KR19990067147A - 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터 - Google Patents

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KR19990067147A
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모리시타 요이찌
마츠시타 덴키 산교 가부시키가이샤
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Abstract

개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K1∼K3)는 커패시터소자(31; 51; 61)를 수용하기 위한 금속케이싱(32; 52; 62); 금속케이싱의 입구에 착설되는 상부뚜껑(33; 53; 63); 상부뚜껑에 고정되는 한 쌍의 금속리벳(35; 54; 65); 각각이 각 금속리벳의 일단부에 연결되는 한 쌍의 외부접속단자(39; 55; 70); 및 수지로 주형되고 또한 고정부재로부터 돌출하는 각 금속리벳의 타단부가 커패시터소자로부터 나오는 한 쌍의 리드아웃 리드플레이트(42; 58; 73) 각각에 금속접합으로 연결되도록 각각이 각 금속리벳의 타단부를 통과시키는 한 쌍의 관통구멍(41; 57; 72)이 형성되는 고정부재(40; 56; 71)를 포함하는 개방회로모드 매카니즘을 포함한다. 전해커패시터의 고장으로 인해 금속케이싱내 압력이 상승하는 경우에, 상부뚜껑이 이 압력의 상승에 의해 변형되어, 금속리벳들이 이 상부뚜껑의 변형시에 커패시터소자로부터 떨어지는 방향으로 상승하여, 따라서 각 금속리벳의 타단부와 각 리드아웃 리드플레이트 간의 금속접합이 단절되어, 이에 의해 전해커패시터의 전기적 회로가 파괴된다.

Description

개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터
통상적인 알루미늄 전해커패시터는 도 8에 도시된 바와 같이 구성된다. 즉, 도 8에서, 커패시터소자(1)는 구동전해질로 충만되고, 그리고 두 개의 리드아웃 리드플레이트(2a 및 2b)들이 커패시터소자(1)로부터 나온다. 알루미늄으로 만들어지고 그리고 기부를 가지는 원통형 금속케이싱(9)의 입구를 밀봉하기 위한 입구밀봉부재(3)가 고무플레이트(3a)와 수지플레이트(3b)를 일체적으로 적층시킴으로써 형성되는 한편, 알루미늄으로 만들어진 한 쌍의 금속성 리벳(4a)과 알루미늄으로 만들어진 한 쌍의 금속성 리벳(4b)들이 입구밀봉부재(3)를 통해 관통된다. 외부접속단자(5a)가 리벳(4a)중 하나의 일단에 연결되고, 그리고 리드아웃 리드플레이트(2a)가 알루미늄으로 만들어진 금속와셔(6a 및 7a)를 통한 크림핑으로 리벳(4a)중 하나의 타단에 연결된다. 마찬가지로, 외부접속단자(5b)는 리벳(4b)중 하나의 일단에 연결되고, 그리고 리드와이어 리드플레이트(2b)는 알루미늄으로 만들어진 금속 와셔(6b 및 7b)를 통한 크림핑으로 리벳(4b)중 하나의 타단에 연결된다. 커패시터소자(1)와 그리고 일체적으로 제공된 입구밀봉부재(3)들은 고정제(8)를 포함하는 금속케이싱(9)에 수용된다. 금속케이싱(9)은 입구 근처에서 가로방향으로 드로우잉(transverse drawing)되게 된다. 금속케이싱(9)의 입구의 첨단은 컬링되어 입구밀봉부재(3)를 지지한다. 한편, 얇은 벽부에 의해 형성된 약한 스폿(도시되지 않음)이 금속케이싱(9)의 기부에 제공된다.
정격전압보다 높은 전압이 통상적인 알루미늄 전해커패시터에 인가되면, 금속케이싱(9)의 온도가 상승하여, 커패시터소자(1)에 주입된 구동 전해질을 형성하는 유기용제가 증발되고, 그리고 전기화학적 반응에 의해 수소가스가 발생된다. 그 결과, 커패시터소자(1)를 수용하는 금속케이싱(9)의 내부압력이 상승한다. 만일, 금속케이싱(9)의 내부압력이 과도하게 상승한다면, 금속케이싱(9)의 기부에 제공된 약한 부분이 파열되어, 유기용제 가스가 파열된 약한 부분을 통해 금속케이싱(9)으로부터 유출되어, 이에 의해 금속케이싱(9)의 무서운 폭발의 방지에 이루어진다.
그러나, 상기의 공지된 알루미늄 전해커패시터에 있어서, 구동 전해질가스가 금속케이싱(9)으로부터 안개상태로 분출되기 때문에, 이 분출된 안개상태의 구동전해질가스가 공지된 알루미늄 전해커패시터를 사용하는 전자장치의 내부를 오손하여, 불로 인한 연기로 오해한다는 문제점들이 발생한다.
공지된 알루미늄 전해커패시터의 이들 문제점들을 해결하기 위하여, 도 9A 와 9B에 도시된 바와 같이, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터가 일본 실용신안 공개공보 제6-39446(1994)에 기술되어 있다. 개방회로모드 매카니즘을 가지는 이 선행기술의 전해커패시터는 다음과 같이 구성된다. 즉, 도 9A에서, 커패시터소자(12)는 금속케이싱(11)에 수용되고 그리고 금속성의 상부뚜껑(14)이 금속케이싱(11)의 입구의 상부 주변모서리상에 환형의 탄성패킹(13)을 통해 밀봉하여 착설된다. 한 쌍의 제1리벳(15)이 금속성의 상부뚜껑(14)을 통해 관통하고, 그리고 제1리벳(15) 각각은 철 또는 알루미늄외의 다른 금속으로 만들어진 금속리벳(15b)이 알루미늄 중공리벳(15a)내에 압착 감합(嵌合)되어 알루미늄 중공리벳(15a)에 단접되어 있는 혼성리벳이다. 제1리벳(15) 각각은 금속 상부뚜껑(14)에 밀봉하여 착설될 뿐만 아니라, 수지로 주형된 절연부재(16)와 알루미늄 중공리벳(15a) 사이에 압축적으로 압박되는 실리콘 고무피스(17)에 의해 금속 상부뚜껑(14)으로부터 전기적으로 절연된다.
한편, 외부단자(18)가 금속 리벳(15b)의 상단에 단접된다. 약한 부분을 가지는 알루미늄호일 플레이트(19)가 알루미늄 중공리벳(15a)에 단접되어, 알루미늄 와셔(23)를 통해, 수지로 주형된 고정플레이트(20)에 착설된 제2리벳(21)에 의해 커패시터소자(12)로부터의 리드아웃 리드호일 플레이트(22)에 고정되어 리드아웃 리드호일 플레이트(22)에 연결되게 된다.
도 9A에 도시된 바와 같이 개방회로모드 매카니즘을 가지는 선행기술의 전해커패시터에서, 도 9B에 도시된 바와 같이 선행기술의 전해커패시터에서의 고장으로 인해 금속케이싱(11)의 압력이 상승하는 경우에, 금속 상부뚜껑(14)이 크게 변형되어 금속케이싱(11)의 압력의 상승시에 상방으로 팽창한다. 따라서, 금속 상부뚜껑(14)의 이 상방팽창에 따라, 금속 상부뚜껑(14)에 밀봉하여 착설될 뿐만 아니라 압박된 실리콘 고무피스(17)에 의해 금속 상부뚜껑(14)으로부터 전기적으로 절연되는 제1리벳(15)이 상방으로 변형되어, 제1리벳(15)의 알루미늄 중공리벳(15a)에 단접된 알루미늄호일 플레이트(19)가 상방으로 밀쳐지게 되어, 따라서 약한 부분에서 파손된다. 이 결과, 알루미늄호일 플레이트(19)와 커패시터소자(22)로부터의 리드아웃 리드호일 플레이트(22)간의 연결이 끊어져, 따라서 선행기술의 전해커패시터의 전기적회로가 파손된다.
그러나, 도 9A와 9B에 도시된 바와 같이 개방회로모드 매카니즘을 가지는 선행기술의 전해커패시터에서, 여섯 개 정도의 부품, 즉 제1리벳(15)의 금속리벳(15b)과 알루미늄 중공리벳(15a), 알루미늄호일 플레이트(19), 제2리벳(21), 알루미늄 와셔(23)와 리드아웃 리드호일 프레이트(22)가 외부단자(18)에서 커패시터소자(12)까지의 전기적 전류의 흐름경로에 제공되어, 선행기술의 전해커패시터의 구조는 복잡하게 만들어지고 그리고 이의 조립단계의 수가 증가한다. 한편, 선행기술 전해커패시터는, 여섯 개의 부품들의 연결점의 수가 다섯 개 정도가 되어, 이에 의해 부품들의 연결의 신뢰성이 열악해진다는 단점을 가진다.
한편, 개방회로모드 매카니즘이 작동되면, 금속 상부뚜껑(14)은 변형되어 도 9B에 도시된 바와 같이 상방으로 팽창하게 되어, 외부단자(18) 쌍의 간격이 증가된다. 따라서, 외부단자(18)가 인쇄회로기판 등의 구멍에 의해 한정되어 있는 경우에, 개방회로모드 매카니즘이 고장나고 그리고 외부단자(18)들 간의 간격의 증가시에 외부단자(18)에 의해 인쇄회로기판이 손상을 입게된다는 불편함이 초래된다.
게다가, 기계적강도를 감소시키기 위한 작은 단면적의 약한 부분을 가지는 알루미늄호일 플레이트(19)이 외부단자(18)에서 커패시터소자(12)로 큰 AC를 통과시키기 위한 전기적회로 중간에 제공되기 때문에, 약한 부분에서 전기적 저항이 상승하게 되어, 따라서 약한 부분은 AC에 의해 가열된다. 따라서, 선행기술의 전해커패시터는, 전해커패시터의 기본 특성중 하나인, 리플전류(AC) 용량이 희생된다는 단점을 가진다.
본 발명은 전해커패시터가 고장을 일으킬 때, 상부뚜껑(lid)이 금속성 케이싱내 압력의 상승으로 인해 변형되어 케이싱에서 전기적 회로를 차단하는, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터의 종단면도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터의 종단면도.
도 3A와 3B는 본 발명의 제3실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터의 종단면도.
도 4는 도 3A의 전해커패시터의 부분적으로 파쇄된 부분 사시도.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터의 종단면도.
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터의 종단면도.
도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터의 종단면도.
도 8은 선행기술 전해커패시터의 종단면도.
도 9A와 9B는 개방회로모드 매카니즘을 가지는 다른 선행기술의 전해커패시터의 종단면도.
따라서, 본 발명의 목적은 상기에서 언급된 선행기술의 고유한 문제점을 제거할 목적으로, 적절히 기능하는 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터를 제공하는 것으로서, 전해커패시터에서, 외부접속단자에서 커패시터소자까지의 전기적 전류의 흐름경로에 부품들간의 접속점의 수가 상당히 감소되고 그리고 감소된 단면적을 가지는 약한 스폿이 전기적 전류의 흐름경로에서부터 제거된다.
본 발명의 이 목적과 특징들은, 도면 전체를 통해 동일한 부분들은 동일한 참조번호로 표시되는 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시예와 함께 이루어진 다음의 상세한 설명으로부터 명확히 알 수 있을 것이다.
이후부터, 본 발명이 바람직한 실시예들이 첨부도면을 참조하여 설명된다.
(제1실시예)
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K1)를 보여준다. 도 1에서, 양극호일과 음극호일들은 커패시터소자(31)내에서 그들 사이에 격리판을 개재하도록 감긴다. 커패시터소자(31)와 구동전해질로 충만된 후에, 커패시터소자(31)는 알루미늄으로 만들어지고 그리고 기부를 가지는 원통형의 금속케이싱(32)에 수용된다. 금속케이싱(32)의 입구를 밀폐하기 위한 금속성의 상부뚜껑(33)이 탄성고무로 만들어진 환형의 패킷(34)을 통해 금속케이싱(32)의 입구에 착설된다. 페놀수지로 주형된 절연부재(36)가, 상부뚜껑(33)에 형성된 한 쌍의 관통구멍(37) 각각내로 부분적으로 관통하도록 알루미늄으로 만들어진 한 쌍의 금속리벳(35) 각각의 일단부에 부착된다.
상부뚜껑(33)에 금속리벳(35)을 고정하기 위하여, 각 금속리벳(35)은 절연부재(36)를 통해 상부뚜껑(33)을 관통한다. 그런 다음, 각 금속리벳(35)의 다른 단부는 탄성고무와 일체적으로 형성된 수지성 주형부재 또는 고무본딩의 수지성 적층보드(38)를 관통한다. 계속하여, 각 금속리벳(35)의 다른 단부를 크림핑함으로써, 금속리벳(35)들은 상부뚜껑(33)으로부터 전기적으로 절연되도록 상부뚜껑(33)에 밀봉되게 고정된다. 외부접속단자(39)가 각 금속리벳(35)의 일단부에 연결된다. 수지로 주형된 고정부재(40)에 각 금속리벳(35)의 다른 단부가 통과되는 한 쌍의 관통구멍(41)이 형성된다. 고정부재(40)의 관통구멍(41)을 통과하여 상부뚜껑(33)에 대해 반대방향으로 고정부재(40)를 돌출하는 각 금속리벳(35)의 타단과 커패시터소자(31)로부터의 한 쌍의 리드아웃 리드플레이트(42) 각각들은 초음파용접에 의해 금속접합되어 서로 전기적으로 연결되게 된다. 고정부재(40)의 관통구멍(41)은, 각 금속리벳(35)의 다른 단부가 관통구멍내에 간신히 삽입될 수 있도록 작은 치수적인 공차의 직경으로 설정된다.
돌출부(40a)는 고정부재(40)의 중앙부에 일체적으로 형성되고 그리고 커패시터소자(31)를 고정부재(40)에 고정하기 위하여 커패시터소자(31)의 와인딩 코어공동(31a)에 삽입된다. 커패시터소자(31)와 상부뚜껑(33) 사이에 연통을 형성하기 위한 다수의 연통구멍(43)들이 고정부재(40) 위에 형성된다. 상기에 설명된 바와 같이 일체적으로 제공된 커패시터소자(31), 고정부재(40), 금속리벳(35), 상부뚜껑(33) 등은 고정제(44)를 포함하고 또한 입구 근처에서 가로방향으로 드로우잉되는 금속케이싱(32)에 수용된다. 금속케이싱(32)의 입구의 첨단은 고정부재(40), 상부뚜껑(33) 등을 지지하도록 컬링된다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K1)에서, 전해커패시터(K1)의 고장으로 인해 금속케이싱(32)의 압력이 상승하는 경우에, 압력이 연통구멍(43)을 통해 상부뚜껑(33)에 가해져, 상부뚜껑(33)이 외방으로 팽창하도록 상부뚜껑(33)을 변형시킨다. 이 상부뚜껑(33)의 변형에 응해, 상부뚜껑(33)에 고정된 금속리벳(35) 또한 상부뚜껑(33)에 의해 상방으로 밀쳐져, 고정부재(40)와 금속리벳(35) 아래에 설치된 커패시터소자(31)로부터의 리드아웃 리드플레이트(42)들 간의 초음파용접의 연결들이 금속리벳(35)에 의해 상방으로 밀쳐진다. 이경우, 고정부재(40)에 금속리벳(35)을 삽입시키기 위한 관통구멍(41)은 리드아웃 리드플레이트(42)와 금속리벳(35) 사이의 접속점에서 리드아웃 리드플레이트(42)의 면적보다 작은 면적으로 설정된다. 따라서, 금속리벳(35)의 상방 변형에 응해 리드아웃 리드플레이트(42)가 관통구멍(41)을 관통하게 된다 하더라도, 리드아웃 리드플레이트(42)는 관통구멍(41)내로 관통될 수 없다. 따라서, 각 금속리벳(35)과 각 리드아웃 리드플레이트(42)간의 초음파용접의 접속점이 각 관통구멍(41)의 모서리에 의해 단절되어, 따라서 전해커패시터(K1)의 전기적 회로가 단락된다.
따라서, 전해커패시터(K1)는 금속케이싱으로부터 분출된 안개같은 구동전해질이 선행기술 전해커패시터를 사용하는 전자장비의 내부를 오손시키고 또한 화재로 인한 연기로 오인되는, 기부의 얇은 벽부에 의해 형성된 약한 스폿을 가지는 금속케이싱을 가지는 선행기술 전해커패시터의 단점들을 제거한다.
(제2실시예)
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K2)를 보여준다. 도 2에서, 양극호일과 음극호일들이 커패시터소자(51)에서 그들 사이에 격리판을 개재하기 위하여 감긴다. 커패시터소자(51)가 구동전해질로 충만된 후에, 커패시터소자(51)는 기부를 가지고 또한 알루미늄으로 만들어진 금속케이싱(52)에 수용된다. 금속케이싱(52)의 입구를 밀폐시키기 위한 입구 밀봉부재(53)가 베이킹플레이트(53a)상에 고무플레이트(53b)를 일체적으로 적층함으로써 형성된다. 이 입구밀봉부재(53)는 도 1의 전해커패시터의 금속 상부뚜껑(33), 페놀수지로 주형된 절연부재(36) 및 수지성의 적층보드(38)의 세 기능을 수행한다. 입구밀봉부재(53)를 채용함으로써, 전해커패시터(K2)는 전해커패시터(K1)보다 구조적으로 단순히 만들어질 수 있다.
알루미늄으로 만들어진 한 쌍의 금속리벳(54)이 입구밀봉부재(53)를 관통한다. 입구밀봉부재(53)로부터 각각 상방과 하방으로 돌출하는 각 금속리벳(54)의 부분들을 크림핑함으로써, 각 금속리벳(54)은 입구밀봉부재(53)에 고정된다. 외부접속단자(55)가 각 금속리벳(54)의 일단부에 연결된다. 수지로 주형된 고정부재(56)에, 각각이 금속리벳(54)의 타단부를 통과시키는 한 쌍의 관통구멍(57)이 형성된다. 고정부재(56)의 관통구멍(57)을 통과하고 또한 입구밀봉부재(53)에 반대방향으로 고정부재(56)로부터 돌출하는 각 금속리벳(54)의 타단과 커패시터소자(51)로부터 나오는 리드아웃 리드플레이트(58)들은 초음파용접에 의해 금속접합되게 되어 서로간에 전기적으로 연결되게 된다. 고정부재(56)의 관통구멍(57)은 각 금속리벳(54)의 타단부가 가까스로 삽입될 수 있는 작은 치수의 공차의 직경에 설정된다. 커패시터소자(51)와 입구밀봉부재(53)간의 연통을 형성하기 위한 다수의 연통구멍(59)들이 고정부재(56)에 형성된다.
상기에서 설명된 바와 같이 일체적으로 제공된, 커패시터소자(51), 고정부재(56), 금속리벳(54) 및 입구밀봉부재(53)들은, 고정제(60)를 포함하고 또한 입구 근처에서 가로방향의 드로우잉이 이루어지는 금속케이싱(52)에 수용된다. 금속케이싱(52)의 입구의 첨단은 고정부재(56)와 입구밀봉부재(53)를 지지하기 위하여 컬링된다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따라, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K2)에서, 전해커패시터(K2)의 고장으로 인해 금속케이싱(52)내 압력이 상승하는 경우에, 압력은 고정부재(56)의 연통구멍(59)을 통해 입구밀봉부재(53)에 인가되어 입구밀봉부재(53)를 변형시켜, 입구밀봉부재(53)가 상방으로 팽창한다. 이 입구밀봉부재(53)의 변형에 응해, 입구밀봉부재(53)에 고정된 금속리벳(54) 또한 입구밀봉부재(53)에 의해 상방으로 밀쳐져, 고정부재(56) 아래에 설치된 커패시터소자(51)로부터의 리드아웃 리드플레이트(58)가 금속리벳(54)간의 초음파용접의 접속점들이 금속리벳(54)에 의해 상방으로 밀쳐진다. 이 경우에, 고정부재(56)에 금속리벳(54)을 삽입시키기 위한 관통구멍(57)은 리드아웃 리드플레이트(58)와 금속리벳(54)간의 접속점에서 리드아웃 리드플레이트(58)의 면적보다 작은 면적에 설정된다. 따라서, 리드아웃 리드플레이트(58)가 금속리벳(54)의 상방 변형에 따라 관통구멍(57)내로 침투되게 된다 하더라도, 리드아웃 리드플레이트(58)는 관통구멍(57)을 관통할 수 없다. 따라서, 각 금속리벳(54)과 각 리드아웃 리드플레이트(58)간의 초음파용접의 접속점은 각 관통구멍(57)의 모서리에 의해 단절되어, 따라서 전해커패시터(K2)의 전기적 회로가 파괴된다.
따라서, 전해커패시터(K2)는 금속케이싱으로부터 분출된 안개같은 구동전해질이 선행기술 전해커패시터를 사용하는 전자장비의 내부를 오손시키고, 또한 화재로 인한 연기로 오인되게 되는, 기부의 얇은 벽부에 의해 형성된 약한 스폿을 가지는 금속케이싱을 가지는 선행기술 전해커패시터의 단점들을 제거한다.
(제3실시예)
도 3A와 3B는 본 발명의 제3실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K3)를 보여준다. 도 3A에서, 양극호일과 음극호일들은 커패시터소자(61)내에서 그들 사이에 격리판을 개재하기 위하여 감겨진다. 커패시터소자(61)가 구동전해질로 충만된 후에, 커패시터소자(61)는 기부를 가지고 또한 알루미늄으로 만들어진 원통형 금속케이싱(62)에 수용된다. 금속케이싱(62)의 입구를 밀폐시키기 위한 금속 상부뚜껑(63)이 탄성고무로 만들어진 환형의 패킹(64)을 통해 금속케이싱(62)의 입구에 착설된다. 페놀수지로 주형된 절연부재(66)가 알루미늄으로 만들어진 한 쌍의 금속리벳(65) 각각의 일단부에 부착된다. 절연링(67)이 상부뚜껑(63)에 형성된 한 쌍의 관통구멍(68) 각각에 감합된다.
상부뚜껑(63)에 금속리벳(65)을 고정시키기 위하여, 각 금속리벳(65)은 절연부재(66)를 통해 절연링(67)에 꽂힌다. 그런 다음, 각 금속리벳(65)의 타단부는 고무본딩의 수지성 적층보드(69)에 꽂힌다. 계속하여, 각 금속리벳(65)의 타단부를 크림핑함으로써, 금속리벳(65)은 상부뚜껑(63)으로부터 전기적으로 절연이 되게 상부뚜껑(63)에 밀봉하여 고정된다. 외부접속단자(70)가 각 금속리벳(65)의 일단부에 연결된다. 수지로 주형된 고정부재(71)에는 각 금속리벳(65)의 타단부를 통과시키는 한 쌍의 관통구멍(72)이 형성된다. 고정부재(71)의 관통구멍(72)을 통과하고 또한 상부뚜껑(63)에 반대방향으로 고정부재(71)로부터 돌출하는 각 금속리벳(65)의 타단부와 커패시터소자(61)로부터의 한 쌍의 리드아웃 리드플레이트(73) 각각은 초음파용접에 의해 금속접합되어 서로간에 전기적으로 연결되게 된다. 고정부재(71)의 관통구멍(72)은 각 금속리벳(65)의 타단부가 가까스로 삽입되게 되는 작은 치수의 공차의 직경에 설정된다.
돌출부(71a)는 고정부재(71)의 중앙부에 일체적으로 형성되고 그리고 커패시터소자(61)를 고정부재(71)에 고정시키기 위하여 커패시터소자(61)의 와인딩코어 공동(61a)에 삽입된다. 커패시터소자(61)와 상부뚜껑(63) 사이에 연통을 형성하기 위한 연통구멍(74)이 고정부재(71)에 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 지그(76)를 삽입시키기 위한 네 개의 개구(75)들이 두 개의 금속리벳(65)에 대응하도록 고정부재(71)에 형성된다. 개구(75)를 통해 지그(76)의 포크(76a 및 76b)를 삽입시킴으로써, 각 포크들은 외부에서부터, 고정부재(71)의 관통구멍(72)을 통과하는 각 금속리벳(65)의 타단부를 감싸도록 구성된다.
상기에서 설명된 바와 같이 일체적으로 제공된, 커패시터소자(61), 고정부재(71), 금속리벳(65), 상부뚜껑(63) 등은, 고정제(77)를 포함하고 또한 입구 근처에서 가로방향으로 드로우잉되는 금속케이싱(62)에 수용된다. 금속케이싱(62)의 입구의 첨단은 고정부재(71), 상부뚜껑(63) 등을 지지하도록 컬링된다.
도 3B는 도 3A의 전해커패시터(K3)의 개방회로모드 매카니즘이 작동되는 상태를 보여준다. 즉, 전해커패시터(K3)의 고장으로 인해 금속케이싱(62)내의 압력이 상승하는 경우에, 압력은 고정부재(71)의 연통구멍(74)을 통해 상부뚜껑(63)에 인가되어 상부뚜껑(63)을 변형시켜, 상부뚜껑(63)이 상방으로 팽창한다. 그러나, 상부뚜껑(63)의 중앙부가 절연부재(66)와 수지성 적층보드(69)에 의해 지지되기 때문에, 절연부재(66)와 수지성 적층보드(69)에 의해 지지되지 않는 상부뚜껑(63)의 외측 주변부만이 상방으로 변형된다. 상부뚜껑(63)의 외측 주변부의 이 상방 변형에 따라, 상부뚜껑(63)에 고정된 금속리벳(65) 또한 금속뚜껑(63)에 의해 상방으로 밀쳐져, 고정부재(71) 아래에 설치된 커패시터소자(61)로부터의 리드아웃 리드플레이트(73)와 금속리벳(65) 간의 초음파용접의 접속점들이 또한 금속리벳(65)에 의해 상방으로 밀쳐진다. 이 경우에, 고정부재(71)에 금속리벳(65)을 삽입시키기 위한 관통구멍(72)이 리드아웃 리드플레이트(73)와 금속리벳(65) 간의 접속점에서 리드아웃 리드플레이트(73)의 면적보다 작은 면적에 설정된다. 따라서, 리드아웃 리드플레이트(73)가 금속리벳(65)의 상방운동에 따라 관통구멍(72)내로 침투한다 하더라도, 리드아웃 리드플레이트(73)는 관통구멍(72)내로 관통할 수 없다. 따라서, 각 금속리벳(65)과 각 리드아웃 리드플레이트(73) 간의 초음파용접의 접속점이 관통구멍(72)의 각 모서리에 의해 단절되어, 따라서 전해커패시터(K3)의 전기적 회로가 파괴된다.
따라서, 전해커패시터(K3)는 금속케이싱으로부터 분출된 안개같은 구동전해질이 선행기술 전해커패시터를 사용하는 전자장비의 내부를 오손시키고 또한 화재로 인한 연기로 오인되는, 기부의 얇은 벽부에 의해 형성된 약한 스폿을 가지는 금속케이싱을 가지는 선행기술 전해커패시터의 단점들을 제거한다.
한편, 절연부재(66)와 수지성 적층보드(69)에 의해 지지되는 상부뚜껑(63)의 중앙부가 변형되지 않기 때문에, 외부접속단자(70)간의 간격이 변하지 않는다. 따라서, 말할 필요도 없이, 외부접속단자(70)가 인쇄회로기판 등에 의해 지지되지 않는 러그단자형과 또한 외부접속단자(70)가 인쇄회로기판 등에 의해 지지되는 다른 형태에서, 전해커패시터(K3)의 개방회로모드 매카니즘이 적절히 기능한다. 이외에도, 또한 인쇄회로기판이 외부접속단자(70)에 간격의 증가에 의해 손상을 입게되는 문제점들이 제거된다.
게다가, 전해커패시터(K3)에서, 외부에서부터 고정부재(71)의 관통구멍(72)을 관통한 각 금속리벳(65)의 타단부를 속박하는 지그(76)를 삽입시키기 위한 개구(75)들이 고정부재(71)에 형성된다. 따라서, 고정부재(71)의 관통구멍(72)을 통과하고 또한 상부뚜껑(63)에 대해 반대방향으로 고정부재(71)에서부터 돌출하는 각 금속리벳(65)의 타단부와 커패시터소자(61)로부터의 각 리드아웃 리드플레이트(73)와 초음파용접에 의해 금속접합되어 서로간에 전기적으로 연결되게 되는 경우에, 이 금속접합은 쉽게 또한 확실하게 이루어질 수 있다.
즉, 각 금속리벳(65)의 타단과 커패시터소자(61)로부터의 각 리드아웃 리드플레이트(73)가 초음파용접에 의해 금속접합되는 경우에, 접합위치에 가까이 각 금속리벳(65)의 부분들을 지지하고 고정하기 위해 접합의 강도와 신뢰성을 확실하게 하는 것이 중요하다. 만일 고정부재(71)의 관통구멍(72)을 통과하고 또한 상부뚜껑(63)에 대해 반대방향으로 고정부재(71)에서부터 돌출하는 각 금속리벳(65)이 커패시터소자(61)에 인접한 각 금속리벳(65)의 일측에 지지되어 고정되고 그리고 각 금속리벳(65)의 첨단과 각 리드아웃 리드플레이트(73)들이 금속접합되게 된다면, 고정부재(71)의 저면에서부터 각 금속리벳(65)의 금속접합 첨단까지의 각 금속리벳(65)의 돌출거리는 금속리벳(65)과 지그들을 지지하고 고정하기 위한 정도의 길이가 되어야 하며, 따라서 다소 길게된다. 만일, 각 금속리벳(65)의 돌출거리가 상기에서 설명한 정도로 길게 된다면, 다음의 바람직하지 못한 현상이 발생하게 된다. 즉, 상부뚜껑(63)이 전해커패시터의 고장으로 인한 금속케이싱(62)내의 압력의 상승으로 상방으로 변형되고, 그리고 금속리벳(65)이 상부뚜껑(63)에 의해 상방으로 밀쳐지고 그리고 각 금속리벳(65)과 각 리드아웃 리드플레이트(73)간이 초음파용접의 접속점이 고정부재(71)에 금속리벳(65)을 통과시키는 관통구멍(72)의 각 모서리에 의해 단절되면, 각 금속리벳(65)의 이동거리가 길게 되어, 이에 의해 전해커패시터의 신뢰성과 응답특성의 저하가 발생한다.
그러나, 전해커패시터(K3)에서, 외부에서부터 고정부재(71)의 관통구멍(72)을 통과하는 각 금속리벳(65)의 타단을 속박하는 지그(76)를 삽입시키기 위한 개구(75)가 고정부재(71)에 형성된다. 따라서, 고정부재(71)의 관통구멍(72)을 통과하고, 그리고 상부뚜껑(63)에 대해 반대방향으로 고정부재(71)에서부터 돌출하는 각 금속리벳(65)의 타단과 커패시터소자(61)로부터의 각 리드아웃 리드플레이트(73)들이 초음파용접에 의해 금속접합되게 되는 경우에, 지그(76)의 포크(76a 및 76b)들이 개구(75)를 통해 삽입되어, 외측에서부터 고정부재(71)의 관통구멍(72)을 통과하는 각 금속리벳(65)의 타단부를 속박하게 된다. 따라서, 각 금속리벳(65)의 타단부와 커패시터소자(61)로부터의 각 리드아웃 리드플레이트(73)간이 금속접합이 쉽게 또한 확실하게 이루어질 수 있다. 게다가, 고정부재(71)로부터의 각 금속리벳(65)의 돌출거리는 고정부재(71)에 개구(75)를 형성시킴으로써 짧아질 수 있다. 따라서, 각 금속리벳(65)과 각 리드아웃 리드플레이트(73) 간의 초음파용접의 접속점이 전해커패시터(K3)의 고장으로 단절되는 경우에, 전해커패시터(K3)의 신뢰성과 응답특성이 향상될 수 있다.
(제4실시예)
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K4)를 보여준다. 양극호일과 음극호일은 커패시터소자(81)내에서 그들 사이에 격리판을 개재하도록 감겨진다. 커패시터소자(81)가 구동전해질로 충만된 후에, 커패시터소자(81)는 기부를 가지고 또한 알루미늄으로 만들어진 원통형 금속케이싱(82)에 수용된다. 금속케이싱(82)의 입구를 밀폐시키기 위한 금속 상부뚜껑(83)이 탄성고무로 만들어진 환형의 패킹(84)을 통해 금속케이싱(82)의 입구에 착설된다. 수지로 만들어진 단자 고정부재(85)가 상부뚜껑(83)에 부착된다. 알루미늄으로 만들어진 한 쌍의 금속리벳(86)들이 단자 고정부재(85)의 주형시에 단자 고정부재(85)에 일체적으로 지지된다. 외부접속단자(87)가 각 금속리벳(86)의 일단부에 연결된다. 수지로 주형된 고정부재(88)에는 각 금속부재(86)의 타단부를 통과시키는 한 쌍의 관통구멍(89)이 형성된다. 고정부재(88)의 관통구멍(89)을 통과하고 또한 상부뚜껑(83)에 대해 반대방향으로 고정부재(88)에서부터 돌출하는 각 금속리벳(86)의 타단부와 커패시터소자(81)로부터 나오는 한 쌍의 리드아웃 리드플레이트(90) 각각들이 초음파용접에 의해 금속접합되어 서로간에 전기적으로 연결되게 된다. 고정부재(88)의 관통구멍(89)은 각 금속리벳(86)의 타단부가 가까스로 삽입되게 되는 작은 치수의 공차의 직경에 설정된다. 커패시터소자(81)와 상부뚜껑(83) 간의 연통을 형성하기 위한 다수의 연통구멍(91)들이 고정부재(88)에 형성된다.
상기에서 설명된 바와 같이, 커패시터소자(81), 고정부재(88), 상부뚜껑(83) 등은 고정체(92)를 포함하고 또한 입구 근처에서 가로방향으로 드로우잉되게 되는 금속케이싱(82)에 수용된다. 금속케이싱(82)의 입구의 첨단은 고정부재(88), 상부뚜껑(83) 등을 지지하기 위하여 컬링된다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제4실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K4)에서, 전해커패시터(K4)의 고장으로 인해 금속케이싱(82)에 압력이 상승하는 경우에, 압력은 고정부재(88)의 연통구멍(91)을 통해 상부뚜껑(83)에 인가되어 상부뚜껑(83)을 변형시켜, 상부뚜껑(83)이 상방으로 팽창하게 된다. 이 상부뚜껑(83)의 변형에 따라, 금속리벳(86) 또한 상부뚜껑(83)에 의해 상방으로 밀쳐져, 고정부재(88) 아래에 설치된 커패시터소자(81)로부터의 리드아웃 리드플레이트(90)와 금속리벳(86) 사이의 초음파용접의 접속점들이 또한 금속리벳(86)에 의해 상방으로 밀쳐진다. 이 경우에, 금속리벳(86)을 삽입시키기 위한 관통구멍(89)은 리드아웃 리드플레이트(90)와 금속리벳(86) 사이의 접합점에서 리드아웃 리드플레이트(90)의 면적보다 작은 면적으로 설정된다. 따라서, 리드아웃 리드플레이트(90)가 금속리벳(86)의 상방운동에 따라 관통구멍(86)내에 침투한다 하더라도, 리드아웃 리드플레이트(90)는 관통구멍(86)내로 관통할 수 없다. 따라서, 각 금속리벳(86)과 각 리드아웃 리드플레이트(90) 사이의 초음파용접의 접합이 각 관통구멍(89)의 모서리에 의해 단절되어, 따라서 전해커패시터(K4)의 전기적 회로가 파괴된다.
따라서, 전해커패시터(K4)는 금속케이싱으로부터 분출된 안개같은 구동전해질이 선행기술 전해커패시터를 사용하는 전자장비의 내부를 오손시키고 또한 화재로 인한 연기로 오인되게 되는, 기부의 얇은 벽부에 의해 형성된 약한 스폿을 가지는 금속케이싱을 가지는 선행기술 전해커패시터의 단점들을 제거한다.
한편, 전해커패시터(K4)에서, 그의 일단부에 연결된 외부접속단자(87)를 각각 가지는 금속리벳(86)들이 상부뚜껑(83)에 부착된 단자 고정부재(85)의 주형때에 단자 고정부재(85)에 의해 일체적으로 지지되기 때문에, 외부접속단자(87)간의 간격이 고정된다. 따라서, 전해커패시터(K4)는, 한 쌍의 외부접속단자들이 전자장치의 인쇄회로기판의 구멍내에 삽입되는 유형의 전해커패시터에 상당히 유용하게 적용될 수 있다.
즉, 도 1이 전해커패시터(K1)에서, 페놀수지로 주형된 절연부재(36)가 상부뚜껑(33)의 관통구멍(37)내로 부분적으로 삽입되도록 각 금속리벳(35)의 일단부에 착설되어, 외부접속단자(39)가 각 금속리벳(35)의 일단부에 연결된다. 따라서, 전해커패시터(K1)에서, 전해커패시터(K1)의 고장으로 인해 금속케이싱(32)내 압력이 상승하고 그리고 상부뚜껑(33)이 이 압력의 상승에 따라 상방으로 변형되는 경우에, 각 금속리벳(35)의 일단부에 연결된 외부접속단자(39)들 간의 간격이 증가하게 된다. 만일 전자장치의 인쇄회로기판의 구멍들에 삽입된 외부접속단자(39)들 간의 간격이 증가한다면, 금속리벳(35)들은 상부뚜껑(33)의 상방변형에 따라 상부뚜껑(33)에 의해 상방으로 밀쳐지지 않는다. 따라서, 커패시터소자(31)로부터의 각 리드아웃 리드플레이트(42)와 각 금속리벳(35) 사이의 초음파용접의 접합이 적절히 단절되지 않고, 그리고 전자장치의 인쇄회로기판의 구멍들 근처에 분열 또는 크랙이 발생되는 위험이 있다.
다른 한편, 도 5의 전해커패시터(K4)에서, 그의 일단부에 연결된 외부접속단자(87)를 각각 가지는 금속리벳(86)들이 상부뚜껑(83)에 부착된 단자 고정부재(85)의 주형시에 단자 고정부재(85)에 의해 일체적으로 지지된다. 따라서, 전해커패시터(K4)의 고장으로 인해 금속케이싱(82)내 압력이 증가하고 그리고 이 압력의 증가에 따라 상부뚜껑(83)이 상방으로 변형되는 경우에, 상부뚜껑(83)에 부착된 단자 고정부재(85) 또한 상부뚜껑(83)과 일체적으로 상방으로 변형된다. 따라서, 그러한 현상은, 단자 고정부재(85)에 의해 일체적으로 지지되는 금속리벳(86)에서 외부접속단자(87)간의 간격이 상부뚜껑(83)의 상방변형에 따라 증가된다. 따라서, 외부접속단자(87)들이 전자장치의 인쇄회로기판의 구멍들내에 삽입되는 경우에, 인쇄회로기판의 구멍 근처에서 분열 또는 크랙들이 발생되지 않는다.
(제5실시예)
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K5)를 보여준다. 양극호일과 음극호일들은 커패시터소자(101)에서 그들 사이에 격리판을 개재하도록 감긴다. 커패시터소자(101)가 구동전해질로 충만된 후에, 커패시터소자(101)는 기부를 가지고 또한 알루미늄으로 만들어진 원통형의 금속케이싱(102)에 수용된다. 금속케이싱(102)의 입구를 밀폐시키기 위한 금속 상부뚜껑(103)이 탄성고무로 만들어진 환형의 패킹(104)을 통해 금속케이싱(102)의 입구에 착설된다. 수지로 만들어진 단자 고정부재(105)가 상부뚜껑(103)에 부착된다. 알루미늄으로 만들어진 한 쌍의 금속리벳(106)들이 단자 고정부재(105)의 주형시에 단자 고정부재(105)에 의해 일체적으로 지지된다. 외부접속단자(107)가 각 금속리벳(106)의 일단부에 연결된다. 수지로 주형된 고정부재(108)에는 각 금속리벳(106)의 타단부를 통과시키는 한 쌍의 관통구멍(109)이 형성된다. 고정부재(108)의 관통구멍(109)을 통과하고 또한 상부뚜껑(103)에 대해 반대방향으로 고정부재(108)로부터 돌출하는 각 금속리벳(106)의 타단부와 커패시터소자(101)로부터 나오는 한 쌍 리드아웃 리드플레이트(110) 각각은 초음파용접에 의해 금속접합되어 서로간에 전기적으로 연결되게 된다. 고정부재(108)의 관통구멍(109)은 각 금속리벳(106)의 타단부들이 가까스로 삽입될 수 있는 작은 치수의 공차의 직경에 설정된다. 커패시터소자(101)와 상부뚜껑(103)간에 연통을 형성하는 다수의 연통구멍(111)들이 고정부재(108)에 형성된다. 한편, 낮은 기계적강도의 얇은 벽부에 의해 형성된 환형의 약한부분(105a)이 단자 고정부재(105)의 주변 모서리의 부분에 제공된다.
상기에서 설명된 바와 같은 커패시터소자(101), 고정부재(108), 상부뚜껑(103) 등은 고정제(112)를 포함하고 또한 입구 근처에서 가로방향으로 드로우잉되게 되는 금속케이싱(102)에 수용된다. 금속케이싱(102)의 입구의 첨단은 고정부재(108), 상부뚜껑(103) 등을 지지하도록 컬링된다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제5실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K5)에서, 전해커패시터(K5)의 고장으로 인해 금속케이싱(102)내 압력이 증가하는 경우에, 압력은 고정부재(108)의 연통구멍(111)을 통해 상부뚜껑(103)에 인가되어 상부뚜껑(103)을 변형시켜, 상부뚜껑(103)은 상방으로 팽창한다. 이 상부뚜껑(103)의 변형에 따라서, 금속리벳(106) 또한 상부뚜껑(103)에 의해 상방으로 밀쳐져, 고정부재(108) 아래에 설치된 커패시터소자(101)로부터의 리드아웃 리드플레이트(110)와 금속리벳(106) 사이의 초음파용접의 접합점이 금속리벳(106)에 의해 상방으로 밀쳐진다. 이 경우, 금속리벳(106)을 삽입시키기 위한 관통구멍(109)은 리드아웃 리드플레이트(110)와 금속리벳(106) 사이의 접합점에서 리드아웃 리드플레이트(110)의 면적보다 작은 면적에 설정된다. 따라서, 만일 리드아웃 리드플레이트(110)가 금속리벳(106)의 상방운동에 따라 관통구멍(109)내에 침투한다 하더라도, 리드아웃 리드플레이트(110)는 관통구멍(109)내로 관통할 수 없다. 따라서, 각 금속리벳(106)과 각 리드아웃 리드플레이트(110) 사이의 초음파용접의 접합점이 각 관통구멍(109)의 모서리에 의해 단절되어, 따라서 전해커패시터(K5)의 전기적 회로가 파괴된다.
따라서, 전해커패시터(K5)는 금속케이싱으로부터 분출된 안개같은 구동전해질이 선행기술 전해커패시터를 사용하는 전자장비의 내부를 오손시키고 또한 화재로 인한 연기로 오인되게 되는, 기부의 얇은 벽부에 의해 형성된 약한 스폿을 가지는 금속케이싱을 가지는 선행기술 전해커패시터의 단점들을 제거한다.
전해커패시터(K5)에서, 개방회로모드 매카니즘의 동작효율은 크게 개선된다. 즉, 낮은 기계적강도의 얇은 벽두께부에 의해 형성된 환형의 약한부분(105a)이 단자 고정부재(105)의 주변 모서리부분에 제공된다. 따라서, 전해커패시터(K5)의 고장으로 인해 금속케이싱(102)내 압력이 증가하는 경우에, 상부뚜껑(103)과 단자 고정부재(105)들은 이 압력의 증가에 따라 상방으로 일체적으로 변형되어, 단자 고정부재(105)내 낮은 기계적강도의 약한부분(105a)이 규정된 압력에서 시초에 분열되어, 단자 고정부재(105)가 갑자기 변위된다. 따라서, 각 리드아웃 리드플레이트(110)와 각 금속리벳(106) 사이의 접합점 또한 단자 고정부재(105)의 이 변위에 응해 상방으로 갑자기 밀쳐져, 따라서 고정부재(108)의 각 관통구멍(109)의 모서리에 의해 단절된다. 이에 의해 전해커패시터(K5)의 개방회로모드 매카니즘의 동작효율의 현전한 개선이 이루어진다.
(제6실시예)
도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K6)를 보여준다. 양극호일과 음극호일은 커패시터소자(121)내에서 그들 사이에 격리판을 개재하도록 감긴다. 커패시터소자(121)가 구동전해질로 충만된 후에, 커패시터소자(121)는 기부를 가지고 또한 알루미늄으로 만들어진 원통형의 금속케이싱(122)에 수용된다. 금속케이싱(122)의 입구를 밀폐시키기 위한 금속 상부뚜껑(123)이 탄성고무로 만들어진 환형의 패킹(124)을 통해 금속케이싱(122)의 입구에 착설된다. 수지로 만들어진 단자 고정부재(125)가 상부뚜껑(123)에 부착된다. 알루미늄으로 만들어진 한 쌍의 금속리벳(126)들이 단자 고정부재(125)의 주형시에 단자 고정부재(125)에 의해 일체적으로 지지된다. 외부접속단자(127)가 각 금속리벳(126)의 일단부에 연결된다. 수지로 주형된 고정부재(128)에 각 금속리벳(126)의 타단부를 통과시키는 한 쌍의 관통구멍(129)이 형성된다. 고정부재(128)의 관통구멍(129)을 통과하고 또한 뚜껑(123)에 대해 반대방향으로 고정부재(128)에서부터 돌출하는 각 금속리벳(126)의 타단부와 커패시터소자(121)로부터 나오는 한 쌍의 리드아웃 리드플레이트(130) 각각은 초음파용접에 의해 금속접합되어 서로간에 전기적으로 연결되게 된다. 고정부재(128)의 관통구멍(129)은 각 금속리벳(126)의 타단부가 가까스로 삽입될 수 있는 작은 치수의 공차의 직경에 설정된다. 커패시터소자(121)와 상부뚜껑(123) 사이에 연통을 형성하는 다수의 연통구멍(131)들이 고정부재(128)에 형성된다. 한편, 길이방향으로 연장하는 원통형의 플래스픽 세장부(123a)가 상부뚜껑(123)의 주변모서리에 일체적으로 형성된다. 이 플래스틱 세장부(123a)는 규정된 값보다 작은 압력에서 탄력적으로 변형되지만, 적어도 규정된 값의 압력에서 성형적으로 변형되어 상부뚜껑(123)을 상방으로 갑자기 변형시킨다.
상기에서 설명된 바와 같은 커패시터소자(121), 고정부재(128), 상부뚜껑(123) 등은 고정제(132)를 포함하고 또한 입구 근처에서 가로방향으로 드로우잉되게 되는 금속케이싱(122)에 수용된다. 금속케이싱(122)의 입구의 첨단은 고정부재(128), 상부뚜껑(123) 등을 지지하기 위하여 컬링된다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 제6실시예에 따른, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K6)에서, 전해커패시터(K6)의 고장으로 인해 금속케이싱(122)내 압력이 상승하는 경우에, 압력은 고정부재(128)의 연통구멍(131)을 통해 단자 고정부재(125)에 인가되어, 단자 고정부재(125)에 의해 상부뚜껑(123)이 상방으로 변형된다. 이 경우에, 길이방향으로 연장하는 원통형의 플래스틱 세장부(123a)가 상부뚜껑(123)의 주변모서리에서 일체적으로 변형되기 때문에, 상부뚜껑(123)은 규정된 값보다 작은 압력에서 탄력적으로 변형되지만 그러나 적어도 규정된 값의 압력에서 성형적으로 변형되도록 구성된다. 따라서, 상부뚜껑(123)이 상방으로 갑자기 변형되기 때문에, 각 리드아웃 리드플레이트(130)와 각 금속리벳(126) 사이의 접합점 또한 상방으로 갑자기 밀쳐져 고정부재(128)의 각 관통구멍(129)의 모서리에 의해 단절되어, 전해커패시터(K6)의 전기적회로가 파괴된다.
따라서, 전해커패시터(K6)는 금속케이싱으로부터 분출된 안개같은 구동전해질이 선행기술 전해커패시터를 사용하는 전자장비의 내부를 오손시키고, 또한 화재로 인한 연기로 오인되게 되는, 기부의 얇은 벽부에 의해 형성된 약한 스폿을 가지는 금속케이싱을 가지는 선행기술 전해커패시터의 단점들을 제거한다. 이외에도, 전해커패시터(K6)의 개방회로모드 매카니즘의 동작효율이 상당히 개선된다.
한편, 본 발명의 상기 실시예에서, 각 금속리벳의 타단과 커패시터소자로부터의 각 리드아웃 리드플레이트간의 금속접합은 초음파용접으로 이루어지지만, 그러나 초음파용접에 제한되지 않는다. 예컨대, 초음파용접은 레이저용접, 냉간압 용접 및 크림핑중 하나로 대체될 수 있다.
비록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시예와 함께 본 발명이 충분히 설명되었다 하더라도, 다양한 수정과 변형이 본 기술분야의 당업자에게 자명하다는 사실을 명심해야 한다. 그러한 변경과 수정들은 첨부된 청구항에 의해 규정된 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다면 본 발명에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따라, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 상기 전해커패시터에서, 상부뚜껑이 패킹을 통해 기부를 가지는 원통형의 금속케이싱의 입구에 착설되고 그리고 한 쌍의 금속리벳이 상부뚜껑을 통과하도록 상부뚜껑에 고정된다. 게다가, 한 쌍의 외부접속단자 각각이 각 금속리벳의 일단부에 연결되는 한편, 각 금속리벳의 타단부는 수지로 주형된 고정부재에 형성된 각 관통구멍을 통과한다. 이외에도, 고정부재의 각 관통구멍을 통과하고 또한 상부뚜껑에 대해 반대방향으로 고정부재로부터 돌출하는 각 금속리벳의 타단부와 금속케이싱에 수용된 커패시터소자로부터의 한 쌍의 리드아웃 리드플레이트 각각은 금속접합에 의해 서로 연결된다.
전해커패시터의 고장으로 인해 금속케이싱내 압력이 상승하는 경우에, 상부뚜껑은 이 압력의 상승시에 변형되어 팽창된다. 이 상부뚜껑의 변형에 따라서, 상부뚜껑에 고정된 금속리벳들이 커패시터소자로부터 상승된다. 따라서, 각 금속리벳의 타단부와 커패시터소자로부터의 각 리드아웃 리드플레이트 간의 금속접합이 단절되어, 따라서 전해커패시터의 전기적 회로가 파괴된다.
따라서, 본 발명의 전해커패시터는 금속케이싱으로부터 분출된 안개같은 구동전해질이 선행기술 전해커패시터를 사용하는 전자장비의 내부를 오손시키고 또한 화재로 인한 연기로 오인되게 되는, 기부의 얇은 벽부에 의해 형성된 약한 스폿을 가지는 금속케이싱을 가지는 선행기술 전해커패시터의 단점들을 제거한다.
한편, 본 발명에서, 외부접속단자에서 커패시터소자까지의 전류의 흐름경로에 제공된 부품들이 단지 금속리벳과 리드아웃 리드플레이트이기 때문에, 전해커패시터는 구조적으로 간단해진다. 게다가, 본 발명에서, 전해커패시터내 접합점의 수가 개방회로모드 매카니즘을 가지는 공지된 전해커패시터의 접합점의 수에 비해 상당히 줄어들기 때문에, 전해커패시터는 그의 조립단계의 수와 접합점의 신뢰성의 관점에서 보아 상당히 유용하다.
이외에도, 본 발명에서, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 공지된 전해커패시터의 경우에서와 같이 감소된 단면적을 가지는 약한 스폿이 전해커패시터의 전기적 회로에 제공되지 않기 때문에, 감소된 단면적을 가지는 약한 스폿이 큰 전기적 저항으로 인해 가열되기 때문에, 리플전류(AC) 용량이 희생된다는 공지된 전해커패시터의 문제점들이 제거되어, 이에 의해 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터의 커다란 안정이 이루어진다.

Claims (7)

  1. 구동전해질로 충만되는 커패시터소자(31; 61);
    기부를 가지는, 커패시터소자(31; 61)를 수용하기 위한 원통형 금속케이싱(32; 62);
    패킹(34; 64)을 통해 금속케이싱(32; 62)의 입구에 착설되는 상부뚜껑(33; 63);
    상부뚜껑(33; 63)을 통과해 연장하여 상부뚜껑(33; 63)에 고정되는 한 쌍의 금속리벳(35; 65);
    각각이 각 금속리벳(35; 65)의 일단부에 연결되는 한 쌍의 외부접속단자(39; 70); 및
    수지로 주형되고 그리고 각각이 각 금속리벳(35; 65)의 타단부를 통과시키는 한 쌍의 관통구멍(41; 72)이 형성되는 고정부재(40; 71)를 포함하고,
    각 금속리벳(35; 65)의 타단부는 상부뚜껑(33; 63)에 대해 반대방향으로 고정부재(40; 71)로부터 돌출되도록 고정부재(40; 71)의 각 관통구멍(41; 72)을 통과하고 또한 커패시터소자(31; 61)로부터 나오는 한 쌍의 리드아웃 리드플레이트(42; 73) 각각에 금속접합으로 연결되는 것이 특징인 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K1, K3).
  2. 제1항에 있어서, 각 금속리벳(35; 65)의 타단부와 각 리드아웃 리드플레이트(42; 73) 사이의 금속접합은 초음파용접, 레이저용접, 냉간압용접 및 크리핑중 하나에 의해 이루어지는 것이 특징인 전해커패시터(K1, K3).
  3. 제1항에 있어서, 외부에서부터 각 금속리벳(65)의 타단부를 속박시키기 위한 지그(76)를 삽입시키기 위한 개구(75)가 고정부재(71)에 형성되는 것이 특징인 전해커패시터(K3).
  4. 제1항에 있어서, 금속케이싱(62)내 압력이 상승하면, 외부접속단자(70)들 간의 간격이 증가하지 않도록 상부뚜껑(63)의 외측 주변부(63a)만이 변형되는 것이 특징인 전해커패시터(K3).
  5. 구동전해질로 충만해지는 커패시터소자(81; 101; 121);
    기부를 가지는, 커패시터소자(81; 101; 121)를 수용하기 위한 원통형 금속 케이싱(82; 102; 122);
    패킹(84; 104; 124)을 통해 금속케이싱(82; 102; 122)의 입구에 착설되는 상부뚜껑(83; 103; 123);
    수지로 만들어지고 또한 상부뚜껑(83; 103; 123)에 고정되는 단자 고정부재(85; 105; 125);
    단자 고정부재(85; 105; 125)의 주형시에 단자 고정부재(85; 105; 125)에 의해 일체적으로 지지되는 한 쌍의 금속리벳(86; 106; 126); 및
    각 금속리벳(86; 106; 126)의 타단부가 커패시터소자(81; 101; 121)로부터 나오는 한 쌍의 리드아웃 리드플레이트(90; 110; 130)에 금속접합으로 연결되도록 각 금속리벳(86; 106; 126)의 일단부에 각각 연결되는 한 쌍의 외부접속단자(87; 107; 127)를 포함하는, 개방회로모드 매카니즘을 가지는 전해커패시터(K4∼K6).
  6. 제5항에 있어서, 단자 고정부재(105)에는 낮은 기계적강도를 가지는 약한 부분(105a)이 제공되는 것이 특징인 전해커패시터(K5).
  7. 제5항에 있어서, 길이방향으로 연장하는 플래스틱 세장부(123a)가 상부뚜껑(123)의 주변 모서리에 제공되는 것이 특징인 전해커패시터(K6).
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