KR102142732B1 - 콘덴서 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

콘덴서 및 그 제조 방법이며, 인출 단자(2, 106, 300)의 적어도 측면에 제1 구속 지그(6-1)를 배치하는 공정과, 인출 단자에 전극박(4)을 겹치는 공정과, 인출 단자에 겹쳐진 전극박측으로부터 냉간 압접 금형[압접 금형(18), 제2 가압 금형(240)]을 가압하여, 구속 지그에 의해 인출 단자를 구속하면서, 인출 단자와 전극박을 접속하는 공정을 포함하고, 전극박의 신장이나 취약화를 방지하여, 인출 단자와의 접속 강도를 높인다.

Description

콘덴서 및 그 제조 방법{CAPACITOR AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은, 전해 콘덴서, 전기 이중층 콘덴서 등의 콘덴서에 관해, 예를 들어 콘덴서 소자의 전극박과 인출 단자의 접속에 냉간 압접(cold weld)법을 사용한 콘덴서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

전해 콘덴서, 전기 이중층 콘덴서 등의 콘덴서의 콘덴서 소자에서는, 양극측 및 음극측의 전극박 사이에 세퍼레이터를 겹쳐서 권회한 후, 전해액을 함침시키고 또는, 전극박과 세퍼레이터를 교대로 적층한 후, 전해액을 함침시키고 있다. 양극측의 전극박에는 에칭 처리를 거친 박에 화성 처리를 실시하고, 유전체 피막이 형성되어 있다. 음극측의 전극박에는 예를 들어, 에칭 처리를 실시하고, 필요에 따라서 화성 처리를 실시하여 유전체 피막을 형성하고 있다. 어느 쪽의 전극박에도 인출 단자(탭)가 접속되고, 이 인출 단자와 전극박의 접속에는 예를 들어, 냉간 압접이 사용된다. 냉간 압접은, 중첩한 부재간을 비가열 상태로 압접하는 방법이다.

냉간 압접법에 의한 접속에서는, 전극박과 인출 단자의 접속부에, 가압하는 금형에 사다리꼴 형상의 가압면을 갖는 금형을 사용하는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 또한, 냉간 압접법에 관한 것으로, 전극박에 인출 단자를 적층하고, 적층 방향으로 전단시킴으로써, 냉간 압접을 행하는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2).

일본 특허 공개 평7-235453호 공보 일본 특허 공개 제2007-273645호 공보

그런데, 콘덴서의 제조에 있어서, 냉간 압접에 의한 인출 단자와 전극박의 접속에서는, 평금형 상에 설치된 인출 단자 상에 전극박을 적재하고, 이 전극박 상으로부터 압접 금형을 가압한다. 전극박은 압접 금형과 인출 단자 사이에 끼워진 상태가 된다. 압접 금형의 가압에 의해, 압접 금형의 선단부에 의해 전극박 및 인출 단자의 접합부가 생성된다.

압접 금형의 가압에 의해, 전극박 및 인출 단자에는 압접 금형의 선단 형상에 따른 변형을 발생시킨다. 이미 설명한 접합부를 중심으로 인출 단자에는 폭 방향으로 금속 유동을 나타내고, 신장을 발생한다. 이 신장에 추종하고, 전극박에는 방사상 방향의 신장을 발생시킨다. 이와 같이 신장이 발생된 부분에서는, 전극박과 인출 단자의 접속이 불완전하게 된다고 하는 과제가 있다.

한편, 접합부에서는 전극박과 인출 단자가 고정된다. 접합부를 중심으로 하여 신장한 전극박에는 박화를 발생시킨다. 전극박은 인출 단자에 비교해서 얇고, 신장에 의한 박화는 전극박을 취약화하여, 인출 단자와 전극박의 접속 강도를 저하시킨다고 하는 과제가 있다.

그 밖의 인출 단자와 전극박의 접속에서는, 가압에 의한 전극박의 신장 외에, 예를 들어 전극박 자체의 기계적 강도나 접합 부분의 크기 등도 접속 강도에 영향을 준다고 하는 과제가 있다.

이러한 요구나 과제에 대해, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 그 개시나 시사는 없고, 그것을 해결하는 구성 등에 대한 개시나 시사는 없다.

따라서, 본 발명의 목적은, 상기 과제를 감안하여, 가압에 의한 인출 단자의 신장을 억제하고, 전극박의 신장 및 취약화를 방지하여 인출 단자와 전극박의 접속 강도를 높이는 데 있다.

따라서, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 콘덴서의 제조 방법은, 인출 단자의 적어도 측면에 제1 구속 지그를 배치하는 공정과, 상기 인출 단자에 전극박을 겹치는 공정과, 상기 인출 단자에 겹쳐진 상기 전극박측으로부터 냉간 압접 금형을 가압하여, 상기 구속 지그에 의해 상기 인출 단자를 구속하면서, 상기 인출 단자와 상기 전극박을 접속하는 공정을 포함하고 있다.

상기 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 보다 바람직하게는, 또한, 상기 인출 단자에 겹쳐진 상기 전극박의 상측에 제2 구속 지그를 배치해도 좋다.

상기 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 보다 바람직하게는, 상기 냉간 압접 금형의 가압부의 가압면 각도와 동등한 각도 또는 상기 가압면 각도보다 큰 각도로 확대 개방된 경사면부를 갖는 오목부를 상기 인출 단자에 형성하는 공정과, 상기 인출 단자의 상기 오목부를 덮어서 상기 인출 단자에 상기 전극박을 겹치는 공정과, 상기 전극박 상으로부터 상기 냉간 압접 금형을 가압하여 상기 인출 단자와 상기 전극박을 상기 오목부에서 접속하는 공정을 포함해도 좋다.

상기 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 보다 바람직하게는, 상기 오목부는, 상기 냉간 압접 금형의 선단부 면적보다 큰 평탄면 또는 만곡면을 구비해도 좋다.

상기 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 보다 바람직하게는, 만곡 오목부를 갖는 구속 지그의 상기 만곡 오목부에 인출 단자를 배치하는 공정과, 상기 인출 단자에 제1 성형틀을 가압하고, 그 제1 성형틀에 의해 상기 오목부를 성형함과 함께, 상기 구속 지그의 상기 만곡 오목부에 의해 상기 인출 단자의 배면측으로 돌출된 곡면부를 성형하는 공정과, 상기 오목부를 덮어서 상기 인출 단자에 상기 전극박을 겹치고, 상기 전극박 상으로부터 제2 성형틀을 가압하고, 상기 전극박을 상기 인출 단자에 냉간 압접에 의해 접속하는 공정을 포함해도 좋다.

상기 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 보다 바람직하게는, 상기 제1 성형틀에 의해 상기 인출 단자에 형성된 상기 오목부의 확대 개방 각도에 대해, 상기 제2 성형틀의 성형면 각도가 작아도 좋다.

상기 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 보다 바람직하게는, 또한, 상기 구속 지그가, 상기 인출 단자의 축방향으로 구획벽에 의해 구획된 복수의 만곡 오목부를 구비하고, 각 만곡 오목부에서 상기 인출 단자를 성형해도 좋다.

상기 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 보다 바람직하게는, 상기 냉간 압접 금형에 복수의 볼록부를 겹친 가압부를 형성하고, 상기 인출 단자에 상기 전극박을 겹치고, 상기 냉간 압접 금형의 상기 가압부에 의해 가압하는 처리를 포함해도 좋다.

상기 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 보다 바람직하게는, 상기 가압부는 복수의 상기 볼록부가 인접해서 배치되고, 상기 각 볼록부 사이에서 인접하는 벽부가 상기 각 볼록부로 형성된 돌출부 내에 존재해도 좋다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 콘덴서는, 냉간 압접법에 의해 접속된 전극박과 인출 단자를 구비하는 콘덴서이며, 상기 인출 단자에 상기 전극박이 겹쳐져 냉간 압접에 의해 상기 인출 단자에 접속된 압접 접속부를 구비하고, 상기 압접 접속부 내에 형성된 적어도 오목부의 배면부를 상기 인출 단자의 배면측으로 돌출시킨 곡면부를 갖는, 또는, 상기 압접 접속부 내에 형성된 복수의 오목부의 일부가 겹쳐져 있다.

상기 콘덴서에 있어서, 보다 바람직하게는, 상기 복수의 오목부가 상기 인출 단자의 길이 방향 또는 폭 방향에 인접해서 배치되고, 상기 각 오목부 사이에서 인접하는 벽부가 상기 각 오목부로 형성된 함몰부 내에 존재해도 좋다.

상기 콘덴서에 있어서, 보다 바람직하게는, 상기 압접 접속부의 형상이 곡면 형상이어도 좋다.

본 개시의 콘덴서 또는 그 제조 방법에 의하면, 다음의 어느 하나의 효과가 얻어진다.

(1) 인출 단자의 신장이 억제되고, 인출 단자에 추종하는 전극박의 신장을 방지할 수 있다.

(2) 신장에 의한 전극박의 취약화를 방지할 수 있어, 인출 단자와의 접속 강도를 높일 수 있다.

(3) 전극박의 신장, 취약화를 방지할 수 있어, 인출 단자와의 접속 강도가 향상됨으로써, 신뢰성이 높은 콘덴서를 제조할 수 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은, 첨부 도면 및 각 실시 형태를 참조함으로써, 한층 명확하게 될 것이다.

도 1은 제1 실시 형태에 따른 전극박과 인출 단자의 접속 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 인출 단자의 원형상 및 구속 지그의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3은 제2 실시 형태에 따른 전극박과 인출 단자의 접속 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4는 제3 실시 형태에 따른 콘덴서의 제조 공정을 도시하는 도면이다.
도 5는 제4 실시 형태에 따른 압접 금형 및 인출 단자의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6은 제5 실시 형태에 따른 전극박 및 인출 단자의 압접 접속부의 단면도이다.
도 7은 인출 단자 및 구속 지그를 도시하는 사시도이다.
도 8은 인출 단자의 예비 성형을 도시하는 도면이다.
도 9는 구속 지그에 대한 인출 단자, 전극박 및 제2 가압 금형의 배치를 도시하는 도면이다.
도 10은 제6 실시 형태에 따른 전극박 및 인출 단자의 압접을 도시하는 도면이다.
도 11은 제7 실시 형태에 따른 콘덴서의 인출 단자와 전극박의 접속을 도시하는 도면이다.
도 12는 냉간 압접 접속을 도시하는 도면이다.
도 13은 콘덴서의 인출 단자와 전극박의 접속의 변형예를 도시하는 도면이다.

〔제1 실시 형태〕

도 1은, 제1 실시 형태에 따른 전극박과 인출 단자의 접속 공정을 도시하고 있다. 이 접속 공정은, 본 발명의 콘덴서의 제조 방법에 포함되는 공정이다.

이 실시 형태에서는 냉간 압접법을 사용해서 인출 단자(2)를 전극박(4)에 접속하고 있다. 이 접속에서는 인출 단자(2)를 구속 지그(6)에 설치하고, 구속 지그(6)에 의해 구속된 상태에서 인출 단자(2)에 전극박(4)을 압접한다. 이 콘덴서의 제조 공정에는, 인출 단자(2)의 설치 공정(도 1의 A), 구속ㆍ압접 공정(도 1의 B)이 포함된다.

<설치 공정>

이 설치 공정에서는, 도 1의 A에 도시하는 바와 같이, 구속 지그(6)에 인출 단자(2)를 설치하고, 전극박(4)과의 압접 접속 전에 인출 단자(2)를 구속 지그(6)에 의해 구속한다. 인출 단자(2)에는 편평부(2-1)가 설치되고, 이 편평부(2-1)에 전극박(4)이 접속된다.

구속 지그(6)는 예를 들어, 강재로 형성되고, 평탄부(8)와 측벽부(10)를 구비하고 있고, 단면이 「コ」자 형상이다. 즉, 구속 지그(6)에는 평탄부(8)와 측벽부(10)에서 포위된 캐비티(12)가 형성되어 있다. 평탄부(8)의 내 폭 W1은, 인출 단자(2)의 편평부(2-1)를 구속하는 데 필요한 폭이며, 편평부(2-1)의 폭 W2와 동등하게 설정되어 있다. 측벽부(10)의 평탄부(8)의 상면으로부터의 높이 H는, 인출 단자(2)의 편평부(2-1)의 두께 d(도 2)와 동일 높이(H=d)로 설정되어 있다. H>d이어도 좋다.

전극박(4)은 양극측의 전극박이어도 좋고, 음극측의 전극박이어도 좋다. 양극측의 전극박(4)에서는 도 1의 A에 도시하는 바와 같이, 기재부(14)의 표면부에 에칭층(16)이 형성되어 있다. 에칭층(16)은 전극박(4)의 기재에 대해 에칭 처리를 실시하여 형성된 확대면화층이며, 이 에칭층(16)에는 화성 처리에 의해 유전체 피막이 형성되어 있다. 확대면화층은 정전 용량의 확대를 도모하므로, 전극박(4)의 표면적을 확대하는 표면층이다. 도시하지 않지만, 음극측의 전극박(4)에서는 기재부(14)의 표면층에 에칭층(16)이 형성되어 있다.

구속 지그(6)의 캐비티(12)에 인출 단자(2)의 편평부(2-1)를 설치한다. 이 편평부(2-1) 및 구속 지그(6)의 측벽부(10)를 덮어서 전극박(4)을 겹쳐 배치한다.

편평부(2-1)의 중심축 상에 냉간 압접 금형인 압접 금형(18)이 위치 결정된다. 이 압접 금형(18)은 선단 압접부(20), 측면 압접부(22) 및 기체부(24)를 구비하고 있다. 선단 압접부(20)는 구면 형상이나 사다리꼴 형상 중 어느 것이어도 좋지만, 구면 형상이 바람직하다. 구면 형상은 코너부를 갖지 않으므로, 전극박(4)에 대한 국소적인 응력 집중을 방지할 수 있어, 균등한 압접 응력이 얻어진다. 이에 의해, 균열이나 박 깨짐을 방지할 수 있다. 선단 압접부(20)의 형상이 사다리꼴 형상이라도, 코너부를 곡면화하면 마찬가지로 압접 응력의 국소적인 집중을 방지할 수 있다. 측면 압접부(22)는 원뿔대 형상이다. 측면 압접부(22)는 선단 압접부(20)의 직경을 최소폭으로 하고, 선단 압접부(20)로부터 이격됨에 따라서 연속적으로 대직경으로 형성되어 있다. 기체부(24)는 선단 압접부(20)와의 접속 부분의 직경과 동일한 직경으로 형성되어 있다.

<구속ㆍ압접 공정>

이 구속ㆍ압접 공정에서는, 도 1의 A에 도시하는 상태에서, 압접 금형(18)을 화살표 방향 a로 강하시키고, 전극박(4) 상으로부터 구속 상태에 있는 편평부(2-1)를 가압한다.

압접 금형(18)을 전극박(4)에 압접하면, 도 1의 B에 도시하는 바와 같이, 전극박(4)이 압접 금형(18)의 선단 압접부(20)의 형상을 따라서 만곡하고, 인출 단자(2)의 편평부(2-1)에 만곡 오목부(26)가 형성된다. 만곡 오목부(26)의 최심부에는 전극박(4)과 인출 단자(2)의 접합부(28)가 생성된다. 이 접합부(28)는 압접에 의해 접속되는 부분이다.

만곡 오목부(26)가 형성되는 인출 단자(2)의 편평부(2-1)는 구속 지그(6)의 각 측벽부(10)에 구속되어 있으므로, 측면 방향의 금속 유동이 억제된다. 이로 인해, 인출 단자(2)의 편평부(2-1)는 압접 금형(18)의 주위면측으로 점점 올라간다. 화살표 b는 금속의 유동 방향을 나타내고 있다. 즉, 압접 금형(18)의 측면 압접부(22)를 덮는 유발 형상의 만곡 오목부(26)가 형성된다. 압접 금형(18)과 인출 단자(2)가 변형되는 편평부(2-1) 사이에는 전극박(4)이 개재되므로, 만곡 오목부(26)의 확대 개방 각도는 압접 금형(18)의 측면 압접부(22)의 확대 개방 각도보다도 커진다.

이와 같이, 구속 지그(6)에 의해 인출 단자(2)의 편평부(2-1)의 측면 방향으로의 변형을 방지할 수 있다. 즉, 편평부(2-1)의 만곡 오목부(26)에 압접 금형(18)의 선단 압접부(20) 및 측면 압접부(22)로부터의 응력을 집중시킬 수 있다. 편평부(2-1)의 측면 방향으로의 신장을 방지할 수 있고, 이 신장에 추종한 전극박(4)의 신장을 방지할 수 있다. 전극박(4)의 신장에 의한 박화를 방지할 수 있어, 취약화를 억제할 수 있다. 따라서, 전극박(4)과 인출 단자(2)의 편평부(2-1)와의 접속 강도를 높일 수 있다.

<인출 단자(2)의 원형 및 구속 지그(6)>

도 2는 인출 단자(2)의 원형상 및 구속 지그(6)의 일례를 나타내고 있다. 인출 단자(2)는, 이미 설명한 편평부(2-1)와 리드부(2-2)를 구비하고 있다. 편평부(2-1)는 리드부(2-2)와 마찬가지인 막대 형상재를 평평하게 성형해도 좋고, 별도의 부재이어도 좋다. 별도의 부재이면, 편평부(2-1)를 전극박(4)과 동일한 예를 들어, 알루미늄으로 형성하고, 리드부(2-2)를 납땜 가능한 금속으로 형성하고, 이들을 용접해서 인출 단자(2)에 형성해도 좋다. 이 편평부(2-1)의 길이는 L이며, 폭은 W2이다.

구속 지그(6)는, 이미 설명한 평탄부(8)를 직사각형 형상으로 형성하고 있다. 이 평탄부(8)의 길이는 인출 단자(2)의 편평부(2-1)의 길이 L과 동등하게 형성하면 된다.

이와 같은 구성에 따르면, 이미 설명한 접속을 용이하면서도 확실하게 행할 수 있고, 인출 단자(2)의 편평부(2-1)의 측면 방향, 즉 폭 W1, W2(W 방향)에의 신장을 방지할 수 있다. 이 신장 방지에 의해, 전극박(4)의 신장을 방지할 수 있어, 압접 접속에 수반하는 전극박(4)의 취약화를 방지할 수 있다.

〔제2 실시 형태〕

도 3은, 제2 실시 형태에 따른 전극박과 인출 단자의 접속 공정을 도시하고 있다. 도 3에 있어서, 도 1과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다.

이 접속 공정에서는, 이미 설명한 구속 지그(6)를 제1 구속 지그(6-1)에 사용하고, 제2 구속 지그(6-2)를 병용한다.

<설치 공정>

이 설치 공정에서는, 도 3의 A에 도시하는 바와 같이, 구속 지그(6-1)에 인출 단자(2)를 설치하고, 전극박(4)과의 압접 접속 전에 인출 단자(2)를 구속 지그(6-1)에 의해 구속한다. 구속 지그(6-1)의 형상은 이미 설명한 구속 지그(6)와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

이 구속 지그(6-1)에 설치된 인출 단자(2)의 편평부(2-1) 및 구속 지그(6-1)의 측벽부(10)를 덮어서 전극박(4)이 설치된다.

전극박(4)의 상면측에는 전극박(4) 및 구속 지그(6-1)의 측벽부(10)에 걸쳐서 구속 지그(6-2)가 설치된다. 이 구속 지그(6-2)에는 압접 금형(18)을 삽입 관통시키는 창부(30)가 형성되어 있다. 이 창부(30)의 폭 W3은, 압접 금형(18)의 직경 R보다 크게 설정하면 된다.

<구속ㆍ압접 공정>

이 구속ㆍ압접 공정에서는, 도 3의 B에 도시하는 바와 같이, 구속 지그(6-1, 6-2)에 의한 구속 상태에서, 압접 금형(18)을 화살표 방향 a로 강하시키고, 전극박(4) 상으로부터 구속 상태에 있는 인출 단자(2)의 편평부(2-1)를 가압한다.

이와 같이 하면, 편평부(2-1)의 만곡 오목부(26)에 압접 금형(18)의 선단 압접부(20) 및 측면 압접부(22)로부터의 응력을 집중시킬 수 있다. 편평부(2-1)의 측면 방향, 즉 W3 방향(W 방향)의 신장을 방지할 수 있어, 이 신장에 추종한 전극박(4)의 신장 방지와 함께, 전극박(4)의 튀어오름 등이 극단적인 변형을 방지할 수 있다. 전극박(4)의 신장에 의한 박화를 방지할 수 있어, 취약화를 억제할 수 있다. 따라서, 전극박(4)과 인출 단자(2)의 편평부(2-1)와의 접속 강도를 보다 높일 수 있다.

또한, 제1 및 제2 실시 형태에서는, 인출 단자(2)에 전극박(4)을 겹친 후, 전극박(4)측으로부터 압접 금형(18)을 가압하여 접속하고 있다. 이와 같이, 인출 단자(2)에 가공을 하지 않고, 접속시켜도 좋지만, 인출 단자(2)에 미리 오목부를 형성한 후, 상기 오목부를 덮어서 인출 단자(2)에 전극박(4)을 겹친 후, 전극박(4)측으로부터 냉간 압접 금형을 가압하여 접속해도 좋다. 이와 같이 함으로써, 오목부에 전극박(4)이 인입된 후, 오목부의 측면 및 저면에 대해 균등하게 가압하므로, 전극박(4)이 국소적으로 가압되어 얇게 되는 일 없이, 취약부의 발생을 보다 방지할 수 있다.

제1 실시 형태나 제2 실시 형태에서는, 편평부(2-1)의 측면 방향으로의 금속 유동이 억제되어 있다. 이로 인해, 인출 단자(2)의 접합부(28)의 측면 방향에는, 금속 유동이 없으며, 그 흔적은 발생하지 않는다. 또한, 도 2B에 나타내는 화살표 b는, 만곡 오목부(26)의 형성에 수반하여 편평부(2-1) 내에서 미소하게 금속이 흐른다. 즉, 인출 단자(2)의 접합부(28)의 측면 방향에는, 금속 유동에 의한 신장을 나타내는 소위 줄무늬 발생은 없다. 이에 대해, 편평부(2-1)의 리드부(2-2)의 방향에는 측벽부(10)가 없어, 금속 유동을 억제할 수 없으므로, 인출 단자(2)의 신장이 적지 않게 생긴다. 이로 인해, 접속부의 리드부(2-2)측의 편평부(2-1) 표면에는 금속 유동의 흔적을 나타내는 줄무늬가 생긴다. 바꿔 말하면, 줄무늬의 생성이 금속 유동의 유무를 나타내고 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 콘덴서의 제조 공정 중, 전극박(4)과 인출 단자(2)의 접속을 도시하고 있다. 콘덴서의 제조에 있어서는, 인출 단자(2)를 접속한 전극박(4)을 사용한 콘덴서 소자의 형성이나, 전해액의 함침 공정, 외장 케이스에의 봉입 공정, 외장 케이스의 밀봉 공정이 포함되는 것은 물론이다.

〔제3 실시 형태〕

도 4는, 제3 실시 형태에 따른 콘덴서의 제조 공정을 도시하고 있다. 도면 중의 괄호 내의 부호는, 제1, 제2 실시 형태와 대응하는 것을 나타내고 있다.

<압접 금형 및 인출 단자>

압접 금형(102)은 성형틀의 일례이다. 이 압접 금형(102)은 선단부에 구면부(102-1)를 구비하고, 이 구면부(102-1)를 최소 직경으로서 원추 형상의 가압면부(102-2)를 구비하고 있다. 이 가압면부(102-2)의 확대 개방 각도 θ1은 일례로서 90도 이하로 설정되어 있다.

전극박(4)에 접속되는 인출 단자(106)에는 오목부(108)가 형성되어 있다. 이 오목부(108)는 최심부에 평탄부(108-1)를 구비하고, 이 평탄부(108-1)로부터 경사져 확대 개방되는 경사면부(108-2)가 형성되어 있다. 압접 금형(102)의 구면부(102-1)의 직경 R에 대해, 평탄부(108-1)의 폭 W4는, R≤W4로 설정되어 있다. 즉, 평탄부(108-1)의 면적은 구면부(102-1)의 수직 투영 면적보다 크게 설정되어 있다. 또한, 경사면부(108-2)의 확대 개방 각도 θ2는 이미 설명한 가압면부(102-2)의 확대 개방 각도 θ1보다도 크게 설정되어 있다. 즉, θ2>θ1이다.

전극박(4)은 양극측의 전극박이어도 좋고, 음극측의 전극박이어도 좋다. 양극측의 전극박(4)에서는 에칭 처리의 후, 기재부(110)의 표면에 화성 처리에 의해 유전체 피막(112)이 형성되어 있다. 또한, 음극측의 전극박(4)에서는, 기재부(110)의 표면층에 에칭층이 형성되어 있고, 필요에 따라서 화성 처리에 의해 유전체 피막이 형성되어 있다. 인출 단자(106)는 전극박(4)과 동등한 금속으로 형성되어 있다. 도면 중의 인출 단자(106)는 예를 들어, 단자 리드의 평탄부로 구성된다.

인출 단자(106)와 전극박(4)의 접속시, 인출 단자(106)의 오목부(108)측의 면부에는 오목부(108)를 막고 전극박(4)이 설치된다.

<구속 지그>

구속 지그(113)는 인출 단자(106)를 구속하고, 인출 단자(106)의 금속 유동을 저지하는 지그이며, 저면부(113-1)와 측벽부(113-2)를 구비하고 있다. 저면부(113-1)는 평탄면을 이루고, 이 저면부(113-1)의 양측에 저면부(113-1)와 직교 방향으로 측벽부(113-2)가 세워 설치되어 있다. 저면부(113-1)와 측벽부(113-2)로 형성된 캐비티(115)에는 인출 단자(106)가 설치되어 있다. 저면부(113-1)의 폭 W2는 인출 단자(106)가 삽입 가능한 폭으로 설정되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 측벽부(113-2)는 인출 단자(106)의 단부면측에 설치해도 좋다.

<압접 공정>

압접 공정에서는, 도 4의 A에 도시하는 바와 같이, 구속 지그(113)의 캐비티(115)에 설치된 인출 단자(106)의 오목부(108)의 중심으로 압접 금형(102)의 중심을 합치고, 압접 금형(102)을 전극박(4) 상으로부터 오목부(108)를 향해 하강하고, 가압한다. 전극박(4)은 압접 금형(102)의 선단에 의해 만곡 상태가 된다. 압접 금형(102)과 인출 단자(106)의 오목부(108) 사이에 끼워진 전극박(4)은, 압접 금형(102)과 인출 단자(106)의 오목부(108)의 경사면부(108-2) 사이의 간격부(114)로부터 압접 금형(2)의 화살표 a 방향의 이동에 수반하여 오목부(108) 내에 가이드된다. 오목부(108)의 경사면부(108-2)의 확대 개방 각도 θ2가 압접 금형(102)의 확대 개방 각도 θ1보다 크므로, 각도차 θ2-θ1이 전극박(4)을 이동시키는 충분한 공간을 형성한다.

이와 같은 간격부(114)에 있어서의 전극박(4)의 이동에서는, 인출 단자(106)의 오목부(108)의 경사면부(108-2)와 압접 금형(102)의 가압면부(102-2) 사이에서 고정되는 부분이 없으며, 전극박(4)을 국소적으로 잡아늘이는 계기나 기점이 생기지 않는다. 전극박(4)은, 예를 들어 오목부(108)의 평탄부(108-1)에 도달할 때까지 압접 금형(102)의 구면부(102-1)와의 접촉 부분에 대한 가압에 의해 이동한다. 즉, 전극박(4)은 국소적으로 잡아늘이게 되는 일 없이, 균등하게 잡아늘이게 되면서 오목부(108)의 내면 형상으로 성형된다.

오목부(108)의 평탄부(108-1)에 도달한 전극박(4)은, 도 4의 B에 도시하는 바와 같이, 압접 금형(102)에 의해 인출 단자(106)에 압접되고, 평탄부(108-1)를 따라서 이동한 후, 평탄부(108-1)에 대해 밀착 상태가 된다. 이에 의해, 전극박(4)은 인출 단자(106)에 접속된다.

이와 같이 압접 금형(102)의 이동에 대해, 성형 도중의 전극박(4)이 고정 상태로 되지 않으므로, 전극박(4)의 국소적인 신장을 발생시키는 일이 없다. 이로 인해, 신장을 수반하지 않고, 전극박(4)과 인출 단자(106)의 오목부(108)가 접속된다. 도 4의 B에서, 화살표 c는 오목부(108)의 평탄부(108-1) 및 경사면부(108-2)에 전극박(4)이 균일하게 압접되는 응력 분산을 도시하고 있다. 이와 같은 균등 압접에 의해, 전극박(4)을 균일하게 신장시켜, 전극박(4)을 서서히 얇게 할 수 있어, 국소적으로 신장하게 되는 것을 방지하고, 신장에 의한 국소적인 박화나 취약화를 방지할 수 있어, 응력 집중을 방지하고, 전극박(4)과 인출 단자(106)의 접속 강도를 높일 수 있다.

또한, 이와 같은 확대 개방 각도 θ1, θ2의 각도 설정(θ1<θ2)에서는, 인출 단자(106)의 오목부(108)에 무용한 성형 응력이 작용하지 않으므로, 인출 단자(106)의 신장이나 변형을 방지할 수 있다.

〔제4 실시 형태〕

도 5는, 제4 실시 형태에 따른 압접 금속 금형 및 인출 단자의 일례를 나타내고 있다. 도 5에 있어서, 도 4와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 있다.

이 실시 형태에서는, 도 5의 A에 도시하는 바와 같이, 인출 단자(106)의 오목부(108)의 확대 개방 각도 θ2를 압접 금형(102)의 확대 개방 각도 θ1과 동일(θ1=θ2)하게 설정하고 있다. 인출 단자(106)측의 오목부(108)의 개구 폭 W5가 압접 금형(102)의 최대 직경 P보다 크게 설정되어 있다.

이 압접 공정에서는, 도 5의 B에 도시하는 바와 같이, 인출 단자(106)의 오목부(108)를 덮어서 전극박(4)이 설치되고, 이 전극박(4) 상으로부터 오목부(108)의 중심을 향해 압접 금형(102)을 하강시킨다.

압접 금형(102)과 인출 단자(106)의 오목부(108)의 경사면부(108-2) 사이에는, 앞서 서술한 간격부(114)가 형성된다. 이 간격부(114)는 인출 단자(106)측의 오목부(108)의 개구 폭 W5가 압접 금형(102)의 최대 직경 P보다 크게 설정되어 있음으로써, 전극박(4)을 이동시키는 공간부를 구성한다.

이러한 구성에서는, 전극박(4)이 인출 단자(106)의 경사면부(108-2)에 고정되는 일 없이, 오목부(108)의 평탄부(108-1)까지 원활하게 이동한다. 이로 인해, 전극박(4)은 압접 성형에 의한 국소적인 신장을 억제할 수 있어, 서서히 얇게 하는 것이 가능하게 되고, 신장에 의한 국소적인 박화나 취약화를 방지할 수 있다. 이에 의해, 전극박(4)과 인출 단자(106)의 접속 강도를 높일 수 있다. 그리고, 이와 같이 접속 강도가 향상됨으로써, 신뢰성이 높은 콘덴서의 제조가 가능하게 된다.

또한, 인출 단자(106)는 구속 지그(113)의 캐비티(115) 내에 설치되어, 금속 유동에 의한 인출 단자(106)의 변형을 방지할 수 있다.

<비교예>

여기서, 인출 단자(106)의 오목부(108)의 개구 폭 W5보다 큰, 도시하지 않은 폭 W6을 갖는 압접 금형(102)을 사용한 비교예에 대해 설명한다. 압접 금형(102)이 오목부(108)의 개구 폭 W5보다 크면, 압접 금형(102)의 확대 개방 각도 θ1이 오목부(108)의 확대 개방 각도 θ2와 동일해도, 평탄부(108-1)가 작은 경우에는, 압접 금형(102)이 인출 단자(106)의 개구 테두리부에 전극박(4)을 사이에 두고 멈추게 된다. 즉, 전극박(4)이 성형 도중에 고정되고, 이 고정 시점으로부터 압접 금형(102)의 이동에 의해 전극박(4)에 신장을 발생시키게 된다. 이에 의해 전극박(4)에는, 압접 금형(102)과 인출 단자(106)로 파지되어 고정되는 부분과, 평탄부(108-1)에 도달하지 않은 부분이 생긴다. 전극박(4)을 평탄부(108-1)에 도달시키기 위해서는, 그만큼만 전극박(4)의 신장을 수반하게 된다.

평탄부(108-1)를 크게 하면, 오목부(108)의 경사면부(108-2)를 압접 금형(102)으로부터 멀리 떼어놓을 수 있지만, 그만큼만 인출 단자(106)의 폭을 크게 설정해야만 한다. 용량 형성에 기여하지 않는 인출 단자(106)의 폭의 확대화는 바람직하지 않다. 따라서, 상기 실시 형태에서는 평탄부(108-1)를 작게 할 수 있고, 인출 단자(106)의 폭을 좁게 할 수 있어, 그 경량화에도 기여하고 있다.

제3 실시 형태 및 제4 실시 형태에서는, 인출 단자(106)의 신장이나 변형을 방지할 수 있으므로, 인출 단자(106)의 접속 부분의 주변에는, 금속 유동이 없고, 그 흔적은 발생하지 않는다. 즉, 인출 단자(106)의 접속 부분의 주변에는, 금속 유동에 의한 신장을 나타내는 소위 줄무늬 발생은 없다. 이에 대해, 비교예에서는, 압접 금형(102)이 인출 단자(106)의 개구 테두리부를, 전극박(4)을 통하여 가압하고 있다. 그로 인해, 전극박(4)을 평탄부(108-2)에 도달시킬 때까지, 인출 단자(106)를 가압하고, 인출 단자(106)에 성형 응력이 작용하고, 금속 유동을 억제할 수 없으므로, 인출 단자(106)의 신장이 적지 않게 생긴다. 이로 인해, 접속부 주변의 표면에는 금속 유동의 흔적을 나타내는 줄무늬가 생긴다. 바꿔 말하면, 줄무늬의 생성이 금속 유동의 유무를 나타내고 있다.

그 밖의, 상기 실시 형태에서는, 콘덴서의 제조 공정 중, 전극박(4)과 인출 단자(106)의 접속을 나타내고 있다. 콘덴서의 제조에 있어서는, 인출 단자(106)를 접속한 전극박(4)을 사용한 콘덴서 소자의 형성이나, 전해액의 함침 공정, 외장 케이스에의 봉입 공정, 외장 케이스의 밀봉 공정이 포함되는 것은 물론이다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 오목부(108)에 평탄부(108-1)를 형성하고 있지만, 이 평탄부(108-1)를 압접 금형(102)의 구면부(102-1)보다 큰 곡률 반경을 갖는 만곡면에 형성해도 좋다.

상기 실시 형태에서는, 구속 지그(113)를 사용해서 인출 단자(106)의 측면 방향으로의 금속 유동을 방지하는 구성을 설명했다. 본 발명은, 이와 같은 구속 지그(113)를 사용하지 않는 경우에도 적용할 수 있어, 구속 지그(113)의 설치에 한정되는 것은 아니다.

상기 실시 형태에서는, 선단부를 구형면으로 한 압접 금형(102)을 사용했지만, 선단부를 직사각형 단부면으로 한 단면 사다리꼴의 가압면을 구비하는 압접 금형을 사용해도 좋다.

〔제5 실시 형태〕

도 6은, 제5 실시 형태에 따른 전극박 및 인출 단자의 압접 접속부의 단면도를 도시하고 있다. 이 전극박 및 인출 단자의 압접 접속부는, 본 발명의 콘덴서 및 그 제조 방법의 일례이다.

이 실시 형태에서는, 예를 들어 인출 단자(2)와 전극박(4)의 접속에 대해, 전해 콘덴서의 소형화에 의한 전극박이나 인출 단자의 협소화, 고용량화를 위한 고도의 확대면화 처리에 의한 전극박의 기계적 강도의 저하 등의 과제에 관한 것이다.

도 6의 A에 도시하는 인출 단자(2)에는 전극박(4)이 냉간 압접법에 의해 압접 접속되어 있다. 이 인출 단자(2)는 콘덴서 소자의 소자 단부면으로부터 인출되는 단자 리드의 일례이다.

이 인출 단자(2)에는 기둥 형상의 지지부(206)가 설치되고, 이 지지부(206)의 전단부측에 내부 리드로서 박 접속부(208)가 설치되어 있다. 지지부(206)의 후단부측에는 외부 리드(210)(도 7)가 형성되어 있다. 박 접속부(208)는 전극박(4)과의 접속을 위해 형성되어 있고, 지지부(206)를 예를 들어, 가압 성형해서 형성된다. 통상, 내부 리드측의 지지부(206) 및 박 접속부(208)는 전극박(4)과 마찬가지인 전극 금속 예를 들어, 알루미늄으로 형성된다. 외부 리드(210)는 지지부(206)에 용접 등에 의해 접속되고, 예를 들어, 납땜 가능한 금속 와이어로 구성된다.

전극박(4)은 알루미늄 등의 전극 금속으로 형성되지만, 양극측 또는 음극측에서 처리에 차이가 있다. 양극측에서는 알루미늄박에 에칭에 의한 확대면화 처리를 거쳐서 화성 처리를 실시하고, 박 표면에 유전체 산화 피막이 형성되어 있다. 음극측에서는 알루미늄의 플레인박, 에칭에 의한 확대면화 처리가 실시된 것, 경우에 따라서는 화성 처리를 실시하고, 표면에 유전체 산화 피막이 형성된 것이 사용된다.

인출 단자(2)의 박 접속부(208)에는 오목부(214)가 형성되고, 이 오목부(214)에는 전극박(4)이 겹쳐져 냉간 압접법에 의해 압접 접속된 복수(이 실시 형태에서는 2개)의 압접 접속부(212)가 형성되어 있다.

인출 단자(2)의 박 접속부(208)에는 압접 접속부(212)의 상면측에 예비 성형에 의해 이미 설명한 오목부(214)가 형성되고, 이 오목부(214)의 배면측에는 만곡 돌기부(216)가 형성되어 있다. 만곡 돌기부(216)는 인출 단자(2)에 형성된 곡면부의 일례이다. 오목부(214)의 내벽측에는 전극박(4)이 압접 접속되어 있다. 각 압접 접속부(212)에서는, 오목부(214)의 중심 방향을 향해 전극박(4)의 지금부(218) 및 표리면의 에칭만 또는 에칭 및 화성의 에칭층(220)이 압접되어 있다. 이에 의해, 전극박(4)과 접속된 인출 단자(2)가 전극박(4)의 테두리부로부터 인출되어 있다.

이와 같이, 전극박(4)의 압접 접속부(212)가 인출 단자(2)의 오목부(214)의 내측에 형성되어 있다. 즉, 압접 접속부(212)는 인출 단자(2)의 만곡 돌기부(216) 내에 포섭되고, 접속에 의한 전극박(4)의 취약화가 방지되어 있다.

전극박(4)과의 압접 접속부(212)는 만곡 성형된 인출 단자(2)의 오목부(214)의 내측에 형성되어 있다. 이 압접 접속부(212)는 인출 단자(2)의 만곡 돌기부(216)에 포섭되어 보강되어 있다.

협소화되어 있는 전극박(4)에서는, 예를 들어 인출 단자(2)와의 접속 강도가 강화되고, 접속의 신뢰성이 향상된다. 또한, 인출 단자(2)의 배면측이 만곡 성형되어 있으므로, 예를 들어 콘덴서 소자의 권회시, 전극박(4)과 접촉한 경우에, 전극박(4)을 손상시키는 일이 없다.

<콘덴서의 제조 방법>

콘덴서의 제조 방법에서는, 전극박(4)에 인출 단자(2)를 압접 접속한 후, 이 인출 단자(2)를 구비하는 전극박(4)을 사용해서 콘덴서 소자를 형성하고, 이 콘덴서 소자를 외장 케이스에 봉입하고, 콘덴서를 형성한다. 이 콘덴서의 제조 방법에는 전극박(4)의 형성 공정, 인출 단자(2)의 성형 공정, 인출 단자(2)와 전극박(4)과의 배치 공정 및 압접 접속 공정 등이 포함된다.

(1) 전극박(4)의 형성 공정

전극박(4)은 양극측의 전극박이어도 좋고, 음극측의 전극박이어도 좋다. 양극측의 전극박(4)의 표면부에 에칭층(220)이 형성되어 있다. 에칭층(220)은, 전극박(4)의 지금부(218)에 대해 에칭 처리를 실시하여 형성된 확대면화층이며, 이 에칭층(220)에는 화성 처리에 의해 유전체 피막이 형성되어 있다. 확대면화층은 정전 용량의 확대를 도모하므로, 전극박(4)의 표면적을 확대하는 표면층이다. 음극측의 전극박(4)에는, 도시하지 않지만, 지금부(218)의 표면층에 에칭층(220)이 형성되어 있다.

(2) 인출 단자(2)의 오목부(214)의 성형(예비 성형) 공정

도 7은 인출 단자(2)의 예비 성형에 사용되는 인출 단자(2) 및 구속 지그(222)를 도시하고 있다.

인출 단자(2)는 기둥 형상의 지지부(206)에 평평한 박 접속부(208)가 형성되어 있다. 예비 성형 전의 박 접속부(208)는 표리면 모두 평탄하게 형성되어 있다.

구속 지그(222)는 인출 단자(2)의 박 접속부(208)를 성형하는 제1 구속 지그이다. 이 구속 지그(222)는 저면부(224)와 구속 벽부(226)를 구비하고, 인출 단자(2)를 탈착하기 위한 개구부(228)를 구비하고 있다. 즉, 구속 벽부(226)는 인출 단자(2)의 박 접속부(208)의 측연부 및 선단 테두리를 주회하고, 지지부(206)측을 개방하고 있다.

이 구속 지그(222)에는 박 접속부(208)가 착탈 가능한 캐비티로서의 구속 오목부(230)가 형성되고, 이 구속 오목부(230)는 평행 벽면부(230-1), 저면측에 만곡 오목부(230-2) 및 직교 벽면부(230-3)로 구성되어 있다. 이 구속 오목부(230)의 용적은 인출 단자(2)의 박 접속부(208)의 체적과 동일하게 설정되어 있다. 평행 벽면부(230-1)는 인출 단자(2)의 박 접속부(208)의 주위벽면에 평행하다. 이에 대해, 만곡 오목부(230-2)는, 예를 들어 구속 오목부(230) 내의 대향 벽면과의 사이에 상정되는 원에 대해, 그 원주면의 일부의 형상에 맞춰서 형성되어 있다. 직교 벽면부(230-3)는 박 접속부(208)의 종단부 테두리와 평행하다.

만곡 오목부(230-2)에는 박 접속부(208)의 길이 방향[즉, 인출 단자(2)의 축방향]을 양분하는 구획벽(234)이 형성되어 있다. 이 구획벽(234)의 정상부(236)는 만곡 오목부(230-2)의 시점에 합치하고 있다. 인출 단자(2)의 박 접속부(208)의 두께를 d1, 평행 벽면부(230-1)의 깊이를 d2로 하면, 이들은 d1≥d2로 설정하면 된다. 또한, 전술한 바와 같이, 구속 오목부(230)의 용적은 인출 단자(2)의 박 접속부(208)의 체적과 동일하게 설정되어 있으므로, 구속 오목부(230)의 용량에 의해 d1>d2로 해도 좋다. 정상부(236)는 평탄면이며, 예비 성형되는 인출 단자(2)의 박 접속부(208)의 상하 방향 위치 결정면 및 적재면이다.

도 8은 인출 단자의 예비 성형을 도시하는 도면이다. 구속 지그(222)에는, 도 8의 A에 도시하는 바와 같이, 인출 단자(2)의 박 접속부(208)가 설치된다. 이미 설명한 바와 같이, 구속 지그(222)의 구속 오목부(230)의 용적이 인출 단자(2)의 박 접속부(208)의 체적과 동일하므로, 구속 지그(222)의 구속 오목부(230)에 형성된 박 접속부(208)는, 성형 전, 구속 오목부(230)보다 상방으로 돌출된 상태로 유지된다. 박 접속부(208)에 대한 오목부(214)의 성형에는 제1 가압 금형(238)이 사용된다. 이 가압 금형(238)은 제1 성형틀의 일례이다. 이 가압 금형(238)에는 선단부에 가압 성형면으로서 구형부(238-1)가 형성되고, 이 구형부(238-1)로부터 원추 형상의 경사면부(238-2)가 기초부(238-3)를 향해 형성되어 있다. 기초부(238-3)는 동일한 직경의 기둥 형상부이다.

이 가압 금형(238)을 도 8의 B에 도시하는 바와 같이, 구속 지그(222) 상의 인출 단자(2)의 박 접속부(208)에 압박한다. 이에 의해, 박 접속부(208)에는 구형부(238-1) 및 경사면부(238-2)에 따른 오목부(214)가 형성된다. 이 오목부(214)의 성형에 수반하여, 박 접속부(208)의 배면측에는 구속 지그(222)의 구속 오목부(230)가 갖는 돔 형상에 대응하고, 아치 형상의 만곡 돌기부(216)가 형성된다.

(3) 인출 단자(2)와 전극박(4)의 접속 공정

오목부(214)가 성형된 인출 단자(2)의 상면에 전극박(4)을 겹쳐 배치한다. 이 배치 및 전극박(4)의 접속은 구속 지그(222)에 구속된 인출 단자(2)에 대해 행한다. 이 접속에는, 도 9에 도시하는 바와 같이 제2 가압 금형(240)이 사용된다. 이 가압 금형(240)은 제2 성형틀이며, 냉간 압접 금형의 일례이다. 이 가압 금형(240)은, 이미 설명한 가압 금형(238)에 대해 구형부(240-1)의 직경이 작고, 기초부(240-3)의 직경이 기초부(238-3)보다 세세하게 설정되어 있다. 따라서, 경사면부(240-2)의 직경도 경사면부(238-2)보다 소직경이다.

이미 설명한 가압 금형(238)의 구형부(238-1)에 대해, 가압 금형(240)의 구형부(240-1)의 직경을 작고, 기초부(238-3)에 대해, 기초부(240-3)의 직경을 짧게 설정하면, 가압 금형(240)과 인출 단자(2)의 오목부(214)의 경사면부 사이에 간격부(공간부)가 형성된다. 이 간격부는 인출 단자(2)측의 오목부(214)의 직경(개구 폭)이 가압 금형(240)의 최대 직경보다 크게 설정됨으로써, 전극박(4)의 이동 공간부를 구성한다.

이러한 구성에서는, 전극박의 압접 공정 중에, 전극박(4)이 인출 단자(2)의 오목부(214)의 경사면부와 가압 금형(240)에 끼워져 고정되는 일 없이, 오목부(214)의 저면까지 원활하게 이동한다. 이로 인해, 전극박(4)은 가압 성형에 의한 국소적인 신장을 억제할 수 있어, 서서히 얇게 하는 것이 가능하게 되고, 신장에 의한 국소적인 박화나 취약화를 방지할 수 있다. 이에 의해, 전극박(4)과 인출 단자(2)의 접속 강도를 높일 수 있다. 즉, 전극박(4)의 성형 도중에 전극박(4)이 가압 금형(240)과 오목부(214)에 끼워져 고정되는 부분은, 전극박(4)을 국소적으로 잡아늘이는 계기나 기점이 된다. 이로 인해, 전극박(4)이 고정된 부분을 기점으로 잡아늘여 접속되면, 전극박(4)에 국소적으로 얇은 부위가 생기고, 압접 접속부(212)에 응력이 가해진 경우에, 그 응력이 집중적으로 얇은 부위에 가해져, 접속성에 문제가 생긴다.

또한, 이와 같이 가압 금형(240)의 이동에 대해, 성형 도중에 전극박(4)이 고정 상태로는 되지 않으므로, 국소적으로 전극박(4)이 신장되는 일은 없다. 즉, 오목부(214)의 저면부 및 경사면부에 전극박(4)이 균일하게 압접되어, 응력이 분산된다. 이 결과, 균등한 압접 상태가 얻어져, 전극박(4)이 균일하게 신장됨으로써, 전극박(4)을 서서히 얇게 할 수 있어, 국소적인 신장에 의한 박화나 취약화를 방지할 수 있다. 응력 집중의 방지와 함께, 전극박(4)과 인출 단자(2)의 접속 강도가 향상된다.

이와 같은 가압 금형(240)의 소직경화에 대해, 가압 금형(238, 240)의 기초부(238-3, 240-3)를 동일한 직경으로 하고, 경사면부(238-2)의 경사 각도 θ1(도 8)에 대해, 경사면부(240-2)의 경사 각도 θ3(도 9)을 작게, θ1>θ3으로 설정해도 좋다. 또한, 구형부(238-1, 240-1)를 동일한 직경으로 해도 좋다. 이 경우, 경사 각도 θ1, θ3은 θ1≥θ3이다. 이에 의해, 가압 금형(238)에 의해 오목부(214)에는 경사(확대 개방) 각도 θ1이 형성되고, 가압 금형(240)에 의해 확대 개방 각도 θ3이 형성된다.

경사 각도를 θ1>θ3으로 설정함으로써, 가압 금형(240)과 인출 단자(2)의 오목부(214) 사이에 끼워진 전극박(4)은, 가압 금형(240)과 인출 단자(2)의 오목부(214)의 경사면부 사이의 간격 부분으로부터 가압 금형(240)의 오목부(214)의 저면측의 이동에 수반하여 오목부(214) 내에 가이드된다. 가압 금형(238)으로 형성된 오목부(214)의 경사면부의 확대 개방 각도 θ1이 가압 금형(240)의 확대 개방 각도 θ3보다 크므로, 각도차 θ1-θ3이 공간을 발생하게 하고, 이 공간 내에서 전극박(4)을 이동시킬 수 있다.

이와 같은 오목부(214)와 가압 금형(240)으로 가압한 전극박(4)의 간격부에 의한 전극박(4)의 이동에서는, 인출 단자(2)의 오목부(214)의 경사면부와 가압 금형(240)의 경사면부(240-2) 사이에서 고정되는 부분이 없고, 전극박(4)을 국소적으로 잡아늘이는 계기나 기점이 생기지 않는다. 오목부(214)의 저면부에 전극박(4)이 도달할 때까지 가압 금형(240)의 구형부(240-1)가 이동한다. 즉, 전극박(4)은 국소적으로 잡아늘이는 일 없이, 균등하게 잡아늘이면서 오목부(214)의 내면 형상으로 성형된다.

오목부(214)의 저면측에 도달한 전극박(4)은, 도 9의 C에 도시하는 바와 같이, 가압 금형(240)에 의해 인출 단자(2)에 압접되어, 아치 형상의 만곡 상태가 된다. 이에 의해, 전극박(4)은 인출 단자(2)에 접속된다.

이와 같이 가압 금형(240)의 이동에 대해, 성형 도중에 전극박(4)이 고정 상태로 되지 않으므로, 전극박(4)이 국소적인 신장이 없고, 전극박(4)의 신장을 수반하지 않고, 오목부(214)의 저면부 및 경사면부에 전극박(4)이 균일하게 압접되어, 압접 응력이 분산된다. 이 분산에 의해 균등한 압접이 행해져, 전극박(4)이 균일하게 신장하고, 전극박(4)을 서서히 얇게 할 수 있어, 국소적인 신장에 의한 국소적인 박화나 취약화를 방지할 수 있다. 또한, 응력의 집중을 방지할 수 있다. 이 결과, 전극박(4)과 인출 단자(2)의 접속 강도를 높일 수 있다.

또한, 이와 같은 확대 개방 각도 θ1, θ3의 각도 설정(θ1≥θ3)에서는, 인출 단자(2)의 오목부(214)에 무용한 성형 응력이 작용되지 않으므로, 인출 단자(2)의 신장이나 변형을 방지할 수 있다.

오목부(214)에 겹쳐진 전극박(4)에 대해, 도 9의 A 및 B에 도시하는 바와 같이, 오목부(214)의 중심 O에 각 가압 금형(240)의 중심을 합하고, 각 가압 금형(240)을 위치 결정한다. 도 9의 B는, 도 9의 A의 IXB-IXB선 단면이다. 박 접속부(208)는 오목부(214)의 예비 성형에 의해, 그 하면부는 구속 지그(222)의 구속 오목부(230)의 내면 형상으로 밀착 상태가 되도록 성형된다.

가압 금형(240)을 전극박(4)에 가압함으로써, 전극박(4)이 인출 단자(2)의 박 접속부(208)의 오목부(214)의 내면에 압접된다. 이 압접에 의해, 전극박(4)과 박 접속부(208)의 오목부(214)의 내면이 접속된다. 즉, 오목부(214)에서 압접 접속부(212)(도 9의 C)가 형성되고, 이 압접 접속부(212)에 의해 전극박(4)과 인출 단자(2)가 접속된다.

이 압접 접속부(212)에서는, 도 9의 C에 도시하는 바와 같이, 박 접속부(208)의 오목부(214)의 저면 및 그 둘레면부에 전극박(4)이 압접에 의해 눌러 압착되어 박 접속부(208)에 접속된다.

(4) 그 밖의 공정

인출 단자(2)가 접속된 전극박(4)은 권회 등에 의해 콘덴서 소자에 형성된다. 이 콘덴서 소자에는, 이미 설명한 인출 단자(2)의 외부 리드(210)를 관통시킨 밀봉 부재가 합체된다. 콘덴서 소자는 외장 케이스에 수납되고, 외장 케이스는 밀봉 부재로 밀봉된다.

<제5 실시 형태의 특징 사항 및 효과>

(a) 오목부(214)를 예비 성형한 인출 단자(2)의 박 접속부(208)에 대한 압접 접속시, 구속 지그(222)에 의해 인출 단자(2)의 측면을 구속하므로, 인출 단자(2)의 압접 접속시의 측면 방향으로의 금속 유동을 억제할 수 있어, 인출 단자(2)의 금속 유동에 의한 전극박(4)의 추종 변형에 의한 신장을 방지할 수 있다.

(b) 인출 단자(2)의 박 접속부(208)에 오목부(214)를 형성하고, 그 배면측에 만곡 돌기부(216)를 형성하고 있으므로, 압접 접속되는 전극박(4)은 박 접속부(208)에 포섭되는 형태로 압접 접속부(212)가 형성된다. 이로 인해, 접속 면적을 크게 취할 수 있어, 인출 단자(2)와 전극박(4)의 접속 강도를 높일 수 있다. 즉, 오목부(214)의 개구부 각도가 가압 금형(240)과 대향하는 각도이므로, 전극박(4)이 가압 금형(240)에 끼워진 상태가 되고, 오목부(214)의 개구부까지 접속됨으로써, 접속 면적이 증가하고, 인출 단자(2)와 전극박(4)의 접속 강도가 향상된다.

(c) 인출 단자(2)의 박 접속부(208)에 오목부(214)가 형성되면, 박 접속부(208)가 변형된다. 즉, 구속 지그(222)의 만곡 오목부(230)가 갖는 돔 형상에 대응해서 인출 단자(2)의 배면측에 박 접속부(208)가 돌출되어 변형된다. 이 변형은 박 접속부(208)의 오목부(214)의 저면측 및 측면측의 일부가 인출 단자(2)의 배면으로부터 돌출된 상태가 된다. 이 변형과 두께의 관계를 보면, 인출 단자(2)의 오목부(214)의 측면측과 구속 지그(222) 사이의 두께가 오목부(214)의 저면측과 동일 정도의 두께로 형성된다. 즉, 가압 금형(238)에 의해 가압됨으로써, 구속 오목부(230)의 저면측의 만곡 오목부(230-2)를 향해 인출 단자(2)가 변형되기 때문이다. 그리고, 전극박(4)과 인출 단자(2)를 중첩한 부위의 두께가 얇을수록, 인출 단자(2)와 전극박(4)의 접속 강도는 향상된다. 즉, 가압 금형(240)과 구속 지그(222) 사이에 존재하는 박 접속부(208)의 두께가 얇을수록, 가압 금형(240)으로 가압했을 때의 가압력 영향을 높일 수 있다. 전극박(4)의 표면부에 형성되는 에칭층(220)이 파괴되어 지금부(218)가 표출되고, 지금부(218)와 인출 단자(2)가 가압되어, 금속 결합하고, 접속된다.

(d) 이와 같은 예비 성형을 행한 인출 단자(2)를 사용하면, 전극박(4)의 폭이 좁은 경우에도, 또한 인출 단자(2)의 박 접속부(208)가 짧은 경우에도, 전극박(4)과 인출 단자(2)의 냉간 압접 접속을 행할 수 있다.

(e) 전극박(4)의 협소화는, 전극박(4)과 인출 단자(2)의 접속 면적을 좁게 하지만, 상기 실시 형태에 따르면, 전극박(4)이 협소화되어도 인출 단자(2)와의 접속 강도가 향상된다.

(f) 인출 단자(2)가 협소화되고, 인출 단자(2)의 폭이 좁으면, 폭 방향의 재료가 적고, 그만큼만 인출 단자(2)의 구성 금속의 저항이 작아진다. 이로 인해, 압접할 때의 가압력에 대해, 인출 단자(2)로부터 전극박(4)에 대한 반발력이 저하된다. 이로 인해, 압접시의 가압력은 폭 방향으로 확산되고, 인출 단자(2)를 폭 방향으로의 확대를 발생시킨다. 이 인출 단자(2)의 신장에 추종하여, 인출 단자(2)의 전극박(4)과의 접촉부에 냉간 가압 금형의 가압 방향으로 변형되는 신장이 생긴다. 전극박(4)이 신장되는 결과, 박 두께가 국소적으로 얇아져, 박 깨짐의 원인이 되는 경우가 있다. 이와 같은 문제를 상기 실시 형태에서는 보충할 수 있어, 신뢰성이 있는 접속 상태를 얻을 수 있다.

(g) 구속 지그(222)의 구속 오목부(230)의 용적이 인출 단자(2)의 박 접속부(208)의 체적과 동일하므로, 예비 성형에 의해 오목부(214)가 형성된 박 접속부(208)는 구속 지그(222)의 상면에 일치한 상태가 된다. 그리고, 박 접속부(208)에 전극박(4)을 냉간 압접에 의해 접속할 때, 박 접속부(208)의 금속 유동이 억제되어, 박 접속부(208)와 전극박(4)의 접속 강도가 높고, 안정된 접속 상태가 얻어진다.

(h) 전극박(4)의 압접 접속부(212)가 인출 단자(2)의 만곡부(216) 내에 포섭되어 있으므로, 전극박(4)의 압접 접속부(212)를 방호할 수 있어, 전극박(4)과 인출 단자(2)의 접속성이 향상되어, 접속의 신뢰성을 유지할 수 있다.

(i) 인출 단자(2)의 배면측이 만곡 성형되어 있으므로, 예를 들어, 콘덴서 소자의 권회시, 전극박(4)을 손상시키는 일은 없다.

(j) 협소화된 전극박(4)에 있어도, 인출 단자(2)와의 접속 강도가 강화되어, 접속의 신뢰성이 향상된다.

〔제6 실시 형태〕

도 10은, 제6 실시 형태에 따른 전극박 및 인출 단자의 압접을 도시하고 있다.

이 실시 형태에서는, 도 10의 A 및 B에 도시하는 바와 같이, 구속 지그(222)에 고정된 인출 단자(2)의 박 접속부(208) 상에 전극박(4)이 배치되고, 또한, 이 전극박(4) 상에 제2 구속 지그(242)를 배치해서 압접 접속을 행해도 좋다. 도 10의 B는, 도 10의 A의 XB-XB선 단면을 도시하고 있다. 구속 지그(242)에는 가압 금형(240)을 통과 가능한 관통 구멍(244)이 형성되어 있다. 이에 의해, 구속 지그(222)에 의해 위치 결정된 박 접속부(208)와, 구속 지그(242) 사이에 전극박(4)이 구속되어 가압 금형(240)에 의해 압접 접속이 행해진다.

이러한 구성에 따르면, 도 10의 C에 도시하는 바와 같이, 압접 접속되는 전극박(4)을 구속 지그(242)에 의해 전극박(4)의 상면부에서 구속할 수 있고, 상면 방향으로의 전극박(4)의 튀어오름을 저지할 수 있다. 이 튀어오름 저지에 의해, 전극박(4)의 신장이나 취약화를 방지할 수 있다.

<제6 실시 형태의 특징 사항 및 효과>

(a) 전극박(4)의 압접 접속에 의한 변형이나 신장을 방지할 수 있어, 압접 접속부(212)의 접속 강도를 높일 수 있다.

(b) 전극박(4)의 변형을 방지할 수 있어, 압접 접속부(212)를 안정화하고, 접속의 신뢰성이 향상된다.

<제5 실시 형태 및 제6 실시 형태에 따른 변형예>

(1) 제5 실시 형태 또는 제6 실시 형태에서는, 구획벽(234)을 구비한 구속 지그(222)를 사용하고 있지만, 구획벽(234)이 없는 구속 오목부(230)를 구비한 구속 지그를 사용해도 좋다. 구획벽(234)이 없는 구속 오목부(230)를 구비한 구속 지그를 사용한 경우, 2개의 가압 금형(240)에 끼워진 부위에 각각의 가압 금형(240)으로부터 가해진 가압력을 중심부 방향을 향하게 할 수 있고, 이에 의해, 전극박(4)측에의 반발력이 생겨, 가압력과 반발력으로 끼워지고, 전극박(4)과 인출 단자(2)는 보다 견고하게 접속된다.

(2) 구속 오목부(230)는 평행 벽면부(230-1)에 연속해서 만곡 오목부(230-2)를 형성하고 있지만, 이들을 전체적으로 만곡면 형상으로 형성해도 좋다. 이와 같이 하면, 평행 벽면부(230-1)와 만곡 오목부(230-2)의 경계가 없는 곡면 형상이 된다. 평행 벽면부(230-1)와 만곡 오목부(230-2)의 경계가 있으면, 그 경계가 평탄면으로부터 만곡면에의 변화점이 될 수 있다. 이 변화점에 전극박(4)이 가압되면, 그 변화점으로부터 응력 집중을 받게 된다. 즉, 그 변화점으로부터 전극박(4)에 대해 부하가 집중되어, 전극박(4)에 균열이나 박 깨짐을 발생시키는 원인이 된다. 이에 대해, 평행 벽면부(230-1)와 만곡 오목부(230-2)를 변화점이 없는 만곡 형상으로 하면, 변화점으로부터 받는 응력이 없어, 전극박(4)의 균열이나 박 깨짐을 방지할 수 있다.

(3) 구속 지그(222)는 직교 벽면부(230-3)가 형성된 경우를 나타냈지만 이에 한정되지 않고, 직교 벽면부(230-3)를 구성하지 않아도 좋다.

(4) 가압 지그는, 구속 지그(242)와 가압 금형(240)을 별체로 구성하고 있지만, 이들을 일체화한 가압 지그로 해도 좋다.

〔제7 실시 형태〕

이 실시 형태에서는, 콘덴서의 소형화에 의해, 콘덴서 소자에 사용되는 전극박의 폭이 좁아져, 인출 단자와의 접속에 필요한 폭(영역)이 제한된 경우에 대해, 인출 단자와의 접속 강도의 향상을 도모하는 것이다.

인출 단자에 겹쳐진 좁은 전극박에서는, 예를 들어 2개의 접속부를 설정한 경우, 이들 접속부끼리 일정 간격을 갖게 하면, 한쪽의 접속부가 전극박의 접속 가능 영역으로부터 밀려나오게 된다. 전극박으로부터 접속부의 밀려나옴을 방지하기 위해서는, 접속부를 전극박의 중앙의 1개소로 설정하는 것이 생각된다.

그러나 이와 같은 접속 형태에서는, 전극박으로부터 접속부가 밀려나오는 일은 없지만, 인출 단자와의 접속 강도가 부족하다. 그리고 콘덴서의 제조 공정 중에 인출 단자에 전극박의 길이 방향의 부하가 작용하면, 접속부의 중심을 지지점으로 인출 단자가 회전하게 되어, 접합부에 부하가 걸려, 전극박의 접합부 및 그 주변에 균열이나 전극박 깨짐이 생길 우려가 있다.

이와 같은 접속 강도의 저하를 방지하기 위해서는 복수의 접속부를 협소화함과 함께, 이들 접속부끼리의 간격을 좁혀, 접속 가능 영역 내에 복수의 접속부가 설정되면 된다. 그러나 접속부의 협소화나 간격을 작게 하면, 충분한 접속 강도가 얻어지지 않는다고 하는 과제가 있다.

도 11은, 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 콘덴서의 인출 단자 및 전극박의 접속을 도시하고 있다.

인출 단자(300)는 전극박(4)에 접속되는 탭의 일례이다. 이 인출 단자(300)에는, 전극박(4)이 겹쳐지는 편평부(300-1), 지지부(300-2) 및 리드부(300-3)가 구비되어 있다. 전극박(4)은 양극측 또는 음극측 중 어느 하나의 전극박이어도 좋다. 이 전극박(4)에는 예를 들어, 알루미늄박이 사용된다. 양극측의 전극박(4)에서는, 에칭 처리된 알루미늄박의 표면에 화성 처리에 의해 유전체 산화 피막이 형성되어 있다. 음극측의 전극박(4)에서는 양극측의 전극박과 마찬가지이어도 좋고, 화성 처리가 실시되어 있지 않은 에칭박이어도 좋다. 이들 양극측 및 음극측의 전극박(4) 사이에 세퍼레이터를 개재시켜, 권회 또는 중첩에 의해 콘덴서 소자가 형성된다.

도 11의 A에 도시하는 바와 같이, 인출 단자(300)는 일례로서 편평부(300-1), 지지부(300-2) 및 리드부(300-3)를 구비하고 있다. 편평부(300-1)는 알루미늄의 막대 형상체를 평평하게 압축 성형한 편평부이다. 지지부(300-2)는 편평부(300-1)가 형성되어 있지 않은 이미 설명한 막대 형상체의 원형 부분이며, 도시하지 않은 콘덴서 소자를 수납한 외장 케이스의 밀봉 부재를 관통시켜, 밀봉 부재에 지지시키는 부분이다. 리드부(300-3)는 지지부(300-2)보다 작고, 납땜 가능한 금속을 표면에 도금한 와이어로 형성되어 있다. 리드부(300-3)는 지지부(300-2)에 용접에 의해 접속되어 있다. 리드부(300-3)는 납땜 가능한 금속 와이어로 형성해도 좋다.

이 인출 단자(300)는 편평부(300-1)에 겹쳐진 전극박(4)과 냉간 압접법에 의해 압접 접속되어 있다. 인출 단자(300)와 전극박(4) 사이에는 압접 접속부(308)가 형성되어 있다. 이 압접 접속부(308)에는 복수의 오목부의 일례로서, 평면에서 볼 때 원형 형상의 2개의 접속 오목부(308-1, 308-2)가 형성되어 있다. 각 접속 오목부(308-1, 308-2)는 냉간 압접 금형(316)(도 12)의 가압에 의해 전극박(4) 및 인출 단자(300)에 생긴 압접 접속의 흔적이다.

압접 접속부(308)에는 결합된 2개의 원형의 접속 오목부(308-1, 308-2)가 형성되어 있다. 각 접속 오목부(308-1, 308-2)에는 도 11의 B에 도시하는 바와 같이, 원형의 한 쌍의 접합부(310)가 형성되어 있다. 각 접합부(310)는 원형의 압접 피크 부분이며, 전극박(4)과 인출 단자(300)의 편평부(300-1)가 밀착되어 냉간 압접되어 있는 접합 에어리어이다. 복수의 오목부로서 2개의 접속 오목부(308-1, 308-2)가 인출 단자(300)의 길이 방향에 인접해서 배치되고, 각 접속 오목부(308-1, 308-2) 사이에는 산형의 융기부(312)가 형성되어 있다. 이 융기부(312)는 인접하는 접속 오목부(308-1, 308-2)의 벽부의 일례이다. 이 융기부(312)가 인접한 접속 오목부(308-1, 308-2)로 이루어지는 함몰부 내에 존재하고 있다.

이 접합 에어리어는 전극박(4)과 인출 단자(300)가 압접에 의해 물리적 및 전기적으로 접속하고 있는 부위를 말한다. 즉, 냉간 압접 금형(316)으로 압접했을 때, 도 12의 B에 도시하는 바와 같이 반구부(318-1, 318-2)의 정점으로 압접되는 전극박(4)은, 그 압접시의 응력에 의해 표면의 유전체 산화 피막이 파괴 분단되어, 유전체 산화 피막에 덮여져 있지 않은 전극박의 기재가 나타내어진다. 또한, 압접을 계속하면, 인출 단자(300)와 기재가 압접에 의해 접속한다. 절연성인 유전체 산화 피막이 제거되고, 기재와 직접한 접합부(310)에 대해서는, 기계적 접속과 전기적 접속이 이루어진다. 한편, 접합부(310) 이외의 압접 접속부(308)에 대해서는, 전극박(4)과 인출 단자(300)의 기계적 접속만이 달성되어 있다. 즉, 접합부(310)의 주변 전극박(4)은 압접시에 압접 방향으로 신장하므로, 유전체 산화 피막에 금이 간다. 그러나, 접합부(310)와 같이 파괴 분단되는 일 없이, 금이 생기는 것뿐이므로, 그 금에 인출 단자(2)의 알루미늄이 인입되어, 앵커 효과로 기계적 접속이 달성된다.

압접 접속부(308)의 저부에는 접합부(310)가 형성되어 있다. 각 접합부(310)의 사이에는 융기부(312)가 편평부(300-1)의 폭 방향, 전극박(4)의 길이 방향으로 형성되어 있다. 이 융기부(312)에서는 편평부(300-1)의 금속 유동이 억제되어, 편평부(300-1)의 융기부(312)에 의해 전극박(4)의 일부가 표면 방향으로 돌출된 형태로 되어 있다.

<콘덴서의 제조 방법>

도 12는 콘덴서의 제조 방법에 있어서의 인출 단자(300)와 전극박(4)의 접속 공정을 도시하고 있다.

이 제조 공정에서, 인출 단자(300), 전극박(4), 전극박(4)을 사용한 콘덴서 소자의 형성 등은 종전의 예와 마찬가지이므로, 상세한 설명은 생략한다.

인출 단자(300)의 편평부(300-1)에는 도 12의 A에 도시하는 바와 같이, 전극박(4)이 설치되어 있다. 이 전극박(4)과 인출 단자(300)의 접속에 관한 것으로, 압접 접속 가능 영역(314)은 전극박(4)과 인출 단자(300)의 겹침 부분이며, 바꿔 말하면, 압접 금형(316)의 압접 영역이다. 이 압접 접속 가능 영역(314)에는, 냉간 압접법에 사용하는 압접 금형(316)이 배치된다. 이 압접 금형(316)은 선단이 원형의 2개의 원기둥체를 연결한 형상이다. 즉, 선단에 압접부(가압부)로서 한 쌍의 반구부(318-1, 318-2)를 구비하고, 반원형의 한 쌍의 기둥 형상부(320-1, 320-2)를 일체로 구비하고 있다. 반구부(318-1, 318-2)는 복수의 볼록부의 일례이며, 돌출부를 구성한다. 즉, 압접 금형(316)의 선단부에는 복수의 볼록부의 일례로서 2개의 반구부(318-1, 318-2)가 인접해서 배치되어 있다. 각 반구부(318-1, 318-2) 사이에는 금형 오목부(322)가 형성되어 있다. 이 금형 오목부(322)는 각 반구부(318-1, 318-2)가 인접하는 벽부의 일례이다. 이 금형 오목부(322)가 각 반구부(318-1, 318-2)로 형성된 돌출부 내에 존재하고 있다.

이 압접 금형(316)을 도 12의 B에 도시하는 바와 같이, 편평부(300-1) 상의 전극박(4)에 가압하여 냉간 압접을 행한다. 이에 의해, 각 반구부(318-1, 318-2)에 가압된 부분에 한 쌍의 접합부(310)가 형성된다. 각 접합부(310)는 압접 금형(316)의 압접 피크점에서 생성된 압접 접합 개소이다.

본 실시예와 같이, 압접 금형(316)의 선단이 반구인 경우, 냉간 압접시에 압접부로부터 전극박(4)에 가해지는 응력이 반구 형상의 압접부로부터, 도 12의 B에서 도시하는 바와 같이 방사상으로 작용하고, 균등한 응력이 되고, 응력 집중을 피할 수 있다. 즉, 압접 금형(316)의 선단에 코너부가 있는 형상의 경우, 압접면의 코너부에 전극박(4)에 가압했을 때의 응력이 집중된다. 이 응력 집중이 가압면의 코너부로부터 전극박(4)의 가압부에 과잉한 응력을 발생시켜, 전극박(4)의 균열이나 박 깨짐의 기인이 되는 경우가 있다. 그러나, 본 실시예와 같이 선단면을 반구 형상으로 함으로써 응력 집중을 피할 수 있어, 전극박(4)의 균열이나 박 깨짐을 방지할 수 있다.

또한, 접합부에 응력이 집중되어 압접한 경우, 응력 집중된 전극박의 부위 주변은, 접속부의 다른 부위와 비교하고, 국소적으로 얇아진다. 즉, 압접 금형 접속부에 의한 압접시, 응력이 집중된 접합부는 접합부 주변의 전극박과 비교하여, 압접되는 힘이 강하다. 그로 인해, 응력 집중된 접합부의 주변부의 전극박이 압접 방향으로 신장되어, 국소적으로 얇아진다. 국소적으로 얇아지면, 그 부분이 취약부가 되므로, 인출 단자에 외부로부터 응력이 가해진 경우에, 균열이나 박 깨짐을 발생하기 쉬워진다. 그로 인해, 접속 강도가 저하된다. 그러나, 본 실시예와 같이 선단면을 반구 형상으로 함으로써, 전극박(4)에 가해지는 응력은 균등하게 방사상으로 작용하므로, 전극박(4)이 국소적으로 압접되어 얇아지는 일 없이, 취약부의 발생을 방지할 수 있다.

나아가서는, 접속 강도의 강화나 콘덴서의 신뢰성을 보다 높일 수 있다. 또한, 선단면을 사다리꼴부로 한 경우에도, 코너부를 곡면화(구면 형상화)하면 압접 응력을 경감할 수 있는 이점이 있다.

<제7 실시 형태의 효과>

이 실시 형태에서는, 접합 면적을 저감하지 않고, 압접 접속부(308)에 적어도 2개소의 접속 오목부(308-1, 308-2)를 중첩해서 생성할 수 있다. 즉, 반구부(318)의 개수를 증가하면, 2개소를 초과하는 접합부를 형성할 수 있다. 이와 같은 2개소 이상의 접속 오목부(308-1, 308-2)를 구비하면, 좁은 전극박(4)에 대해 압접 접속 가능 영역(314)을 확대하지 않고, 전극박(4)과 인출 단자(300)의 접속 강도를 높일 수 있다. 즉, 인출 단자(2)에 전극박(4)의 길이 방향의 부하가 가해져도, 복수의 접속 오목부(308-1, 308-2)에 의한 접속 강도에 의해, 인출 단자(300)와 전극박(4)의 접속을 유지할 수 있다. 단일의 접합부(310)에서는 접합부(310)를 회전 중심으로 하여 인출 단자(300)가 가동할 우려가 있지만, 이와 같은 문제가 해소된다. 이에 의해, 접속 강도가 강화되어, 전극박(4)에 무용한 응력을 작용시키는 일 없이, 전극박(4)을 깨짐 등으로부터 방호할 수 있다. 결과적으로, 콘덴서의 신뢰성을 유지할 수 있다.

접합부(310)에 끼워진 융기부(312)에서는 인출 단자(300)측의 금속 유동을 억제할 수 있어, 융기한 금속에 의해 전극박(4)측에의 반발력이 얻어진다. 이 반발력과 압접 금형(316)의 금형 오목부(322)에 의한 가압력에 의해 전극박(4)과 인출 단자(300)에 끼워진 전극박(4)의 신장을 방지할 수 있어, 전극박(4)과 인출 단자(300)의 접속 강도를 높일 수 있다.

〔제7 실시 형태에 따른 변형예〕

(1) 제6 실시 형태 또는 제7 실시 형태에서는, 전해 콘덴서를 예시했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 전기 이중층 콘덴서 등의 다른 콘덴서에 적용할 수 있는 것이다.

(2) 압접 금형(316)은, 2개의 압접부로서 반구부(318-1, 318-2)를 구비했지만, 3 이상의 압접부를 구비하고, 접합부(310)를 인출 단자(300)의 길이 방향 또는 폭 방향으로 증가시켜도 좋다.

(3) 인출 단자(300)가, 단일의 압접 접속부(308)에 복수의 접합부(310)(오목부)를 구비하는 형태에 대해 설명했지만, 복수의 압접 접속부(308)를 구비하고, 각 압접 접속부(308)에 복수의 접합부(310)(오목부)를 구비해도 좋다. 이러한 접속 형태는 좁은 전극박(4)에 적합하지만, 본 발명은 전극박(4)이 좁은 경우에 한정되는 것은 아니다.

(4) 전극박(4)과 인출 단자(300)의 접속에서는, 인출 단자(300)에 전극박(4)을 겹친 후, 전극박(4)측으로부터 압접 금형(316)을 가압하여 접속하고 있다. 이와 같이, 인출 단자(300)에 가공을 하지 않고, 접속시켜도 좋지만, 인출 단자(300)의 압접 접속부(308)가 되는 부분에 미리 오목부를 형성한 후, 오목부를 덮어서 인출 단자(300)에 전극박(4)을 겹친 후, 전극박(4)측으로부터 압접 금형(316)을 가압하여 접속해도 좋다. 이와 같이 함으로써, 오목부에 전극박(4)이 인입된 후, 오목부의 측면 및 저면에 대해 균등하게 가압하므로, 전극박(4)이 국소적으로 가압되어 얇아지는 일 없이, 취약부의 발생을 방지할 수 있다.

(5) 또한, 압접 금형(316)을 압접할 때에, 인출 단자(300)의 편평부(300-1)의 변형을 억제하므로, 편평부(300-1)의 측면을 둘러싸도록 구속 금형을 사용해도 좋다. 이 구속 금형은, 본 개시의 구속 지그이며, 인출 단자(300)를 적재하는 평탄면부와, 인출 단자(300)의 측면부에 배치되는 구속 입벽과, 편평부(300-1)의 리드부(300-3)와 반대측의 테두리부에 배치되는 구속 입벽을 구비하고, 구속 금형으로 인출 단자(300)의 편평부(300-1)를 둘러싼 상태에서, 압접 금형(316)으로 압접해도 좋다. 이와 같은 구성으로 하면, 전극박(4)에 취약부가 발생하는 일 없이, 인출 단자(300)의 응력 변형에 의한 박 깨짐을 방지할 수 있다.

즉, 구속 금형을 배치하면, 압접 금형(316)의 가압시, 인출 단자(300)의 폭 방향으로의 확대, 그에 의한 전극박(4)의 추종에 의한 잡아늘임을 방지할 수 있다. 이 결과, 압접시에 폭 방향으로의 인출 단자(300)의 확대도 없이, 인출 단자(300)의 응력 변형에 의한 박 깨짐을 방지할 수 있어, 전극박(4)과 인출 단자(300)의 접속 강도를 높일 수 있다.

(6) 또한 압접 접속부(308)에 형성되는 접속 오목부(308-1, 308-2)는, 인출 단자(300)의 길이 방향에 인접해서 배치한 경우를 나타냈지만 이에 한정되지 않는다. 접속 오목부(308-1, 308-2)는, 예를 들어 도 13에 도시하는 바와 같이, 인출 단자(300)의 폭 방향에 인접해서 배치해도 좋다. 즉 이 접속 오목부(308-1, 308-2)의 배치 방향은, 예를 들어 인출 단자(300)를 접속하는 전극박(4)의 길이 방향을 따라서 설정된다.

이와 같은 구성에 의해서도, 상기한 바와 같이, 인출 단자(300)와 전극박(4)의 접속 강도를 높일 수 있다. 또한, 접속 오목부(308-1, 308-2)를 인출 단자(300)의 폭 방향에 인접해서 배치함으로써, 콘덴서의 저배화에 수반하여 콘덴서 소자의 높이를 낮게 하는 구조로 한 경우에, 접속 오목부(308)와 전극박(4)의 단부 사이에서 박 깨짐의 발생을 방지할 수 있다. 즉, 콘덴서 소자의 높이를 낮게 하기 위해 전극박(4)의 폭을 협소화한 경우, 접속 오목부(308-1, 308-2)를 전극박(4)의 폭 방향의 단부로부터 거리를 취해 형성할 수 있다. 이와 같이 접속 오목부(308)를 전극박(4)의 단부에 근접시키지 않으므로, 접속 오목부(308)와 전극박(4)의 폭 방향의 단부 사이에서, 형성 가공시 등에 박 깨짐이 발생하는 것을 방지하여, 콘덴서의 저배화와 함께, 접속 강도를 높일 수 있다.

그 밖의 접속 오목부(308-1, 308-2)를 인출 단자(300)의 폭 방향으로 형성함으로써, 항상 접속 오목부(308-1, 308-2)가 전극박(4) 내로 설정된다. 이에 의해 배치 간격이 크게 설정된 경우라도, 접합부(310)가 전극박(4)으로부터 밀려나오는 일 없이, 접속 상태를 유지하고, 그 접속 강도를 높일 수 있다.

〔다른 실시 형태〕

(1) 상기의 실시 형태는, 각각 개별로 독립되는 경우에 한정되지 않고, 각 실시 형태에 나타내는 구조를 조합해서 이용해도 좋다.

이상 서술한 바와 같이 본 개시의 콘덴서 및 그 제조 방법이 바람직한 실시 형태 등에 대해 설명했지만, 본 개시는, 상기 기재에 한정되는 것이 아니라, 청구범위에 기재되고, 또는 명세서에 개시된 발명의 요지에 기초하여, 당업자에 있어서 다양한 변형이나 변경이 가능한 것은 물론이며, 이러한 변형이나 변경이, 본 발명의 범위에 포함되는 것은 물론이다.

본 발명은 인출 단자와 전극박의 접속에 냉간 압접을 행할 때의 인출 단자의 신장 등의 변형을 방지할 수 있다. 이 신장에 추종하는 전극박의 신장이나 박화를 방지하여, 전극박의 취약화를 회피할 수 있다. 또한, 전극박과 인출 단자의 접속 강도를 높일 수 있다. 이에 의해, 콘덴서 신뢰성의 향상 등에 기여하고, 매우 유익하다.

2, 106, 300 : 인출 단자
2-1, 300-1 : 편평부
2-2 : 리드부
4 : 전극박
6, 113 : 구속 지그
6-1, 222 : 제1 구속 지그
6-2, 242 : 제2 구속 지그
8 : 평탄부
10, 113-2 : 측벽부
12, 115 : 캐비티
14, 110 : 기재부
16, 220 : 에칭층
18, 102, 116, 316 : 압접 금형
20 : 선단 압접부
22 : 측면 압접부
24 : 기체부
26, 230-2 : 만곡 오목부
28, 310 : 접합부
30 : 창부
102-1 : 구면부
102-2 : 가압면부
108, 214 : 오목부
108-1 : 평탄부
108-2 : 경사면부
112 : 유전체 피막
113-1, 224 : 저면부
114 : 간격부
118 : 평탄부
120, 238-2, 240-2 : 경사면부
206, 300-2 : 지지부
208 : 박 접속부
210 : 외부 리드
212, 308 : 압접 접속부
216 : 만곡 돌기부
218 : 지금부
226 : 구속 벽부
228 : 개구부
230 : 구속 오목부
230-1 : 평행 벽면부
230-3 : 직교 벽면부
234 : 구획벽
236 : 정상부
238 : 제1 가압 금형
238-1, 240-1 : 구형부
238-3, 240-3 : 기초부
240 : 제2 가압 금형
244 : 관통 구멍
308-1, 308-2 : 접속 오목부
312 : 융기부
314 : 압접 접속 가능 영역
318-1, 318-2 반구부
320-1, 320-2 : 기둥 형상부
322 : 금형 오목부

Claims (13)

1. 편평부와 리드부를 구비하는 인출 단자의 적어도 상기 편평부의 폭 방향 측면에 제1 구속 지그를 배치하는 공정과,
   상기 인출 단자에 전극박을 겹치는 공정과,
   상기 인출 단자에 겹쳐진 상기 전극박측으로부터 냉간 압접 금형을 가압하여, 상기 제1 구속 지그에 의해 상기 인출 단자를 구속하여 상기 인출 단자의 상기 편평부의 상기 폭 방향으로의 신장을 방지하면서, 상기 인출 단자와 상기 전극박을 접속하는 공정
   을 포함하는 것을 특징으로 하는, 콘덴서의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   또한, 상기 인출 단자에 겹쳐진 상기 전극박의 상측에 제2 구속 지그를 배치하는 것을 특징으로 하는, 콘덴서의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 냉간 압접 금형의 가압부의 가압면 각도와 동등한 각도 또는 상기 가압면 각도보다 큰 각도로 확대 개방된 경사면부를 갖는 오목부를 상기 인출 단자에 형성하는 공정과,
   상기 인출 단자의 상기 오목부를 덮어서 상기 인출 단자에 상기 전극박을 겹치는 공정과,
   상기 전극박 상으로부터 상기 냉간 압접 금형을 가압하여 상기 인출 단자와 상기 전극박을 상기 오목부에서 접속하는 공정
   을 포함하는 것을 특징으로 하는, 콘덴서의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 오목부는, 상기 냉간 압접 금형의 선단부 면적보다 큰 평탄면 또는 만곡면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 콘덴서의 제조 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   만곡 오목부를 갖는 상기 제1 구속 지그의 상기 만곡 오목부에 인출 단자를 배치하는 공정과,
   상기 인출 단자에 제1 성형틀을 가압하고, 그 제1 성형틀에 의해 상기 오목부를 성형함과 함께, 상기 제1 구속 지그의 상기 만곡 오목부에 의해 상기 인출 단자의 배면측으로 돌출된 곡면부를 성형하는 공정과,
   상기 오목부를 덮어서 상기 인출 단자에 상기 전극박을 겹치고, 상기 전극박 상으로부터 제2 성형틀을 가압하고, 상기 전극박을 상기 인출 단자에 냉간 압접에 의해 접속하는 공정
   을 포함하는 것을 특징으로 하는, 콘덴서의 제조 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 성형틀에 의해 상기 인출 단자에 형성된 상기 오목부의 확대 개방 각도에 대해, 상기 제2 성형틀의 성형면 각도가 작은 것을 특징으로 하는, 콘덴서의 제조 방법.
7. 제5항에 있어서,
   또한, 상기 제1 구속 지그가, 상기 인출 단자의 축방향으로 구획벽에 의해 구획된 복수의 만곡 오목부를 구비하고, 각 만곡 오목부에서 상기 인출 단자를 성형하는 것을 특징으로 하는, 콘덴서의 제조 방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 냉간 압접 금형에 복수의 볼록부를 겹친 가압부를 형성하고,
   상기 인출 단자에 상기 전극박을 겹치고, 상기 냉간 압접 금형의 상기 가압부에 의해 가압하는 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는, 콘덴서의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 가압부는 복수의 상기 볼록부가 인접해서 배치되고, 상기 각 볼록부 사이에서 인접하는 벽부가 상기 각 볼록부로 형성된 돌출부 내에 존재하고 있는 것을 특징으로 하는, 콘덴서의 제조 방법.
10. 냉간 압접법에 의해 접속된 전극박과 인출 단자를 구비하는 콘덴서이며,
    상기 인출 단자는 적어도 하나의 오목부를 갖고,
    상기 인출 단자에 상기 전극박이 겹쳐져 냉간 압접에 의해 상기 전극박이 상기 인출 단자에 상기 적어도 하나의 오목부에서 접속되어, 압접 접속부가 형성되며,
    상기 인출 단자는, 상기 적어도 하나의 오목부의 배면에, 상기 적어도 하나의 오목부의 배면부를 상기 인출 단자의 배면측으로 돌출시킨 곡면부를 갖는 것을 특징으로 하는, 콘덴서.
11. 냉간 압접법에 의해 접속된 전극박과 인출 단자를 구비하는 콘덴서이며,
    상기 인출 단자는 적어도 하나의 오목부를 갖고,
    상기 인출 단자에 상기 전극박이 겹쳐져 냉간 압접에 의해 상기 전극박이 상기 인출 단자에 상기 적어도 하나의 오목부에서 접속되어, 압접 접속부가 형성되며,
    상기 압접 접속부 내에 형성된 복수의 상기 오목부의 일부가 서로 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는, 콘덴서.
12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 오목부가 상기 인출 단자의 길이 방향 또는 폭 방향에 인접해서 배치되고, 상기 각 오목부 사이에서 인접하는 벽부가 상기 각 오목부로 형성된 함몰부 내에 존재하고 있는 것을 특징으로 하는, 콘덴서.
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압접 접속부의 형상이 곡면 형상인 것을 특징으로 하는, 콘덴서.

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