KR102381722B1 - 전해 콘덴서용 리드선 단자, 전해 콘덴서용 리드선 단자의 제조 방법 및 전해 콘덴서 - Google Patents
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Abstract
[과제]
화성 피막의 균열에 기인하는 누설 전류를 억제하여 전해 콘덴서의 효율을 향상시킬 수 있는 전해 콘덴서용 리드선 단자를 제공한다.
[해결 수단]
외표면이 제1 화성 피막으로 피복된 금속봉을 프레스 가공함에 의해 성형된 탭 단자(10)와, 탭 단자의 일단에 접속된 리드선(20)을 구비한다. 탭 단자는, 일단측에 봉형상부(11)를 가짐과 함께 타단측에 편평부(12)를 갖고 있다. 편평부에서의 봉형상부로부터 축선 방향으로 소정 길이 이상 이간한 2차 화성 영역(121)의 외표면이 제2 화성 피막으로 피복되어 있다. 편평부에서의 봉형상부와 2차 화성 영역 사이의 중간 영역(122)의 외표면이 절연성 수지 피막으로 피복되어 있다.
화성 피막의 균열에 기인하는 누설 전류를 억제하여 전해 콘덴서의 효율을 향상시킬 수 있는 전해 콘덴서용 리드선 단자를 제공한다.
[해결 수단]
외표면이 제1 화성 피막으로 피복된 금속봉을 프레스 가공함에 의해 성형된 탭 단자(10)와, 탭 단자의 일단에 접속된 리드선(20)을 구비한다. 탭 단자는, 일단측에 봉형상부(11)를 가짐과 함께 타단측에 편평부(12)를 갖고 있다. 편평부에서의 봉형상부로부터 축선 방향으로 소정 길이 이상 이간한 2차 화성 영역(121)의 외표면이 제2 화성 피막으로 피복되어 있다. 편평부에서의 봉형상부와 2차 화성 영역 사이의 중간 영역(122)의 외표면이 절연성 수지 피막으로 피복되어 있다.
Description
본 발명은, 전해 콘덴서용 리드선 단자, 전해 콘덴서용 리드선 단자의 제조 방법, 및 전해 콘덴서에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 전해 콘덴서용의 리드선 단자는, 알루미늄 등의 금속봉에 의해 형성된 탭 단자와, 그 일단에 접속된 리드선을 구비하고 있다.
탭 단자의 소재인 금속봉의 외표면에는, 전류의 누설을 억제하기 위해, 화성 처리에 의해 화성 피막이 형성되어 있다.
탭 단자는, 일단측에 봉형상부를 가짐과 함께 타단측에 편평부를 갖고 있다.
편평부는, 금속봉의 일부를 평판형상(平板狀)으로 프레스 가공함에 의해 형성되는데, 그때에 화성 피막에 균열(龜裂)이 생기는 일이 있다.
그래서, 탭 단자를 화성액에 침지하여 2차 화성 처리를 행하여, 화성 피막의 균열을 수복(修復)한다.
그때, 탭 단자와 리드선과의 접속부, 또는 리드선에 화성액이 부착하면, 접속부 등이 부식될 우려가 있기 때문에, 편평부(扁平部)에서의 봉형상부로부터 축선 방향으로 소정 길이 이상 이간한 영역(이하, 「2차 화성 영역」이라고 칭한다.)에만 2차 화성 처리가 시행된다.
편평부에서의 2차 화성 영역과 봉형상부 사이의 영역(이하, 「중간 영역」이라고 칭한다.)은, 프레스 가공에 의한 가소성 변형이 큰 부분이기 때문에, 특히 화성 피막에 균열이 생기기 쉽다.
이 중간 영역에는 2차 화성 처리가 행하여지지 않지만, 콘덴서 소자의 전해질이 액체인 경우에는, 화성 피막에 생긴 균열이 전해질에 의해 수복되는 일이 많다.
그렇지만, 전해질이 고체인 경우에는, 균열이 수복되기 어렵고, 균열로부터 전류가 누설되어 전해 콘덴서의 효율(步留まり率)이 저하되는 요인으로 되어 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 창안된 것으로, 그 목적은, 화성 피막의 균열에 기인하는 누설 전류를 억제하여 전해 콘덴서의 효율(步留まり率)을 향상시킬 수 있는 전해 콘덴서용 리드선 단자를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 제1의 발명은, 전해 콘덴서용 리드선 단자로서, 외표면(外表面)이 제1 화성 피막으로 피복된 금속봉을 프레스 가공함에 의해 성형된 탭 단자와, 상기 탭 단자의 일단에 접속된 리드선을 구비하고, 상기 탭 단자는, 일단측에 봉형상부를 가짐과 함께 타단측에 편평부를 갖고 있고, 상기 편평부에서의 상기 봉형상부로부터 축선 방향으로 소정 길이 이상 이간(離間)한 2차 화성 영역에만, 외표면을 피복하는 제2 화성 피막이 형성되고, 상기 편평부에서의 상기 봉형상부와 상기 2차 화성 영역 사이의 중간 영역의 외표면이 절연성 수지 피막으로 피복되어 있다.
또한, 제2의 발명은, 일단측에 봉형상부를 가짐과 함께 타단측에 편평부를 갖는 탭 단자와, 상기 탭 단자의 일단에 접속된 리드선을 구비하는 전해 콘덴서용 리드선 단자의 제조 방법으로서, 외표면이 제1 화성 피막으로 피복된 금속봉을 준비하고, 상기 금속봉을 프레스 가공하여 상기 탭 단자를 성형하고, 상기 편평부에서의 상기 봉형상부로부터 축선 방향으로 소정 길이 이상 이간한 2차 화성 영역에만, 외표면을 피복하는 제2 화성 피막을 형성하고, 상기 편평부에서의 상기 봉형상부와 상기 2차 화성 영역 사이의 중간 영역의 외표면을 절연성 수지 피막으로 피복한다.
또한, 제3의 발명은, 리드선 단자가 부착된 양극박(陽極箔)과, 리드선 단자가 부착된 음극박을, 그들의 사이에 세퍼레이터를 개재시킨 상태로 권회(卷回)함에 의해 형성된 콘덴서 소자를 구비하는 전해 콘덴서로서, 상기 양극박측의 리드선 단자와 상기 음극박측의 리드선 단자 중, 적어도 일방이 제1의 발명의 리드선 단자에 의해 구성되어 있다.
본 발명에 의하면, 화성 피막의 균열에 기인하는 누설 전류를 억제하여 전해 콘덴서의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 리드선 단자의 사시도.
도 2는 도 1의 리드선 단자의 탭 단자의 확대 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 전해 콘덴서의 콘덴서 소자의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 전해 콘덴서의 종단면도.
도 2는 도 1의 리드선 단자의 탭 단자의 확대 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 전해 콘덴서의 콘덴서 소자의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 전해 콘덴서의 종단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 리드선 단자(1)는, 알루미늄 등으로 이루어지는 금속봉에 의해 형성된 탭 단자(10)와, 그 일단에 접속된 리드선(20)을 구비하고 있다.
상기 금속봉은 미리 화성 처리되어, 외표면이 화성 피막(이하, 이 화성 피막을 「제1 화성 피막」이라고 칭한다.)으로 피복되어 있다.
탭 단자(10)는, 상기 금속봉을 프레스 가공함에 의해 성형되고, 일단측에 봉형상부(11)를 가짐과 함께 타단측에 편평부(12)를 갖고 있다.
도 2에서, 봉형상부(11)의 외주면에 그어진 실선의 해칭은 제1 화성 피막을 나타내고 있다.
봉형상부(11)의 일단에는, 용접 등에 의해 리드선(20)이 접속된다. 리드선(20)은, 예를 들면, 철선의 외주면에 구리층이 입혀진 CP선에 의해 형성된다.
편평부(12)는, 상기 금속봉의 일부를 평판형상으로 프레스 가공함과 함께, 그 외주를 두께 방향에 따라 절단함에 의해 형성된다. 또한, 금속봉을 프레스 가공하여 편평부(12)를 형성한 후에 리드선(20)을 접속하여도 좋다.
편평부(12)에서의 봉형상부(11)로부터 축선 방향으로 소정 길이(L1) 이상 이간한 영역(이하, 이 영역을 「2차 화성 영역」이라고 칭한다.)(121)의 외표면은 화성 피막(이하, 이 화성 피막을 「제2 화성 피막」이라고 칭한다.)으로 피복되어 있다. 도 2에서, 파선의 해칭은 제2 화성 피막을 나타내고 있고, 그 아래(이측(裏側))에는 제1 화성 피막이 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 봉형상부(11)와 편평부(12)의 사이에 걸치는 보강 리브(13)가 형성되어 있다.
보강 리브(13)는, 봉형상부(11)에서의 편평부(12)측의 단면(端面)과 편평부(12)의 일방의 면과의 사이에 형성되고, 평면시(平面視) 개략 반원형상을 나타내고 있다.
보강 리브(13)는, 편평부(12)에서의 봉형상부(11)와 2차 화성 영역(121) 사이의 영역(122)(이하, 이 영역을 「중간 영역」이라고 칭한다.)에 형성되어 있다.
이 중간 영역(122)의 외표면은 절연성 수지 피막으로 피복되어 있다. 도 2에서, 격자형상의 해칭은 절연성 수지 피막을 나타내고 있고, 그 아래(이측)에는 제1 화성 피막이 형성되어 있다.
절연성 수지 피막은, 예를 들면, 열경화성의 절연성 수지의 용액을, 공지의 디스펜서에 의해 중간 영역(122)에 도포하고, 가열 장치로 가열하여 경화시킴에 의해 형성되는데, 기타의 방법으로 형성할 수도 있다.
본 실시 형태에서는, 절연성 수지 피막의 재질은 열경화성의 아크릴 수지이지만, 다른 재질을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 불소 수지, 우레아 수지 등이라도 좋고, UV 경화성의 수지라도 좋다.
본 실시 형태의 절연성 수지 피막의 막두께는 30㎛이지만, 보강 리브(13)를 피복하여 누설 전류를 효과적으로 억제할 수 있는 막두께라면, 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 막두께는 0.1∼100㎛의 범위로 설정할 수 있고, 10∼50㎛의 범위로 설정하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 절연성 수지 피막으로 피복되는 중간 영역(122)의 길이(L1)(봉형상부(11)의 축선 방향에 따른 길이)는, 제조 비용이나 생산성을 고려하면, 편평부(12)의 같은 방향에서의 전체 길이를 L2로 하였을 때에, L1≤L2/3이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 전해 콘덴서는, 이하의 순서에 의해 제조된다.
우선, 외표면이 제1 화성 피막으로 피복된 금속봉을 복수개 준비한다.
다음에, 이 금속봉을 프레스 가공하여 탭 단자(10)를 성형한다.
다음에, 탭 단자(10)의 2차 화성 영역(121)의 외표면을 제2 화성 피막으로 피복한다.
그리고, 중간 영역(122)의 외표면을 절연성 수지 피막으로 피복한다.
이와 같이 하여 제조된 리드선 단자(1)를, 콘덴서 소자의 소재인 양극박과 음극박에 각각 부착하고, 도 3에 도시하는 바와 같이, 양극박(41)과 음극박(42)을, 그들의 사이에 세퍼레이터(43)를 개재시킨 상태로 권회(卷回)하여 콘덴서 소자(40)를 형성한다. 그리고, 공지의 방법에 의해, 양극박(41)과 음극박(42)의 사이에 고체 전해질층(도시 생략)을 형성한다.
콘덴서 소자(40)의 단면(端面)으로부터 돌출하여 있는 한 쌍의 리드선(20)을 봉구체(封口體)(50)(도 4 참조)에 형성된 한 쌍의 관통구멍(51)의 어느 하나에 삽통시키고, 콘덴서 소자(40) 및 봉구체(50)를 바닥이 있는(有底) 통형상(筒狀))의 외장 케이스(60)에 수납하고, 외장 케이스(60)의 개구단(開口端)을 드로잉 가공하여, 봉구체(50)를 외장 케이스(60)의 개구단에 고정하면, 외장 케이스(60)의 개구단이 봉구체(50)로 밀봉폐쇄(封閉)된다.
또한, 제품명, 메이커명 등이 기재된 원통형상의 슈링크 필름(도시 생략)을 외장 케이스(60)의 외주에 씌워부착(嵌着)하고, 이 슈링크 필름을 열수축시킴에 의해, 전해 콘덴서(100)가 완성된다.
본 발명의 리드선 단자(1)는, 중간 영역(122)이 절연성 수지 피막으로 피복되어 있기 때문에, 탭 단자(10)의 프레스 가공시에 중간 영역(122)의 제1 화성 피막에 균열이 생겨도, 그 균열로부터 전류가 누설되는 것을 억제할 수 있기 때문에, 전해 콘덴서의 효율이 향상한다.
특히, 전해질인 고체인 전해 콘덴서에 본 발명의 리드선 단자(1)를 이용하면, 종래의 리드선 단자를 이용하는 경우에 비하여 효율이 현저하게 향상한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 봉형상부(11)의 외주가 절연성 수지 피막으로 피복되어 있지 않다. 봉형상부(11)는 봉구체(50)의 관통구멍(51)에 삽입되기 때문에, 봉형상부(11)가 절연성 수지 피막으로 피복되어 있으면, 절연성 수지 피막의 두께를 관리할 필요가 생긴다.
즉, 절연성 수지 피막의 두께가 너무 크면, 관통구멍(51)에 삽입되기 어렵게 되고, 역으로 절연성 수지 피막의 두께가 너무 작으면, 절연성 수지 피막과 관통구멍(51)의 사이에 간극이 생겨서, 전해질이 누설될 우려가 생기기 때문이다.
봉형상부(11)의 외주가 절연성 수지 피막으로 피복되지 않은 경우, 이와 같은 절연성 수지 피막의 두께의 관리가 불필요하게 되기 때문에, 생산성이 향상한다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니다.
예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 양극박측의 리드선 단자와 음극박측의 리드선 단자의 양방에 절연성 수지 피막이 형성되어 있지만, 어느 일방의 리드선 단자에만 절연성 수지 피막을 형성하여도 좋다.
또한, 봉형상부의 외주면(도 2의 실선의 해칭이 그어진 영역)에도 절연성 수지 피막을 형성하여도 좋다. 이 경우, 봉형상부로부터의 누설 전류의 발생도 저감하기 때문에, 효율이 더욱 향상한다.
또한, 보강 리브의 형상과 개수는 상기 실시 형태에서 나타낸 것으로 한정되지 않는다.
또한, 본 발명은, 보강 리브를 갖지 않는 리드선 단자에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은, 전해질이 액체인 전해 콘덴서에도 적용할 수 있고, 전해질이 액체와 고체로 이루어지는 하이브리드형의 전해 콘덴서에도 적용할 수 있다.
그 밖에도, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 상기 실시 형태에 여러가지의 개변(改變)을 시행할 수 있다.
1 : 리드선 단자
10 : 탭 단자
11 : 봉형상부
12 : 편평부
121 : 2차 화성 영역
122 : 중간 영역
13 : 보강 리브
20 : 리드선
40 : 콘덴서 소자
41 : 양극박
42 : 음극박
43 : 세퍼레이터
50 : 봉구체
60 : 외장 케이스
100 : 전해 콘덴서
10 : 탭 단자
11 : 봉형상부
12 : 편평부
121 : 2차 화성 영역
122 : 중간 영역
13 : 보강 리브
20 : 리드선
40 : 콘덴서 소자
41 : 양극박
42 : 음극박
43 : 세퍼레이터
50 : 봉구체
60 : 외장 케이스
100 : 전해 콘덴서
Claims (9)
- 외표면이 제1 화성 피막으로 피복된 금속봉을 프레스 가공함에 의해 성형된 탭 단자(10)와,
상기 탭 단자(10)의 일단에 접속된 리드선(20)을 구비하고,
상기 탭 단자(10)는, 일단측에 봉형상부(11)를 가짐과 함께 타단측에 편평부(12)를 갖고 있고,
상기 편평부(12)에서의 상기 봉형상부(11)로부터 축선 방향으로 소정 길이 이상 이간한 2차 화성 영역(121)에만, 외표면을 피복하는 제2 화성 피막이 형성되고,
상기 편평부(12)에서의 상기 봉형상부(11)와 상기 2차 화성 영역(121) 사이의 중간 영역(122)의 외표면이 절연성 수지 피막으로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 전해 콘덴서용 리드선 단자. - 제1항에 있어서,
상기 중간 영역(122)에는, 상기 봉형상부(11)와 상기 편평부(12)의 사이에 걸치는 보강 리브(13)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전해 콘덴서용 리드선 단자. - 제1항에 있어서,
상기 봉형상부(11)의 외주가 상기 절연성 수지 피막으로 피복되지 않은 것을 특징으로 하는 전해 콘덴서용 리드선 단자. - 제2항에 있어서,
상기 봉형상부(11)의 외주가 상기 절연성 수지 피막으로 피복되지 않은 것을 특징으로 하는 전해 콘덴서용 리드선 단자. - 일단측에 봉형상부(11)를 가짐과 함께 타단측에 편평부(12)를 갖는 탭 단자(10)와, 상기 탭 단자(10)의 일단에 접속된 리드선(20)을 구비하는 전해 콘덴서용 리드선 단자(1)의 제조 방법으로서,
외표면이 제1 화성 피막으로 피복된 금속봉을 준비하고,
상기 금속봉을 프레스 가공하여 상기 탭 단자(10)를 성형하고,
상기 편평부(12)에서의 상기 봉형상부(11)로부터 축선 방향으로 소정 길이 이상 이간한 2차 화성 영역(121)에만, 외표면을 피복하는 제2 화성 피막을 형성하고,
상기 편평부(12)에서의 상기 봉형상부(11)와 상기 2차 화성 영역(121) 사이의 중간 영역(122)의 외표면을 절연성 수지 피막으로 피복하는 것을 특징으로 하는 전해 콘덴서용 리드선 단자의 제조 방법. - 리드선 단자가 부착된 양극박(41)과, 리드선 단자가 부착된 음극박(42)을, 그들의 사이에 세퍼레이터(43)를 개재시킨 상태로 권회함에 의해 형성된 콘덴서 소자(40)를 구비하는 전해 콘덴서(100)로서,
상기 양극박(41)측의 리드선 단자와 상기 음극박(42)측의 리드선 단자 중, 적어도 일방이 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 전해 콘덴서용 리드선 단자에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전해 콘덴서. - 제6항에 있어서,
상기 양극박(41)과 상기 음극박(42)의 사이에 고체 전해질층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전해 콘덴서. - 제6항에 있어서,
상기 콘덴서 소자(40)를 수납하는 바닥이 있는 통형상의 외장 케이스(60)와,
상기 외장 케이스(60)의 개구단에 고정된 봉구체(50)를 구비하고,
상기 봉구체(50)는, 상기 봉형상부(11)를 삽입하는 관통구멍(51)을 갖고 있고,
상기 봉형상부(11)의 외주가 상기 절연성 수지 피막으로 피복되지 않은 것을 특징으로 하는 전해 콘덴서. - 제7항에 있어서,
상기 콘덴서 소자(40)를 수납하는 바닥이 있는 통형상의 외장 케이스(60)와,
상기 외장 케이스(60)의 개구단에 고정된 봉구체(50)를 구비하고,
상기 봉구체(50)는, 상기 봉형상부(11)를 삽입하는 관통구멍(51)을 갖고 있고,
상기 봉형상부(11)의 외주가 상기 절연성 수지 피막으로 피복되지 않은 것을 특징으로 하는 전해 콘덴서.
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