JPS6177321A - コンデンサ素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、平板型電解コンデンサに好適な偏平形のコ
ンデンサ素子の製造方法に関する。

従来の技術 従来の平板型電解コンデンサは、第８図に示すように、
外装ケース２を平板状に形成し、その側壁部にバッキン
グ４を設置し、その内部に第９図に示すような偏平形の
コンデンサ素子６を実装したものである。コンデンサ素
子６の端面には、陽極側および陰極側のタブ８．１０が
引き出され、これらタブ８．１０は外装ケース２の内部
において、リベット端子１２．１４にそのリベット部の
加締めによって電気的に接続されている。

従来、このような偏平形のコンデンサ素子を用いた電解
コンデンサでは、第９図に示すような巻回型の素子や非
巻回型の積層型素子が用いられている。

前者の巻回型の素子では、帯状の陽極側および陰極側の
電極箔をセパレーク紙とともに円筒形に巻回した後、直
径方向に折り曲げて偏平形に成形している。

また、後者の積層型の素子では、矩形に切断した複数の
陽極側および陰極側の電極箔をセパレータ紙と交互に積
層し、あるいは、帯状の陽極側および陰極側の電極箔を
セパレータ紙と交互につづら折りなどに折り曲げて積層
し、偏平形にしている。

そして、さらに、このような偏平形のコンデンサ素子お
よびその成形または電極箔の積層には、次のような問題
点がある。

＋ａ）　　このような平板型電解コンデンサでは、従来
の偏平形に成形しない円筒形のコンデンサ素子を用いた
ものに比較し、電極箔の巻回数または積層程度が低く、
コンデンサ素子の容量を高めるために、電極箔に高倍率
のエツチング箔を用いて単位面積当りの容量を高める必
要がある。高倍率のエツチング箔は、その機械的強度が
低下しており、さらに、陽極側の電極箔には、化成によ
り誘電体酸化皮膜が形成されるので、このようなエツチ
ング箔またはその化成箔を用いた巻回型素子を偏平化し
、あるいは、つづら折りにして積層型素子を形成した場
合、成形により折り曲げられる部分に相当大きな応力が
作用するため、その電極箔に亀裂を生じさせ、さらに、
誘電体酸化皮膜を損傷するなどのおそれがある。このよ
うな亀裂や誘電体酸化皮膜の損傷が生じた場合、漏れ電
流の増加や電極箔間の電気的短絡などの不都合を招来す
る。

ｆｂ）　　そこで、電極箔の亀裂や誘電体酸化皮膜の損
傷を防止するため、電極箔の巻回がら折り曲げ、または
、つづら折りなどの成形処理には、相当の注意が必要で
あり、製造上、その処理は厄介なものとなり、歩留りが
悪いなどの欠点がある。

（Ｃ１また、予め、矩形に切断加工した陽極側および陰
極側の電極箔とセパレータ紙とを交互に重ね合わせる場
合には、巻回型素子を偏平に成形する場合の亀裂などは
生じないものの、製造上、電極箔およびセパレータ紙を
交互に重ね合わせる工程は極めて厄介であり、多量生産
に馴染み難いなどの不都合がある。

そこで、帯状のセパレータ紙の表面に、矩形に成形され
た陽極側または陰極側の電極箔を一定の間隔で配置、固
定したものを円筒状に巻回した後、陽極側および陰極側
の゛電極箔が存在しないセパレータ紙の部分で折り曲げ
ることにより、電極箔に曲げ応力が作用しないようにし
たコンデンサ素子の製造方法が提案されている。

発明が解決しようとする問題点 このような電極箔の存在していないセパレータ紙の部分
で折り曲げる方法は、電極箔に曲げ応力が作用しない点
で優れているが、その前処理の段階で電極箔をセパレー
タ紙とともに巻回しており、湾曲化した電極箔を偏平形
に成形処理する際に、成形応力が作用し、亀裂の発生や
陽極側電極箔の誘電体酸化皮膜が損傷するなどの不都合
を生じるおそれがある。

また、円筒形に形成した巻回型素子を偏平形に成形しｈ
場合、内面側のセパレータ紙と、外面側のそれとは曲率
半径が異なるため、外側のセパレータ紙や電極箔に弛み
や皺などが生じ、電極箔間の間隔が不均一になり、電力
損失や静電容量などの電気的特性が悪化するなどの不都
合がある。

そこで、この発明は、巻回処理から成形処理に至るまで
の電極箔に対する応力の作用を防にし、・　電極箔の亀
裂や誘電体酸化皮膜の損傷などを抑制するとともに、コ
ンデンサ素子のセパレータ紙や電極箔の弛みや皺などの
発生を防止し、電気的な特性を改善しようとするもので
ある。

問題点を解決するための手段 すなわち、この発明は、帯状のセパレータ紙の表面に矩
形に成形された陽極側の電極箔を一定の間隔で配置した
ものに、帯状の陰極側の電極箔、または、他のセパレー
タ紙に矩形に成形された陰極側の電極箔を一定の間隔で
配置したものを重ね合わせ、陽極側の電極箔または矩形
に成形された前記陰極側の電極箔が存在しない部分を角
部に設定して偏平な筒状に巻回処理する方法である。

作用 したがって、この発明は、矩形に成形された陽極側また
は陰極側の電極箔が配置されたセパレ−タ祇を予め偏平
に巻回するとともに、電極箔が存在しないセパレータ紙
の部分を角部にして偏平形の電解コンデンサ素子を形成
することにより、陽極側および陰極側の電極箔を平板状
の状態で維持し、成形応力が電極箔に加わらないように
している。

実施例 以下、この発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図ないし第４図は、この発明のコンデンサ素子の製
造方法の第１実施例を示している。

第１図において、コンデンサ素子を形成する巻枠１６に
は、支持板１８に一定の間隔を置いて２本の支持棒２０
Ａ、２０Ｂが突設されており、支持板１８の中心には回
転軸２２が突設されており、２４は図示していない回転
駆動部に取付けられる固定部である。

そして、帯状のセパレータ紙２６の表面には、矩形に成
形された複数枚の陽極側の電極箔２８が一定の間隔を置
き、かつ、その縁部２９をセパレータ紙２６の縁部より
張り出して配置されている。

また、セパレータ紙２６の裏面側には、陰極側の電極箔
３０とともにセパレータ紙３２が設置されている。

この場合、陽極側および陰極側の電極箔２８．３０は、
アルミニウムなどの皮膜形成性金属で形成されており、
エツチング処理によって拡面化が施され、さらに、陽極
側の電極箔２８は、そのエツチング箔に化成によって誘
電体酸化皮膜を形成したものを矩形に成形し、あるいは
、エツチング箔を矩形に成形したものに化成処理により
誘電体酸化皮膜を形成したものを用いている。そして、
陽極側の電極箔２８は、セパレータ紙２６の表面にポリ
ビニルアルコールなどの接着剤を用いて付着させるもの
とする。その際、陽極側および陰極側の電極箔２８．３
０には、端子接続用のタブ３６．３８を加締めにより電
気的に接続するものとする。

このように陽極側の電極箔２８を添着したセパレータ紙
２６、陰極側の電極箔３０およびセパレータ紙３２を重
ね合わせるとともに、巻枠１６の支持棒２０Ａ、２０Ｂ
に懸は廻して巻枠１６を矢印Ａの方向に回転することに
より、偏平形の巻回型のコンデンサ素子４０が得られる
。

この場合、巻枠１６の支持棒２０Ａ、２０Ｂには、陽極
側の電極箔２８が存在しないセパレータ紙２６の部分を
設定し、陽極側の電極箔２８を支持棒２０Ａ、２０Ｂ間
に位置させることより、陽極側の電極箔２日に曲げ応力
が作用しないようにする。

第２図はこのような巻回処理によって得られたコンデン
サ素子４０を示しており、陽極側の電極箔２日が存在し
ない部分を折り曲げ角部に選定し、矢印Ｂ、Ｃ，Ｄ、　
Ｅの方向から成形圧力を加えることにより、第３図に示
すように、偏平形のコンデンサ素子４０が得られる。

この場合、コンデンサ素子４０の一方の端面部に突出、
している陽極側の電極箔２８の縁部２９は、第４図に示
すように、矢印Ｆ、Ｇで示す方向に加圧しつつ溶接し、
各陽極側の電極箔２８の間を電気的に接続する。

このように電極箔２８．３０およびセパレータ紙２６．
３２を巻回した後、成形すれば、高倍率のエツチング処
理の後、化成処理により誘電体酸化皮膜が形成された陽
極側の電極箔２８に対する曲げ応力の作用を僅少にする
ことができ、箔自体の折れなどによる亀裂の発生や誘電
体酸化皮膜の損傷などが防止できるとともに、従来のよ
うな巻回型素子を偏平に成形する際に生じていた弛みや
皺などを除くことができ、電力損失や静電容量の変化な
どを抑制でき、安定した電気的特性を実現することがで
きる。特に、製造上においては、折り曲げなどに相当の
注意を要していた工程」二の取り扱いが容易になり、製
造時間の短縮なども期待できる。

また、各陽極側の電極箔２８は、その縁部の溶接により
電気的に接続するので、帯状のものを用いた場合より抵
抗値が低下するなど電気的特性に優れ、たとえば、電力
損失の低下や高周波インピーダンスの低減などが期待で
きる。

第５図および第６図は、この発明のコンデンサ素子の製
造方法の第２実施例を示し、第１図に示す実施例と同一
部分には同一符号を付しである。

第１実施例では、巻枠１６を用いて偏平形のコンデンサ
素子４０を形成し、巻枠１６からコンデンサ素子４０を
取外して従来の巻回型素子と同様のものを形成したが、
第２実施例では、第５図に示すように、巻枠１６に変え
て板状の巻芯４２の　゛周面部に、陽極側の電極箔２８
を添着したセパレータ紙２６、陰極側の電極箔３０およ
びセパレータ紙３２を重ね合わせて矢印Ｈの方向に巻回
してコンデンサ素子４０を形成したものである。

第６図は巻芯４２を用いて得られたコンデンサ素子４０
を示す。このように巻芯４２を用いても、同様の偏平形
のコンデンサ素子４０を形成することができ、巻芯４２
をコンデンサ素子４０に残留させる場合には、コンデン
サ素子４０の撓みなどを防止できる。この場合、巻芯４
２はコンデンサ素子４０の幅に切断するものとする。ま
た、巻芯４２をコンデンサ素子４０から除いた場合には
、コンデンサ素子４０をより偏平に形成できる。

なお、第１および第２実施例では、陽極側の電極箔２８
のみを矩形に成形し、これをセパレータ紙２６の表面に
配置したが、他のセパレータ紙３２の表面に陽極側の電
極箔２８と同様に矩形に成形した複数枚の陰極側の電極
箔３０を陽極側の電極箔２８の位置に合わせて配置した
ものを巻回しても、同様のコンデンサ素子が得られる。

この場合、第７図に示すように、陽極側および陰極側の
電極箔２８．３０の縁部２９．３１は、セパレータ紙２
６．３２の反対側の縁部から張り出すとともに、各電極
箔２８．３０のタブ３６．３８も同極同士となるように
、コンデンサ素子４０の反対側から引出し、各電極箔２
８．３０の縁部２９．３１とタブ３６．３８とを同極同
士で矢印■、Ｊ、に、Ｌの方向から加圧しつつ溶接し、
電気的に接続する。

このようにすれば、陰極側の電極箔３０の亀裂などの損
傷を防止でき、電気的特性を改善できる。

発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、次のような効
果が得られる。

（ａｌ　　陽極側の電極箔の部分を平板状に維持したま
まで、偏平形のコンデンサ素子を形成でき、陽極側の電
極箔に対する曲げ応力の作用を避けることができるので
、折れなどによる亀裂発生や誘電体酸化皮膜の損傷を未
然に防止できるとともに、従来の巻回ないし成形処理に
よって生じていた電極箔やセパレータ紙の弛みや皺など
の発生を未然に防止でき、電力損失や静電容量の変化な
ど電気的特性の悪化を防止できる。

（ｂｌ　　陰極側の電極箔も陽極側の電極箔と同様に、
矩形に成形して一定の間隔を置いてセパレータ紙に設置
すれば、セパレータ紙のみの部分で折り曲げてコンデン
サ素子を成形することができ、陰極側の電極箔の亀裂発
生をも防止できる。

（ｃｌ　　特に、陽極側または陰極側の電極箔の部分で
の折り曲げが回避できるので、コンデンサ素子の成形工
程での扱いが容易になり、処理効率が高まり、製造コス
トの低減が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のコンデンサ素子の製造方法の第１実
施例における巻回工程上のコンデンサ素子を示す分解斜
視図、第２図はその成形工程を示すコンデンサ素子の側
面図、第３図は偏平形のコンデンサ素子を示す斜視図、
第４図は第３図の■−■線に沿う断面図、第５図はこの
発明のコンデンサ素子の製造方法、の第２実施例におけ
る巻回工程上のコンデンサ素子を示す分解斜視図、第６
図はコンデンサ素子の端面部を示す説明図、第７図はそ
の端面部の溶着部を示す説明図、第８図は一般的な平板
型電解コンデンサを示す斜視図、第９図は従来の偏平形
のコンデンサ素子を示す斜視図である。 １６・・・巻枠、２０Ａ、２０Ｂ・・・支持棒、２６・
・・セパレータ紙、２８・・・陽極側の電極箔、３０パ
・・陰極側の電極箔、３２・・・セパレータ紙。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯状のセパレータ紙の表面に矩形に成形された陽
   極側の電極箔を一定の間隔で配置したものに、帯状の陰
   極側の電極箔、または、他のセパレータ紙に矩形に成形
   された陰極側の電極箔を一定の間隔で配置したものを重
   ね合わせ、陽極側の電極箔または矩形に成形された前記
   陰極側の電極箔が存在しない部分を角部に設定して偏平
   な筒状に巻回処理することを特徴とするコンデンサ素子
   の製造方法。
2. （２）前記巻回処理は、一定の間隔で配置された２本の
   支持棒から成る巻枠で行うことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載のコンデンサ素子の製造方法。
3. （３）前記巻回処理は、板状の巻芯を用いて行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のコンデンサ素
   子の製造方法。