JPS6116679Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電解コンデンサに係り、特に、オー
デイオ機器等に好適な音響特性の改良に関する。

各種オーデイオ機器において、電解コンデンサ
の有するインピーダンスとりわけコンデンサ素子
の持つインダクタンスは忠実度を悪化させる原因
となることが知られており、そのため各種オーデ
イオ機器に用いる電解コンデンサには、無誘導化
対策が講じられている。

従来、電解コンデンサの無誘導化対策には、 (a) 電解コンデンサ素子の各電極箔に複数個の電
極用タブを取り付け、各電極用タブを同極性同
士で一括接続し、これを電極端子とするもの、 (b) 外装ケースに複数個の電解コンデンサ素子を
封入し、これらを並列接続するもの、 (c) 電解コンデンサ素子の端面部で電極箔を溶接
し、同極性同士の電極箔を層間で電気的に短絡
するもの、 などがある。しかしながら、(a)のものは、ある程
度インピーダンスを減少できるものの、電極用タ
ブの付設数に限界があり、無誘導化対策としては
不十分なものであり、(b)のものは、並列個数に応
じてインピーダンスが減少する反面、構造が複雑
化し、電解コンデンサ全体の外形形状が大型化す
る等の欠点がある。

また、(c)のものは、溶接によつて電極箔の層間
電気的短絡状態が得られる限り、その短絡部分に
おいて電流経路が形成されるので、理論的には無
誘導化が期待できる。

しかしながら、電極箔は極めて薄くその表面に
エツチングが施されていること、さらに陽極側の
電極箔には化成酸化皮膜が形成されていること、
しかも電解液との化学反応防止のため電極箔と異
なる金属が使用できないこと等の理由から電極箔
同士の溶接は極めて困難である。特に、溶接上、
電極箔間に存在しているセパレータ紙および他方
の電極箔の厚みによつて生じる電極箔間の間隙
は、溶着をより困難にしている。

このため、単に電極箔を電解コンデンサ素子の
端面部で溶接する手段では、その無誘導化が困難
であつた。

また、前記電解コンデンサの低インピーダンス
化とは別に、電解コンデンサ素子が発生する磁気
が音響を与えていることが経験的に知られてい
る。周知のように、電解コンデンサ素子は帯状の
長い電極箔を巻回して形成されており、このため
電極箔はコイル状を成し、磁気発生源となつてい
る。とりわけ、電解コンデンサ素子の端面部分か
ら出る磁気量は大である。音響実験によれば、こ
の磁気のシールドの有無が、聴覚上音質の差異に
大きく現れることが確認されている。

そこで、この考案は、電解コンデンサ素子の低
インダクタンス化とともに磁気洩れを防止して音
響特性を改善しようとするものである。

すなわち、この考案は、電極箔をセパレータ紙
とともに巻回した電解コンデンサ素子を用いた電
解コンデンサにおいて、前記電解コンデンサ素子
の端面に露出させた前記電極箔に前記電解コンデ
ンサ素子の直径方向に向う切込み部を形成し、こ
の切込み部に電極用タブを挿入するとともに、こ
の電極用タブと前記電極箔の縁部とを圧接しかつ
溶接し、前記電解コンデンサ素子の端面を電極箔
の溶接面で覆つたことを特徴とするものである。

以下、この考案を図面に示した実施例に基づき
詳細に説明する。

第１図は、この考案の電解コンデンサの実施例
を示している。

第１図において、合成樹脂で角筒状に形成され
た外装ケース２は、合成樹脂板４にゴム板６を貼
着して成る封口板８で封口されている。すなわ
ち、外装ケース２の開口端部に形成した段部１０
には、封止用のゴムパツキング１２を介在させて
封口板８が合成樹脂板４を内面にして当接され、
外装ケース２の端面に超音波溶接等で固着した支
持枠１４によつて、封口板８は外装ケース２に強
固に固着されている。

このようにして気密性が得られた外装ケース２
の内部には電解コンデンサ素子１６が封入されて
いる。この電解コンデンサ素子１６の端面には相
異なる電極箔１８，２０が露出しており、これら
電極箔１８，２０には個別に電極用タブ２２，２
４が溶接により固着されている。各電極用タブ２
２，２４は、前記封口板８に貫通保持させた端子
用リベツト２６，２８に圧着により固定され、各
端子用リベツト２６，２８に固着されている外部
リード３０，３２と電気的に接続されている。

そして、第２図に示すように、電解コンデンサ
素子１６およびその端面に露出させたその電極箔
１８，２０は偏平化され、各電極箔１８，２０の
内部には、前記電極箔タブ２２，２４が溶接によ
り一体に固着されている。そして、各電極箔１
８，２０の縁部すなわち電解コンデンサ素子１６
の端面部は、アーク溶接等によつて形成された溶
接面３４で覆われている。

この電解コンデンサ素子１６の端面部分および
電極用タブ２２，２４の溶接方法について説明す
ると、電解コンデンサ素子１６は第３図に示すよ
うに、同一幅に形成された帯状の電極箔１８，２
０およびセパレータ紙３６，３８を交互に重ね合
せて巻回することにより形成されている。すなわ
ち、電解コンデンサ素子１６の端部に一方の電極
箔１８または２０を一定の幅だけ露出させるため
に、電極箔１８，２０は偏位させて重ね合せら
れ、両電極箔１８，２０は偏位させて重ね合せら
れ、両電極箔１８，２０間に介在させたセパレー
タ紙３６，３８は両電極箔１８，２０が重なる部
分の幅より少し大きく形成されている。

この実施例の場合、各電極箔１８，２０にはエ
ツチング処理されたアルミニウム箔が使用され、
陽極側の電極箔１８には化成酸化皮膜が形成され
ている。従つて、陽極側の電極箔１８に固着され
る電極用タブ２２にも化成酸化皮膜が形成された
アルミニウム箔が用いられ、漏れ電流の防止が図
られている。

そして、第４図に示すように、円柱状に形成さ
れた電解コンデンサ素子１６の端部に露出させた
電極箔１８，２０には、直径方向に向う切込み部
４０，４２を一定の幅で形成する。この切込み部
４０，４２の幅は少なくとも帯状の電極用タブ２
２，２４が挿入できる程度の大きさとする。この
切込み部４０には第５図に示すように電極用タブ
２２を挿入し、矢印Ａ，Ｂ方向に電極箔１８を圧
接しながら溶接を施すことにより、電極箔１８と
電極用タブ２２を一体化するとともに、電極箔１
８の縁部を溶着する。図示しないが、電極箔２０
および電極用タブ２４の溶着も同様である。

以上のように構成したので、電解コンデンサ素
子１６の端面部において各電極箔１８または２０
の各層間に良好な電気的短絡が得られる。したが
つて、電解コンデンサ素子１６の等価直列インダ
クタンス（ESL）および等価直列抵抗（ESR）
は大幅に減少する。この結果、電解コンデンサ素
子１６の低インピーダンス化が図られ、オーデイ
オ機器等に使用した場合、高忠実度の音響特性を
得ることができる。

また、電解コンデンサ素子１６の端面は、電極
箔１８または２０の溶接面３４で被われているの
で、端面から発生する磁気は効果的に抑制される
ことになる。

このため、従来生じていた磁気発生による音響
特性の悪化は大幅に抑制され、優れた音響特性が
得られる。加えて、電解コンデンサ素子１６の端
部は圧縮した形で溶着するので、端部の圧縮成形
によつて電解コンデンサ素子１６も偏平化するた
め、電解コンデンサ素子１６の固化が図られ、通
電中における機械的振動の発生が未然に防止でき
る。

なお、電解コンデンサ素子１６に電解液を含浸
させる場合、第６図に示すように電極箔１８，２
０に穿孔４４を形成して行つてもよい。このよう
な穿孔４４を形成すれば、電解液の含浸スピード
を早めることができる。

次に、この考案の実験結果を従来品との比較に
おいて説明する。

第７図はインピーダンス−周波数特性を示し、
特性Ａはこの考案に係る電解コンデンサの場合、
特性Ｂは従来の一般品の場合である。この実験に
は、定格電圧63V、静電容量15000μＦの電解コ
ンデンサを使用し、従来品のケースサイズは直径
40mm×長さ90mmの円筒形、この考案に係るものの
ケースサイズ幅50mm×55mm×長さ110mmの角筒形
である。

これら特性Ａ，Ｂを比較すると、この考案に係
る電解コンデンサは、低インピーダンス化さてい
ることがわかる。しかも、tanδについては、従
来品の0.110に対し、0.061に改善され、またESR
（120Hz）については従来品の9.5mΩに対し5.2Ω
に大幅に改善されている。

第８図Ａ図および第８Ｂ図は外部交流磁界中に
おける誘導電圧を測定する実験回路を示し、第９
図はこの実験により得られた誘導電圧−周波数特
性を示している。第８Ａ図および第８Ｂ図に示す
実験回路は、この考案に係る電解コンデンサＣ_A
と従来品である電解コンデンサＣ_BにコイルＬを
巻回する。この場合、各コイルＬは同一の線材を
用いて巻数を同一に設定し、各コイルＬは同一入
力電圧V₁を印加し、その入力電圧V₁の周波数
を50Hz〜30kHzの範囲で変化させたとき、電解コ
ンデンサＣ_Aの端子間に発生した誘導電圧Ｖ_N、電
解コンデンサＣ_Bの端子間に発生する誘導電圧Ｖ_O
をそれぞれ測定し、これら測定値Ｖ_N、Ｖ_Oを相対
比較するため、201_pgV_N／Ｖ_Oを計算した。

第９図は周波数変化に対する201_pgV_N／Ｖ_Oの
値の変換を示したグラフである。このグラフから
明らかなように、この考案に係る電解コンデンサ
の誘導電圧Ｖ_Nは従来の誘導電圧Ｖ_Oより低く、特
に周波数が高くなるに従つてこの差が大きくなる
ことがわかる。

このように、この考案に係る電解コンデンサ
は、誘導電圧が極めて小さく、従つて、通電時の
磁気の発生量が少なく、外部に対する漏れ磁気も
少なくなつている。また、逆に外部からの磁気の
影響も受けにくいので、磁気による音響特性の悪
化が改善される。

以上説明したように、この考案によれば、低イ
ンピーダンス化とともに磁気漏れが抑制でき、音
響特性を改善でき、オーデイオ機器などに使用し
て音質の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の電解コンデンサの実施例を
示す縦断面図、第２図は電解コンデンサ素子の斜
視図、第３図は電解コンデンサ素子の構造を示す
斜視図、第４図は切込み部を形成した電解コンデ
ンサ素子の斜視図、第５図は電解コンデンサ素子
の一部を示す斜視図、第６図は電解コンデンサ素
子の変形例を示し一部分の斜視図、第７図はイン
ピーダンス−周波数特性を示すグラフ、第８Ａ図
および第８Ｂ図は磁気漏れ測定の実験回路を示す
説明図、第９図は誘導電圧−周波数特性を示すグ
ラフである。 １６……電解コンデンサ素子、１８，２０……
電極箔、２２，２４……電極用タブ、３４……溶
接面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電極箔をセパレータ紙とともに巻回した電解コ
   ンデンサ素子を用いた電解コンデンサにおいて、
   前記電解コンデンサ素子の端面に露出させた前記
   電極箔に前記電解コンデンサ素子の直径方向に向
   う切込み部を形成し、この切込み部に電極用タブ
   を挿入するとともに、この電極用タブと前記電極
   箔の縁部とを圧接しかつ溶接し、前記電解コンデ
   ンサ素子の端面を電極箔の溶接面で覆つたことを
   特徴とする電解コンデンサ。