KR101140480B1

KR101140480B1 - 콘덴서

Info

Publication number: KR101140480B1
Application number: KR1020097012564A
Authority: KR
Inventors: 모토히로 사카타; 도시유키 기타가와; 고우지 모리야마; 고우지 우에오카; 도시아키 시미즈
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2012-04-30
Also published as: JP5083220B2; WO2008099578A1; EP2096651A4; EP2096651A1; JPWO2008099578A1; KR20090110296A; US20090303662A1; US8164882B2

Abstract

콘덴서의 단자판에는 압력 조정 밸브가 설치되어 있다. 이 압력 조정 밸브는 가스 투과성 시트와, 실리콘 고무제의 밸브체와, 패킹과, 캡을 가진다. 전해액의 투과를 방지하는 가스 투과성 시트는 단자판에 형성된 구멍을 막도록 설치되어 있다. 패킹은 밸브체와 가스 투과성 시트의 사이에 설치되고, 실리콘 고무보다 내수분투과성이 높은 탄성 재료로 구성되어 있다. 캡은 단자판에 고정되어 밸브체와 패킹을 덮고, 단자판에 대해서 밸브체와 패킹을 압축 상태로 유지하고 있다. 밸브체 및 패킹과 가스 투과성 시트는 떨어져 설치되어 있다.

Description

콘덴서{CAPACITOR}

본 발명은 각종 전자 기기나 하이브리드 자동차의 회생용, 혹은 전력 저장용 등에 사용되는 콘덴서에 관한 것이다.

도 11은 종래의 콘덴서의 단면도, 도 12는 그 콘덴서에 설치된 압력 조정 밸브(23)의 구성을 나타내는 단면도이다. 이 콘덴서는, 중공부(20A)가 형성된 콘덴서 소자(20)를 가진다. 콘덴서 소자(20)는 알루미늄박으로 이루어지는 집전체 상에 분극성 전극층이 형성된 한 쌍의 양극, 음극과, 그들 사이에 개재시킨 세퍼레이터(모두 도시 생략)로 구성되어 있다. 양극, 음극은 서로 역방향(도 11에 있어서의 상하 방향)으로 위치를 어긋나게 하여 권회되어 있다. 콘덴서 소자(20)의 양단면(도 11에 있어서의 상하단)으로부터, 양극과 음극이 각각 전기적으로 인출되어 있다.

알루미늄 등의 금속제의 바닥이 있는 원통 형상의 케이스(21)는 콘덴서 소자(20)를 도시하지 않는 전해액과 함께 수용하고 있다. 외부 접속용의 음극 단자(21A)는 케이스(21)의 바깥 바닥면에 일체로 설치되어 있다. 돌기(21B)는 중공부(20A) 내에 끼워 넣어지도록, 케이스(21)의 안쪽 바닥면에 일체로 설치되어 있다. 돌기(21B)를 중공부(20A) 내에 끼워 넣은 후, 케이스(21) 내에 삽입된 콘덴서 소자(20)의 음극측의 단면이, 레이저 용접 등에 의해 케이스(21)의 안쪽 바닥면에 기계적이고 전기적으로 접합되어 있다.

알루미늄제의 봉입판(22)의 외면측에는, 외부 접속용의 양극 단자(22A)가 일체로 설치되어 있다. 돌기(22B)는 중공부(20A) 내에 끼워 넣어져 있다. 구멍(22C)은 전해액을 주입하기 위해서 형성되어 있다. 압력 조정 밸브(23)는 구멍(22C)을 막도록 설치되어 있다. 콘덴서 소자(20)의 양극측의 단면은, 봉입판(22)의 내면에 레이저 용접 등에 의해 기계적이고 전기적으로 접합되어 있다. 또 케이스(21)는, 봉입판(22)의 주연 상에서 케이스(21)의 개구부가 말리도록 가공(컬링 가공)함으로써 시일링되어 있다.

압력 조정 밸브(23)는 도 12에 나타내는 바와 같이, 가스 투과성 부재(24)와 폐색체(25)와 캡(26)으로 구성되어 있다. 가스 투과성 부재(24)와 폐색체(25)는 구멍(22C) 상에 설치되어 있다. 금속제의 캡(26)은 이것들을 덮도록 고정되고, 폐색체(25)가 구멍(26A)을 상시 폐색하는 방향으로 폐색체(25)를 누르고 있다. 캡(26)에는 외부와 연통하는 구멍(26A)이 설치되어 있다. 봉입판(22)에는, 구멍(22C)의 주위를 둘러싸도록 원환 형상의 볼록부(22D)가 설치되어 있다. 캡(26)은, 볼록부(22D)를 코킹 가공 등에 의해 변형시켜 캡(26)에 밀착함으로써 고정되어 있다.

압력 조정 밸브(23)는, 콘덴서의 내압이 소정의 압력 이상이 되면 콘덴서 내부에서 발생한 가스를 외부로 내보낸다. 이로 인해 콘덴서 내부의 압력의 상승을 막는다. 또 작동 후에 압력 조정 밸브(23)는 작동 전의 상태로 복귀하여 콘덴서 내부의 기밀성을 유지한다. 즉 압력 조정 밸브(23)는 자기 복귀형이다. 그 때문에, 콘덴서 내부의 가스 발생에 의해 내압이 상승해도 콘덴서의 외관에 이상을 가져오는 일은 없이, 그 특성을 유지할 수 있다.

또, 압력 조정 밸브(23)는 가스 투과성 부재(24)를 포함한다. 가스 투과성 부재(24)는 전해액의 투과를 막고, 또한 콘덴서 내부에서 발생한 가스를 외부로 투과하는 재료로 구성되어 있다. 가스 투과성 부재(24)를 봉입판(22)의 구멍(22C) 주위에 밀착시킴으로써, 전해액이 폐색체(25)에 부착하여 압력 조정 밸브(23)의 기능을 해치는 일이 없다. 또 압력 조정 밸브(23)를 통해 콘덴서 외부로 전해액이 새는 것을 방지할 수 있다. 이러한 콘덴서는 예를 들면, 특허 문헌 1에 개시되어 있다.

이와 같이 종래의 콘덴서에서는, 전해액을 주입하기 위한 구멍(22C)에 압력 조정 밸브(23)가 장착되어 있다. 이로 인해 전해액의 누출을 방지할 수 있다. 그러나, 압력 조정 밸브(23)는 콘덴서를 조립하고, 구멍(22C)으로부터 전해액을 주입한 후, 구멍(22C) 상에 각 부재를 직접 포함시킴으로써 장착된다. 그 때문에, 압력 조정 밸브(23)의 조립 정밀도의 편차가, 그 대로 압력 조정 밸브(23)의 동작 편차로 이어진다. 특히, 폐색체(25)의 압축량이 압력 조정 밸브(23)의 동작압에 직결되기 때문에, 압력 조정 밸브(23)의 동작압에 편차가 발생하기 쉽다. 또 압력 조정 밸브(23)의 동작 확인을 압력 조정 밸브(23) 단체(單體)로 행할 수 없다.

한편, 자동차용의 용도에 있어서는, 가혹한 사용 환경으로부터, 보다 높은 신뢰성을 가지는 콘덴서가 요구되고 있다. 특히, 고온에 있어서도 높은 동작 성능 을 나타내는 압력 조정 밸브를 가지는 콘덴서가 요구되고 있다.

(특허 문헌 1:일본국 특허공개 2004-134632호 공보)

본 발명은 내열성이 높은 압력 조정 밸브를 이용한 콘덴서이다. 본 발명에 의한 콘덴서는, 콘덴서 소자와 전해액과 케이스와 단자판과 가스 투과성 시트와 밸브체와 패킹과 캡을 가진다. 콘덴서 소자는 양극과, 양극에 대향하는 음극과, 양극과 음극의 사이에 개재하는 세퍼레이터로 구성되어 있다. 전해액은 콘덴서 소자에 함침되어 있다. 개구부를 가지는 케이스는 콘덴서 소자와 전해액을 수용한다. 제1 구멍이 형성된 단자판은, 케이스의 개구부를 시일링한다. 가스 투과성 시트는 제1 구멍을 막도록 설치되고, 전해액의 투과를 방지한다. 실리콘 고무제의 밸브체는 가스 투과성 시트에 대향하도록 배치되어 있다. 패킹은 실리콘 고무보다 내수분투과성이 높은 탄성 재료로 구성되고, 밸브체와 가스 투과성 시트의 사이에 설치되어 있다. 제2 구멍이 형성된 캡은, 단자판에 고정되어 밸브체와 상기 패킹을 덮어 단자판에 대해서 밸브체와 패킹을 압축 상태로 유지한다. 밸브체 및 패킹과, 가스 투과성 시트는 떨어져 설치되어 있다. 이와 같이 밸브체를 실리콘 고무로 형성하고, 밸브체와 가스 투과성 시트의 사이에 패킹을 설치함으로써, 내수분투과성을 유지하면서 내열성을 향상할 수 있다.

도 1A는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 콘덴서의 상면도이다.

도 1B는 도 1A에 나타내는 콘덴서의 측면도이다.

도 2는 도 1B에 나타내는 콘덴서에 수납된 콘덴서 소자의 분해 사시도이다.

도 3은 도 1B에 나타내는 콘덴서에 사용되는 압력 조정 밸브의 단면도이다.

도 4는 도 3에 나타내는 압력 조정 밸브의 분해 단면도이다.

도 5는 도 3에 나타내는 압력 조정 밸브의 필터 홀더의 분해 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 콘덴서에 사용되는 압력 조정 밸브의 단면도이다.

도 7은 도 6에 나타내는 압력 조정 밸브의 분해 단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시의 형태 1, 2에 의한 콘덴서의 압력 조정 밸브의 고온 시험에 있어서의 동작압의 변화를 나타내는 특성도이다.

도 9는 도 8에 나타내는 결과로부터 구한 동작압 유지율의 변화를 나타내는 특성도이다.

도 10은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 콘덴서에 사용되는 다른 압력 조정 밸브의 단면도이다.

도 11은 종래의 콘덴서의 단면도이다.

도 12는 종래의 콘덴서의 압력 조정 밸브의 단면도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1:케이스 1A, 1B:가로 홈 조임 가공부

2:단자판 2A:단자부

2B:접합부 2C, 4B, 6A, 8A, 12A, 17A:구멍

2D:돌기 3, 13:압력 조정 밸브

4:캡 4A:칼라(collar)부

4C:잘라 세움부 4D, 51:통부

5, 14:밸브체 5A:상면부

6, 8:와셔 6B, 12C:벽부

7, 16:밸브 유닛 9:가스 투과성 시트

10:접착재 11:필터 홀더

12, 17:누름 고무 12B:평면부

15:패킹 18:봉입 고무

31A:양극 31B:음극

35A, 35B:분극성 전극층 37A, 37B:집전체

38A, 38B:단면 40:콘덴서 소자

52:바닥부

(실시의 형태 1)

도 1A, 도 1B는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 콘덴서의 상면도와 측면도이다. 도 2는 도 1B에 나타내는 콘덴서에 수납된 콘덴서 소자의 분해 사시도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 콘덴서 소자(40)는 양극(31A)과 음극(31B)을 대향시키고, 세퍼레이터(36)를 통해 권회함으로써 구성되어 있다. 양극(31A), 음극(31B)은 각각 집전체(37A, 37B)와, 그 양면에 형성된 분극성 전극층(35A, 35B)을 가진다. 양극(31A), 음극(31B)은 서로 역방향으로 위치를 어긋나게 하여 권회되어 있다. 그리고 콘덴서 소자(40)의 양측의 단면(38A, 38B)으로부터, 양극(31A)과 음극(31B)이 각각 전기적으로 인출되어 있다.

도 1A, 도 1B에 나타내는 바와 같이, 이 콘덴서는, 도 2에 나타내는 콘덴서 소자(40)에 더하여, 금속제의 케이스(1)와, 단자판(2)과, 압력 조정 밸브(3)를 가진다.

알루미늄 등의 금속제의 바닥이 있는 원통 형상의 케이스(1)는 개구부를 가지며, 콘덴서 소자(40)를 도시하지 않는 전해액과 함께 수용하고 있다. 전해액은 콘덴서 소자(40)에 함침되어 있다. 케이스(1) 내에 삽입된 콘덴서 소자(40)의 음극측의 단면(38B)은, 레이저 용접 등의 방법에 따라 케이스(1)의 안쪽 바닥면에 기계적이고, 전기적으로 접합되어 있다. 이 구성에 의해 케이스(1)는 콘덴서 소자(40)의 음극측의 인출 전극을 겸하고 있다.

콘덴서 소자(40)의 양극측의 단면(38A)은, 단자판(2)의 내면에 레이저 용접 등으로 기계적이고, 전기적으로 접합되어 있다. 케이스(1)는, 단자판(2)의 주연과 케이스(1)의 개구부에 봉입 고무(18)를 개재시키고, 케이스(1)의 개구부가 말리도록 컬링 등의 가공을 함으로써 시일링되어 있다. 즉, 단자판(2)은 케이스(1)의 개구부를 시일링하고 있다. 단자판(2)은 양극측의 인출 전극이 된다.

또한 케이스(1)에는 원한 형상의 가로 홈 조임 가공부(1A, 1B)가 설치되어 있다. 가로 홈 조임 가공부(1A)는 내부에 수용되는 콘덴서 소자(40)의 위치 결정을 위해서 설치되어 있다. 한편, 가로 홈 조임 가공부(1B)는 단자판(2)과 케이스(1)의 사이에 설치되는 봉입 고무(18)를 가압하여 케이스(1)를 시일링하기 위해 서 설치되어 있다.

단자판(2)은 예를 들면 알루미늄제이다. 단자판(2)에는 단자부(2A), 접합부(2B)가 설치되어 있다. 단자부(2A)는 단자판(2)의 외면측에 돌출하도록 설치되어 있다. 접합부(2B)는 단자판(2)의 내면측에 부분적으로 돌출하도록 볼록 형상으로 형성하여 설치되어 있다. 접합부(2B)는 내면측에서, 콘덴서 소자(40)의 단면(38A)과 레이저 용접된다.

다음에 도 3, 도 4를 이용해 압력 조정 밸브(3)의 구성을 설명한다. 도 3은 단자판(2)에 결합된 압력 조정 밸브(3)의 단면도, 도 4는 그 압력 조정 밸브의 분해 단면도이다. 압력 조정 밸브(3)는 단자판(2)에 설치된 제1 구멍인 구멍(2C)을 막도록 결합되어 있다. 구멍(2C)은 전해액을 주입하기 위해 설치되어 있다.

압력 조정 밸브(3)는, 밸브 유닛(7)과 필터 홀더(11)와 누름 고무(12)로 구성되어 있다. 우선 밸브 유닛(7)에 대해 설명한다. 밸브 유닛(7)은, 밸브체(5)와, 캡(4)과, 제1 와셔인 와셔(6)를 가진다.

밸브체(5)는 예를 들면 부틸 고무로 이루어지고, 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있다. 바닥이 있는 원통 형상의 금속제의 캡(4)의 개구단에는 칼라부(4A)가 설치되어 있다. 또 캡(4)에는 외부와 연통하고 있는 제2 구멍인 구멍(4B)이 설치되어 있다. 캡(4)은 예를 들면 스텐인리스제이다. 와셔(6)는 알루미늄제이며, 그 중앙부에는 구멍(6A)이 형성되어 있다. 또 와셔(6)의 상면 주연에는 원환 형상의 벽부(6B)가 일체로 설치되어 있다. 단 벽부(6B)는 필수는 아니다.

밸브 유닛(7)은, 와셔(6)에 밸브체(5)를 올려 놓고, 와셔(6)를 캡(4)에 압입 함으로써 조립할 수 있다. 이 때 밸브체(5)는, 그 중심축이 와셔(6)의 중앙에 설치된 구멍(2C)의 중심축과 거의 일치하도록 하여 구멍(2C)을 막도록 배치됨과 더불어 압축된 상태로 유지된다.

또한, 와셔(6)를 캡(4)에 압입하기 위해서는, 도시를 생략한 지그를 이용한다. 이로 인해, 압입 치수를 정밀도 좋게 관리할 수 있다. 또 와셔(6)에 벽부(6B)를 설치하고, 밸브체(5)를 벽부(6B)의 내측에 수용함으로써 밸브체(5)를 캡(4)에 대해 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다.

또한, 캡(4)의 통부(4D)의 적어도 일부에 절결을 설치하고, 이 절결을 캡(4)의 내부에 돌출하도록 가공하여 잘라 세움부(4C)를 설치하는 것이 바람직하다. 잘라 세움부(4C)를 설치함으로써, 캡(4)에 와셔(6)를 압입할 때에, 캡(4)에 설치한 잘라 세움부(4C)가 와셔(6)에 파고든다. 이로 인해, 압입의 결합 강도가 보다 높아진다.

다음에 필터 홀더(11)에 대해 설명한다. 원형의 필터 홀더(11)는, 가스 투과성 시트(9)와, 접착재(10)와, 제2 와셔인 와셔(8)를 가진다.

알루미늄제의 와셔(8)는 중앙부에 구멍(8A)을 가진다. 가스 투과성 시트(9)는 단자판(2)의 하방에서 발생한 가스 등을 투과시키고, 또한, 전해액의 투과를 막는 물성을 가진다. 이러한 시트로서 예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌의 다공질 필름을 이용할 수 있다. 접착재(10)는, 예를 들면 필름 형상의 변성 폴리프로필렌(이하, 변성 PP)으로 이루어진다. 가스 투과성 시트(9)와 와셔(8)는 접착재(10)를 이용해 열융착함으로써 접합되어 있다. 필터 홀더(11)는 단자판(2)에 설 치된 구멍(2C)의 상부에 설치되어 있다.

또한, 도 5는 필터 홀더(11)의 분해 단면도이며, 와셔(8)와 가스 투과성 시트(9)를, 변성 PP로 이루어지는 접착재(10)를 이용하여 접합하는 방법을 나타내고 있다. 우선 와셔(8)와 가스 투과성 시트(9)의 사이에, 접착재(10)를 배치하여 포갠다. 그리고 140~200℃의 온도로 10초간 정도 가열하고, 1kgf/㎠의 압력으로 프레스 가공한다. 이와 같이 하여, 용융한 접착재(10)가 가스 투과성 시트(9)에 균일하게 스며들어 엥커 효과에 의해 가스 투과성 시트(9)가 와셔(8)에 접합된다.

누름 고무(12)는 원통 형상의 중앙부에 구멍(12A)이 형성된 평면부(12B)와, 평면부(12B)의 주위에 설치된 벽부(12C)를 가진다. 누름 고무(12)는 예를 들면 부틸 고무제이다.

이상과 같이 구성된 밸브 유닛(7), 필터 홀더(11), 누름 고무(12)를 이용해 압력 조정 밸브(3)를 단자판(2) 상에 조립하는 절차를 설명한다.

우선 필터 홀더(11)를 단자판(2)에 형성된 구멍(2C)의 상측(외측)에 배치한다. 그리고 필터 홀더(11)를 덮도록 누름 고무(12)를 씌운다. 이 때, 벽부(12C)가 필터 홀더(11)를 둘러싸도록 누름 고무(12)를 배치한다. 즉 누름 고무(12)는 구멍(2C)의 상부에 설치되어 있다. 또한 누름 고무(12) 상에 밸브 유닛(7)을 설치한다. 그리고 단자판(2)에 설치된 돌기(2D)를 코킹 가공함으로써, 돌기(2D)를 캡(4)의 칼라부(4A)에 압접한다. 이로 인해 캡(4)과 단자판(2)을 기계적으로 결합한다.

이 때, 누름 고무(12)를 압축 상태태로 유지하도록 코킹한다. 이로 인해 누름 고무(12)는 와셔(6)의 하면에 밀착함과 더불어 필터 홀더(11)에 접합된 가스 투 과성 시트(9)를 가압한다. 이와 같이, 압력 조정 밸브(3)에서는, 밸브체(5)가 밸브 유닛(7)에, 가스 투과성 시트(9)가 필터 홀더(11)에 각각 별개로 짜넣어져 있다.

이와 같이 구성된 압력 조정 밸브(3)는, 콘덴서 내부의 압력이 상승하여 소정의 압력 이상이 되면, 가스 투과성 시트(9)에 의해, 전해액의 투과를 막고, 가스만을 투과한다. 그 때문에, 압력이 상승한 가스는 밸브체(5)를 밀어 올려 밸브체(5)와 와셔(6)의 계면으로부터 캡(4) 내로 빠지고, 캡(4)에 형성된 구멍(4B)을 통해 외부로 방출된다. 또, 이와 같이 작동한 후, 압력 조정 밸브(3)는 작동 전의 상태로 복귀하여 콘덴서 내부의 기밀성을 유지할 수 있다. 즉, 압력 조정 밸브(3)는 자기 복귀형이다.

또한 밸브체(5)를 설치한 캡(4)에 와셔(6)를 압입함으로써, 밸브체(5)를 압축 상태로 유지한 밸브 유닛(7)이 조립되어 있다. 그 때문에, 밸브 유닛(7)으로서의 조립 정밀도가 향상하고, 밸브체(5)의 압축량 편차가 감소한다. 즉, 압력 조정 밸브(3)에서는, 밸브체(5)와 가스 투과성 시트(9)가 떨어져 설치되어 있다. 이로 인해, 압력 조정 밸브(3)로서의 동작 편차가 감소한다. 또, 밸브 유닛(7) 단체로 압력 조정 밸브(3)로서의 동작 확인을 행하는 것도 가능해진다.

또한 밸브체(5)는 도 4에 나타내는 바와 같이 통부(51)와 바닥부(52)를 가지는 바닥이 있는 통 형상이다. 그리고 바닥부(52)가 와셔(6)의 구멍(6A)을 덮도록 배치되어 있다. 밸브체(5)는 캡(4)에 의해 가압됨으로써 통부(51)가 약간 좌굴한 듯한 형태로 구멍(6A)을 막고 있다. 밸브체(5)의 상면부(5A)는 바닥부(52)와 대략 평행하게 되어 있다. 밸브체(5)가 가압되어 좌굴되어 있으면, 다소 압축량이 변화해도 상하 방향의 응력은 변화하지 않는다. 그 때문에, 압력 조정 밸브(3)의 동작압이 더 안정된다.

또한 상기 설명에서는 밸브체(5)는 부틸 고무제이다. 이외에, 밸브체(5)를 에틸렌프로필렌 고무로 형성하면, 내유성, 내약품성 등도 향상하기 때문에 바람직하다. 또한 이소프렌이소부틸렌 고무로 형성하면, 상기의 효과에 더하여, 내수성도 향상하기 때문에 더 바람직하다.

(실시의 형태 2)

도 6은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 콘덴서에 사용되는 압력 조정 밸브의 단면도, 도 7은 그 압력 조정 밸브의 분해 단면도이다. 본 실시의 형태에 의한 콘덴서는, 실시의 형태 1에 의한 콘덴서와는 압력 조정 밸브의 구조가 일부 다르다. 이외의 구성은 실시의 형태 1과 같기 때문에 동일 부분에는 동일한 부호를 부여하여 그 상세한 설명은 생략하고, 다른 부분에 대해서만 상세하게 설명한다.

본 실시의 형태에 의한 압력 조정 밸브(13)는 밸브 유닛(16)과 누름 고무(17)를 가진다. 밸브 유닛(16)은 캡(4)과 실리콘 고무제의 밸브체(14)와 부틸 고무제의 패킹(15)과 와셔(6)와 가스 투과성 시트(9)를 가진다. 밸브체(14)는 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있다. 패킹(15)은 원판 형상으로 형성되어 있다. 와셔(6)의 안쪽 바닥면 상에 패킹(15)과 밸브체(14)를 겹쳐 올려 놓은 상태로, 와셔(6)가 캡(4) 내에 압입되어 있다. 이로 인해 밸브체(14)와 패킹(15)이 압축 상태로 유지되어 있다. 또한 캡(4)에 설치된 잘라 세움부(4C)나 와셔(6)에 설 치된 벽부(6B)의 작용 효과는 실시의 형태 1과 같기 때문에 설명을 생략한다. 가스 투과성 시트(9)는 와셔(6)의 바닥면에 변성 PP를 이용해 열융착함으로써 접합되어 있다. 즉 가스 투과성 시트(9)는 와셔(6)의, 패킹(15)과 반대측에 접합되어 있다. 그 때문에 밸브체(14), 패킹(15)과, 가스 투과성 시트(9)는 떨어져 설치되어 있다. 또한 가스 투과성 시트(9)를 접착제 등으로 고정해도 된다.

링 형상의 누름 고무(17)의 중앙부에는 구멍(17A)이 형성되어 있다. 누름 고무(17)는 예를 들면 부틸 고무제이다. 밸브 유닛(16)은, 누름 고무(17)를 단자판(2)에 형성된 구멍(2C)의 상부에 배치한 상태로 누름 고무(17)의 위에 설치된다. 그리고 단자판(2)에 설치된 돌기(2D)를 코킹 가공함으로써 캡(4)의 칼라부(4A)에 돌기(2D)가 압접하여 기계적으로 결합되어 있다. 이로 인해 누름 고무(17)가 압축 상태로 유지되어 있다.

이와 같이 구성된 압력 조정 밸브(13)에서는, 실리콘 고무제의 밸브체(14)가 부틸 고무제의 패킹(15)의 위에 겹쳐 올려져 있다. 이 구성에 의해, 실시의 형태 1에 의한 콘덴서에 의해 얻어지는 효과에 더하여, 내열성이 뛰어나다. 또한, 패킹(15)은 와셔(6)에 접촉되어 있다. 특히 패킹(15)이 부틸 고무제이고, 와셔(6)가 알루미늄제인 경우, 이 양자가 밀착하기 쉽다. 양자가 밀착하면, 밸브 작동의 신뢰성이 저하한다. 그 때문에, 전해액이나 콘덴서 소자(40)에 영향을 미치지 않고, 패킹(15)과 와셔(6)의 밀착을 억제하는 액체를 패킹(15)의 표면에 도포해 두는 것이 바람직하다. 또한 이러한 처리를 실시의 형태 1의 밸브체(5)에 실시해도 된다.

이러한 효과를 확인하는 목적으로, 85℃ 분위기의 고온 시험을 행한 결과를 실시의 형태 1과 비교하여 도 8, 도 9에 나타낸다. 또한, 도 8은 시간 경과에 의한 압력 조정 밸브(3, 13)의 동작압의 변화를 나타내고, 도 9는 그 시험 결과로부터 구한 시간 경과에 의한 동작압 유지율의 변화를 나타내고 있다.

도 8, 도 9로부터 분명하듯이, 실시의 형태 2에 있어서의 압력 조정 밸브(13)는, 300시간 경과 시점에서도 동작압이 0.62㎫, 동작압 유지율이 87.4%로 높은 값을 나타내고 있다. 이에 대해서, 실시의 형태 1에 있어서의 압력 조정 밸브(3)는, 300시간 경과 시점에서의 동작압이 0.35㎫, 동작 유지율이 46.7%라고 하는 값을 나타내고 있다. 이 값으로도 일반적인 보증에 있어서는 문제가 없지만, 압력 조정 밸브(13)는 고온에 있어서의 동작이 보다 안정되어 있고, 내열성이 뛰어난 것을 알 수 있다.

또한, 이러한 뛰어난 내열성을 발휘하는 것은 밸브체(14)의 재료로서 실리콘 고무를 이용한 것에 의한다. 이와 같이 실리콘 고무는 고온, 저온 모두 뛰어난 성능을 발휘할 수 있는 반면, 내수분투과성에 대해서는 약하다. 이 내수분투과성을 확보하는 목적으로, 실리콘 고무보다 내수분 투과성이 높은 부틸 고무제의 패킹(15)이 밸브체(14)의 저면(콘덴서 내부측)에 배치되어 있다. 즉 밸브체(14)의 바닥부는 가스 투과성 시트(9)에 대향하도록 배치되고, 패킹(15)은 밸브체(14)와 가스 투과성 시트(9)의 사이에 배치되어 있다. 이러한 구성에 의해 실리콘 고무의 내열성을 살리면서, 높은 내수분투과성을 유지할 수 있다.

또한 실리콘 고무제의 밸브체(14)와 부틸 고무제의 패킹(15)을 조합하여 이용하는 이외에, 저온 특성이 뛰어난 불소 고무를 밸브체의 재료로서 이용해도 고 온, 저온, 가스 투과성의 전부를 만족하는 것도 가능하다. 그러나 불소 고무는 매우 고가이다. 그 때문에 실용성의 관점에서 실리콘 고무제의 밸브체(14)와 부틸 고무제의 패킹(15)을 조합하여 이용하는 것이 바람직하다.

또한 상기의 설명에서는, 가스 투과성 시트(9)는 와셔(6)의 바깥 바닥면에 접합되어 있지만, 전해액 주입 후에 단자판(2)에 형성된 구멍(2C)의 상면에 접합해도 된다. 또, 도 10에 나타내는 바와 같이, 실시의 형태 1의 구성에 있어서 밸브체(14)와 패킹(15)을 적용해도 된다. 즉, 밸브체(5) 대신에 밸브체(14)와 패킹(15)을 이용해도 된다.

또한 패킹(15)은, 부틸 고무 이외에, 에틸렌프로필렌 고무나 이소프렌이소부틸렌 고무로 구성해도 된다. 즉 탄성을 가져 와셔(6)의 구멍(6A)를 막을 수 있고, 또한, 내수분투과성을 가지는 재료이면 된다.

또한, 실시의 형태 1, 2에서는, 케이스(1)와 단자판(2)이 각각 코덴서 소자(40)의 전극의 인출 전극을 겸하고 있다. 이외에, 콘덴서 소자(40)로부터 리드선 등을 이용해 인출 전극을 설치해도 된다. 또 케이스(1)와 단자판(2)이 각각 콘덴서 소자(40)의 전극에 레이저 용접으로 직접 접속되어 있지만, 콘덴서 소자(40)의 상하에 각각 집전판을 용접하고, 이들 집전판과 케이스(1), 단자판(2)을 각각 접속해도 된다.

또 실시의 형태 2에서는 밸브 유닛(16)을 형성하고, 단자판(2)에 결합하고 있지만, 가스 투과성 시트(9)를 케이스(1)의 내측에서 단자판(2)에 고정해도 된다. 또한, 밸브 유닛(16) 단체로 압력 조정 밸브(13)로서의 동작 확인을 행할 필요가 없으면, 와셔(6)나 누름 고무(17), 혹은 와셔(6), 누름 고무(12), 와셔(8)를 이용하지 않아도 된다. 즉, 패킹(15)이 구멍(2C)에 직접 접하고 있어도 된다. 이 경우에서도 실리콘 고무제의 밸브체(14)와, 패킹(15)을 이용한 뛰어난 내열성을 발휘할 수 있다.

또 실시의 형태 2에서는 밸브체(14)는 바닥이 있는 통 형상으로 형성하고 있지만, 그 이외의 형상으로도 실리콘 고무로 형성하고, 패킹(15)과 병용하면 뛰어난 내열성을 발휘할 수 있다.

본 발명에 의한 콘덴서는, 압력 조정 밸브의 동작 편차를 저감하고, 안정된 성능을 발휘할 수 있고, 또한, 내열성이 뛰어나다는 효과를 가진다. 그 때문에 특히 높은 신뢰성이 요구되는 자동차용의 콘덴서 등으로서 유용하다.

Claims

양극과, 상기 양극에 대향하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극의 사이에 개재하는 세퍼레이터를 가지는 콘덴서 소자와,

상기 콘덴서 소자에 함침된 전해액과,

상기 콘덴서 소자와 상기 전해액을 수용하고, 개구부를 가지는 케이스와,

제1 구멍이 형성되고, 상기 케이스의 상기 개구부를 시일링하는 단자판과,

상기 제1 구멍을 막도록 설치되고, 상기 전해액의 투과를 방지하는 가스 투과성 시트와,

상기 가스 투과성 시트에 대향하도록 배치된 밸브체와,

개구부를 가지며, 상기 개구부의 주위에서 상기 단자판에 고정되어 상기 밸브체를 덮어 상기 단자판에 대해서 상기 밸브체를 압축 상태로 유지함과 더불어, 제2 구멍이 형성된 캡과,

상기 캡의 상기 개구부에 압입되고, 상기 캡과의 사이에 상기 밸브체를 압축 상태로 유지하는 링 형상의 제1 와셔와,

상기 제1 구멍의 상부에 설치된 링 형상의 누름 고무를 구비하고,

상기 캡과 상기 밸브체와 상기 제1 와셔는, 밸브 유닛을 구성하고, 상기 밸브 유닛을 상기 단자판에 결합함으로써 상기 누름 고무가 압축되어 유지된, 콘덴서.
청구항 1에 있어서,

상기 밸브체는 통부와 바닥부를 가지며, 상기 바닥부가 상기 가스 투과성 시 트에 대향하도록 배치된, 콘덴서.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 가스 투과성 시트가 접합된 링 형상의 제2 와셔를 더 구비하고,

상기 가스 투과성 시트와 상기 제2 와셔는, 상기 케이스의 외측에서 상기 제1 구멍을 막도록 배치된 필터 홀더를 구성하고,

상기 누름 고무는, 상기 필터 홀더를 상기 가스 투과성 시트의 위로부터 덮음과 더불어, 상기 필터 홀더와 상기 제1 와셔의 사이에서 압축되어 유지된, 콘덴서.
청구항 4에 있어서,

상기 제2 와셔와 상기 가스 투과성 시트가 열융착한 변성 폴리프로필렌으로 접합되어 있는, 콘덴서.
청구항 1에 있어서,

상기 가스 투과성 시트는 상기 제1 와셔의, 상기 밸브체와 반대측에 열융착한 변성 폴리프로필렌으로 접합되어 있는, 콘덴서.
청구항 1에 있어서,

상기 단자판과 상기 가스 투과성 시트가 열융착한 변성 폴리프로필렌으로 접합되어 있는, 콘덴서.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 와셔의 상면 주연에 원환 형상의 벽부가 설치되고, 상기 벽부의 내측에 상기 밸브체가 수용된, 콘덴서.
청구항 1에 있어서,

상기 캡은 통부를 가지며, 상기 통부의 적어도 일부에, 상기 캡의 내측으로 돌출하는 잘라 세움부가 설치된, 콘덴서.
청구항 1에 있어서,

상기 가스 투과성 시트는 폴리테트라플루오로에틸렌의 다공질 필름인, 콘덴 서.
청구항 1에 있어서,

상기 밸브체와 상기 가스 투과성 시트의 사이에 설치되고, 실리콘 고무보다 내수분투과성이 높은 탄성 재료로 구성된 패킹을 더 구비하고,

상기 밸브체는 실리콘 고무제이며,

상기 제1 와셔는 상기 캡과의 사이에 상기 밸브체와 상기 패킹을 압축 상태로 유지하는, 콘덴서.
청구항 11에 있어서,

상기 패킹은 부틸 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 이소프렌이소부틸렌 고무 중 어느 하나로 구성된, 콘덴서.