接する。これに
よって電極端子８は、前記接続板１６と抜け止めクリッ
プ２１とによって、絶縁ブッシュ１８を介して筒状部１
１への挿着状態が確実に維持される。

【００２９】更に、電極端子８と絶縁ブッシュ１８との
間、及び絶縁ブッシュ１８と筒状部１１との間には、そ
れぞれシール材としてのＯリング２３，２４が設けられ
ている。これにより、電極端子８を挿着保持した状態で
の筒状部１１においては高い密封性を確実に得ることが
できる。

【００３０】また、図１に示すコンデンサ１は、複数一
列に配列して一体に連結することができる。即ち、図１
及び図２に示すように、蓋体４の連結部１２の両筒状部
８と注液口１３との間には、一対の連結孔２５が形成さ
れている。該連結孔２５は、蓋体４の連結部１２を水平
方向に貫通しており、図４に一例を示すように、連結部
材２６の連結凸部２７が挿着自在となっている。連結部
材２６は、蓋体４の連結部１２に連結孔２５を介して取
り付けることによって、複数のコンデンサ１を収容する
モジュールケース２８に各コンデンサ１を連結保持する
ものである。該連結部材２６の側縁には、モジュールケ
ース２８に形成された凹部２９に係合する係合部３０が
形成されている。これによって、一列に配列された各コ
ンデンサ１はモジュールケース２８に収容されたとき、
連結部材２６を介してモジュールケース２８内において
互いに連結状態で確実の固定される。

【００３１】また、図５に他の例を示すように、一列に
配列された複数のコンデンサ１を、各蓋体４の連結孔２
５に棒状の連結部材３１を挿通することによって連結す
ることもできる。モジュールケース３２には、連結部材
３１の両端を受ける凹状の受け部３３が形成されてい
る。このように、各蓋体４の同じ位置に連結孔２５が形
成されていることにより、棒状の連結部材３１を挿通す
るだけで各コンデンサ１を一列に一体に連結することが
でき、該連結部材３１をモジュールケース３３の受け部
３３により保持することにより、モジュールケース３２
内において各コンデンサ１を一体に保持することができ
る。

【００３２】なお、本実施形態においては、図３に示す
ように、電極端子８に前記抜け止めクリップ２１を嵌着
することによって、電極端子８の抜け落ちを防止して筒
状部１１に保持した例を示したが、電極端子８を筒状部
１１に保持する構造はこれに限るものではない。即ち、
図６に示すように、蓋体４の基部９から上方に起立する
筒状部１１´は、その肉厚が外装ケース２と同等に比較
的薄く形成され、更に、該筒状部１１´の外周に金属製
（例えばステンレス製）のキャップ３４が冠着されてい
る。電極端子８´と該筒状部１１´との間には合成樹脂
製の絶縁ブッシュ３５が設けられる。該絶縁ブッシュ３
５は、上半部と下半部とに分割されており、その間にシ
ール材としてのＯリング３６が介在されている。そし
て、キャップ３４の外側から電極端子８´に向かってカ
シメ部３７においてカシメ加工を施すことによって、キ
ャップ３４、筒状部１１´、絶縁ブッシュ３５及び電極
端子８´を一体にカシメ止めする。こうすることにより
電極端子８´を筒状部１１´に一体的に固定することが
できる。しかも、Ｏリング３６をより太くすることがで
き、これによって、Ｏリング３６の強度及び密封性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のコンデンサを一部破断し
て示す説明的斜視図。

【図２】本実施形態のコンデンサの要部の説明的縦断面
図。

【図３】図２のIII −III 線断面説明図。

【図４】複数のコンデンサの連結構造の一例を示す説明
的分解斜視図。

【図５】複数のコンデンサの連結構造の他の例を示す説
明的分解斜視図。

【図６】他の蓋体の要部の断面説明図。

【図７】従来の端子の取り付け構造を示す説明的断面
図。

【符号の説明】

１…コンデンサ、２…外装ケース、３…コンデンサ素
子、４…蓋体、７…延出リード、８，８´…電極端子、
１０…貫通孔、１１…筒状部、１２…連結部、１３…注
液口、１４…栓体、１８，３５…絶縁ブッシュ、２３，
２４，３６…Ｏリング（シール材）、２５…連結孔、２
６，３１…連結部材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンデンサ素子を収容する有底筒状の外装
   ケースと、該外装ケースを閉蓋する蓋体と、基端部にコ
   ンデンサ素子の集電体から延出された延出リードが接続
   され、先端部が蓋体の表側に突出する電極端子とを備え
   るコンデンサにおいて、 前記蓋体は、前記外装ケースの開口形状に対応する基部
   と、該基部の表側と裏側とに貫通して前記電極端子が挿
   着自在の一対の貫通孔と、各貫通孔に連続して一体に起
   立して前記電極端子を挿着支持する筒状部と、両筒状部
   間において両筒状部を一体に連結するブロック状の連結
   部とを備え、 該蓋体の前記基部の周縁を前記外装ケースの周壁に接合
   して固定してなることを特徴とするコンデンサ。
2. 【請求項２】前記外装ケース、前記蓋体及び前記電極端
   子は金属により形成されており、 前記外装ケースと前記蓋体とは、互いに溶接接合され、 前記電極端子は、前記筒状部の貫通孔に対応する筒状の
   合成樹脂製の絶縁ブッシュを介して該筒状部に挿着さ
   れ、該電極端子と絶縁ブッシュとの間、及び絶縁ブッシ
   ュと筒状部との間にはそれぞれシール材が介在されてる
   ことを特徴とする請求項１記載のコンデンサ。
3. 【請求項３】前記連結部には、前記蓋体をその表側と裏
   側とに貫通する注液口が形成されており、該注液口に
   は、外装ケースの内圧を調整可能に閉塞する栓体が挿着
   されていることを特徴とする請求項１又は２記載のコン
   デンサ。
4. 【請求項４】前記外装ケースを閉蓋した前記蓋体の複数
   を一方向に隣接させて配列した際に、同一軸線上に位置
   して、前記蓋体同士を連結する連結部材が挿着自在とな
   る連結孔が、該蓋体の前記連結部に形成されていること
   を特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載のコンデ
   ンサ。