KR20150027734A - 전해 콘덴서용 압력 밸브 및 이를 이용한 전해 콘덴서 - Google Patents

전해 콘덴서용 압력 밸브 및 이를 이용한 전해 콘덴서 Download PDF

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Abstract

내부 가스 방출용의 부품의 개수를 억제하면서, 전해 콘덴서의 장기 수명화를 실현한다.
본 발명에 따른 압력 밸브(10)는 가스 투과성 및 가요성을 갖는 재료로 구성되며, 작동부(11) 및 지지부(12)가 일체가 되도록 형성되어 있다. 작동부(11)는 박육부(11a) 및 박육부(11a)의 바깥쪽에 설치된 박육부(11a)보다 두께가 큰 후육부(11b)를 포함한다. 작동부(11)의 두께 방향에서 볼 때, 박육부(11a)는 십자형이며, 박육부(11a)의 외연은 박육부(11a)의 안쪽으로 돌출되는 복수의 제1 원호(a1)와 박육부(11a)의 바깥쪽으로 돌출되는 복수의 제2 원호(a2)를 갖는 형상이다.

Description

전해 콘덴서용 압력 밸브 및 이를 이용한 전해 콘덴서{PRESSURE VALVE FOR ELECTROLYTIC CAPACITOR, AND ELECTROLYTIC CAPACITOR USING SAME}
본 발명은 전해 콘덴서용 압력 밸브 및 당해 압력 밸브를 이용한 전해 콘덴서에 관한 것이다.
전해 콘덴서에 관한 기술 문헌으로서, 하기 특허 문헌 1이 있다. 특허 문헌 1에는 전해 콘덴서의 장기 수명화를 도모하기 위하여, 내부 가스 방출용 밸브로서 압력 밸브 및 배기 밸브라고 하는 2개의 밸브가 설치되어 있어, 통상 사용 시에는 배기 밸브에서 내부 가스를 적절하게 방출하고, 급격한 압력 상승 시에는 압력 밸브를 작동(파단)시켜 내부 가스를 방출하는 것이 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특개2006-108185호공보
그러나 특허 문헌 1에서는 내부 가스를 방출하는데 압력 밸브 및 배기 밸브라고 하는 2개의 밸브를 이용하고 있기 때문에, 부품 개수가 많아 그만큼 비용도 상승해 버린다. 당해 문제를 회피하기 위해 하나의 밸브만을 이용하는 것도 생각해 볼 수 있지만, 이 경우 통상 사용 시에 발생하는 내부 가스의 방출에 대응하기 위해서는 밸브의 두께를 줄일 필요가 있다. 그러나 밸브의 두께를 줄이면 밸브가 파단되기 쉬워, 전해 콘덴서의 장기 수명화를 실현할 수 없다.
본 발명의 목적은 내부 가스 방출용의 부품의 개수를 억제하면서 전해 콘덴서의 장기 수명화를 실현할 수 있는 전해 콘덴서용 압력 밸브 및 당해 압력 밸브를 이용한 전해 콘덴서를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 전해 콘덴서에 있어서 콘덴서 소자를 수용하는 케이스를 밀봉하는 봉구체에 설치되어 상기 케이스 내의 가스를 방출하는 전해 콘덴서용 압력 밸브로서, 박육부와 상기 박육부의 바깥쪽에 설치된 상기 박육부보다 두께가 큰 후육부를 포함하는 작동부를 가지며, 상기 작동부 중 적어도 상기 박육부는 가스 투과성을 갖는 재료로 구성되며, 상기 작동부의 두께 방향에서 볼 때, 상기 박육부의 외연이 상기 박육부의 안쪽을 향해 돌출되는 복수의 제1 원호를 갖는 형상인 것을 특징으로 하는 압력 밸브가 제공된다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 콘덴서 소자와 상기 콘덴서 소자를 수용하는 케이스와 상기 케이스를 밀봉하는 봉구체와 상기 봉구체에 설치된 제1 관점에 따른 압력 밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 전해 콘덴서가 제공된다.
상기 제1 및 제2 관점에 의하면, 내부 가스 방출용 밸브로 하나의 압력 밸브를 사용하여 통상 사용 시와 급격한 압력 상승 시 모두에 대응할 수 있다.
구체적으로 통상 사용 시에는 동작 전류 등에 의해 케이스 내부에 발생한 가스를 박육부를 통해 외부로 방출할 수 있는 반면, 급격한 압력 상승 시에는 박육부 중앙이 파단되어 압력 밸브를 작동시킬 수 있다.
이것은 박육부가 가스 투과성을 갖는 재료로 이루어진 것임과 동시에 통상 사용 시 등의 비교적 낮은 압력에서는 파단이 힘든 구성(즉, 박육부의 외연이 박육부의 안쪽을 향해 돌출이 되는 복수의 제1 원호를 갖는 형상이며 둥근 형상이기 때문에 박육부의 외연의 모서리 부분에 국소적으로 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있고, 내압 상승 시에는 박육부의 외연에 응력이 집중하지 않고 효과적으로 응력이 분산되는 구성)을 가지기 때문이다. 한편, 급격한 압력 상승 시에는 응력이 집중하는 박육부의 중심 부분이 파단되어 압력 밸브를 작동시킬 수 있다.
따라서 상기 제1 및 제2 관점에 의하면, 내부 가스 방출용의 부품의 개수를 억제하면서, 전해 콘덴서의 장기 수명화를 실현할 수 있다.
상기 작동부의 두께 방향에서 볼 때, 상기 박육부의 외연이 상기 박육부의 바깥쪽으로 돌출이 되는 복수의 제2 원호를 더 갖는 형태일 수 있다. 이 구성에 의하면, 박육부의 외연이 한층 더 둥근 형상이기 때문에 박육부의 외연의 모서리 부분에는 국소적으로 응력이 집중하는 것을 보다 확실하게 회피할 수 있고, 내압 상승 시에 박육부의 외연에는 응력이 집중하지 않고 보다 효과적으로 응력이 분산된다.
상기 작동부의 두께 방향에서 볼 때, 상기 박육부의 외연이 상기 박육부의 중심선에 대해 대칭인 형상일 수 있다. 이 구성에 의하면, 박육부 전체에서 응력을 보다 효과적으로 분산할 수 있다.
상기 작동부의 두께 방향에서 볼 때, 상기 박육부가 십자가 형상일 수 있다. 이 구성에 의하면, 박육부의 구성의 복잡화를 회피하고 내부 가스 방출용의 부품의 개수를 억제하면서 전해 콘덴서의 장기 수명화를 실현하는 효과를 얻을 수 있다. 또한 이 구성에 의하면, 가공하기 쉬운 데다가 박육부와 후육부와의 경계선이 길어져 파단 부분이 증가하므로, 파단이 확실하게 행해진다.
상기 작동부의 두께 방향에서 볼 때, 상기 작동부가 원형일 수 있다. 이 구성에 의하면, 작동부 전체에서 응력을 보다 효과적으로 분산할 수 있고, 전해 콘덴서의 추가적인 장기 수명화를 실현할 수 있다.
제1 관점에 따른 압력 밸브는 상기 후육부보다 두께가 크고, 상기 작동부를 당해 작동부의 외연으로부터 지지하는 환상의 지지부를 더 포함한다. 이 구성에 의하면, 지지부를 통해 압력 밸브를 케이스에 단단히 고정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 내부 가스 방출용의 부품의 개수를 억제하면서, 전해 콘덴서의 장기 수명화를 실현할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 콘덴서의 평면도, 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전해 콘덴서의 전체 구성을 나타낸 도 1a의 IB-IB 선에 따른 부분 단면도이다.
도 2는 콘덴서 소자의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 밸브를 도시한 도면이며, 도 3a는 평면도, 도 3b는 도 3a에 나타낸 화살표 ⅢB 방향에서 본 측면도, 도 3c는 도 3a에 나타낸 ⅢC-ⅢC 선에 따른 단면도, 도 3d는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 압력 밸브를 도시한 도면이며, 도 4a는 평면도, 도 4b는 도 4a에 나타낸 화살표 IVB-IVB 선에 따른 단면도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전해 콘덴서(1)의 전체 구성에 대해 설명한다. 전해 콘덴서(1)는 콘덴서 소자(2), 케이스(3a), 봉구체(3b), 저판(4), 슬리브(5), 고정재(6), 단자(7a), (7b) 및 압력 밸브(10)를 포함한다.
케이스(3a)는 콘덴서 소자(2)를 수용하는 것이며, 개구부에는 봉구체(3b)가 감합되어 있다. 봉구체(3b)는 케이스(3a)를 밀봉하고 있다. 케이스(3a)는 금속(알루미늄 등)으로 이루어지고, 봉구체(3b)는 절연 재료(변성 페놀 수지 등)로 구성된다.
봉구체(3b)의 상부 둘레에는 탄성 재료(고무 등)로 구성된 패킹(3x)이 설치되어 있다. 패킹(3x)은 봉구체(3b)와 케이스(3a)의 틈새에서 케이스(3a)의 가스가 누출되는 것을 방지하는 기능이 있다. 케이스(3a)의 상단은 패킹(3x)에 코킹 고정되어있다.
저판(4)은 절연 재료(난연성 폴리에스테르 등)로 이루어진 원형 필름이며, 케이스(3a)의 바닥부 하면에 겹쳐지도록 배치되어 있다. 슬리브(5)는 절연 재료(폴리올레핀 등)로 구성된 대략 원통형의 부재이며, 케이스(3a)의 측면 둘레면, 저판(4)의 하부 둘레 및 케이스(3a)의 상부 둘레를 덮고 있다. 슬리브(5)의 하부는 저판(4)에 고정되어 있다.
고정재(6)는 콘덴서 소자(2)를 케이스(3a)에 고정하는 것이며, 열가소성 수지(폴리프로필렌 등)로 구성된다.
단자(7a), (7b) 및 압력 밸브(10)는 봉구체(3b)에 설치되어 있다. 단자(7a), (7b)는 봉구체(3b)의 두께 방향에서 볼 때, 봉구체(3b)의 중심에 대해 점대칭이 되는 위치에 서로 이격해서 설치되어 있다. 단자(7a), (7b)는 금속(알루미늄 등)으로 이루어지고, 음극 단자(7a)는 콘덴서 소자(2)의 음극 리드(2a)에, 양극 단자(7b)는 콘덴서 소자(2)의 양극 리드(2b)에 각각 연결되어 있다.
봉구체(3b)에는 봉구체(3b)의 두께 방향에서 보았을 때의 중심(단자(7a), (7b) 사이의 중앙)과 외연 사이에 케이스(3a)의 내부와 외부를 연통하는 관통 구멍(3b1)이 형성되어 있다. 압력 밸브(10)는 당해 관통 구멍(3b1)을 막도록 설치되어 있고, 그 윗면에 설치된 잠금 와셔(8)에 의해 봉구체(3b)에 고정되어 있다. 압력 밸브(10)는 케이스(3a)의 가스를 방출하는 기능이 있다.
이어서 도 2를 참조하여 콘덴서 소자(2)의 구성에 대해 상세하게 설명한다.
콘덴서 소자(2)는 음극 리드(2a) 및 양극 리드(2b)가 각각 설치된 음극박(2x) 및 양극박(2y)을 절연 재료로 이루어진 분리기(크라프트 지 등)(2z)를 통해 권회하고, 이로 인해 형성된 권회체의 외주를 소자 방지 테이프(2t)로 고정한 후, 권회체를 구동용 전해액에 함침시킴으로써 형성되어 있다. 음극박(2x) 및 양극박(2y)은 알루미늄박의 표면을 조면화한 것이며, 양극박(2y)은 당해 표면에 양극 산화 피막을 형성한 것이다.
이어서 도 3을 참조하여 압력 밸브(10)의 구성에 대해 상세하게 설명한다.
압력 밸브(10)는 대략 원반 형상이며, 작동부(11) 및 작동부(11)를 당해 작동부(11)의 외연으로부터 지지하는 환형의 지지부(12)를 포함한다. 압력 밸브(10)는 가스 투과성 및 가요성을 갖는 재료(실리콘 고무 등)로 이루어지고, 작동부(11) 및 지지부(12)가 일체가 되도록 형성되어 있다.
작동부(11)는 작동부(11)의 두께 방향(도 3a의 지면에 수직인 방향)에서 볼 때 원형이다. 작동부(11)는 박육부(11a) 및 박육부(11a)의 바깥쪽에 형성된 박육부(11a)보다 두께가 큰 후육부(11b)를 포함한다.
후육부(11b)는 박육부(11a)에 대해 두께 방향의 양방향(도 3c의 상하 방향)으로 같은 양만큼 돌출되어 있다. 작동부(11)의 두께 방향에서 볼 때, 박육부(11a)는 십자형이며, 후육부(11b)의 외연은 원형이다. 후육부(11b)는 박육부(11a) 주위에서 박육부(11a)를 획정하도록 설치되어 있다.
작동부(11)의 두께 방향에서 볼 때, 박육부(11a)의 외연은 박육부(11a)의 중심 ○를 향해(즉, 박육부(11a)의 안쪽으로) 돌출된 복수의 제1 원호(a1)와 박육부(11a)의 중심 ○에서 이격하는 방향으로(즉, 박육부(11a)의 바깥쪽으로) 돌출된 복수의 제2 원호(a2)를 갖는 형상이다. 제2 원호(a2)는 십자의 각 끝을 구성하고, 제1 원호(a1)는 십자의 교차 부분을 구성하고 있다. 각 제2 원호(a2)는 후육부(11b)의 외연과 맞닿아 있다.
지지부(12)는 봉구체(3b)에 지지되는 부분이며, 본체(12a) 및 리브(12b)를 포함한다. 본체(12a)의 두께는 일정하며, 후육부(11b)의 두께보다 크다. 리브(12b)의 두께는 박육부(11a)의 두께보다 크고 후육부(11b)의 두께보다 작다.
리브(12b)는 본체(12a)의 외주 단면으로부터 바깥쪽으로 돌출되어 있다. 리브(12b)의 모서리 부분에는 반경부가 형성되어 있다.
통상 사용 시에 동작 전류 등에 의해 케이스(3a) 내부에 발생하는 가스(내부 가스)는 서서히 발생하기 때문에, 관통 구멍(3b1)을 통해서 압력 밸브(10)를 아래에서 천천히 가압하여 제1 소정 압력 이상이 되면 박육부(11a)를 투과하여 케이스(3a) 외부로 방출된다.
한편, 내부 가스 압력(내압)이 급격히 상승하고 내압이 제2 소정 압력(>제1 소정 압력) 이상이 되면, 박육부(11a)는 부풀어 올라 변형되고 결국 균열이 생겨 파단된다. 이 때, 응력적으로 약한 박육부(11a)에 먼저 균열이 생긴다. 후육부(11b)는 다소 변형이 생겨도 균열은 발생하지 않는다.
이하 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
실시예의 시료 1~3에서 이용한 압력 밸브는 상기 실시 형태의 압력 밸브(10)와 동일한 구성이며, 도 3(c)에 표시된 치수에 대해서는, R1(작동부(11)의 직경)=6mm, R2(본체(12a)의 외경)=12mm, D0(본체(12a)의 두께)=2mm, D1(후육부(11b)의 박육부(11a)에 대한 상향 돌출량)=0.45mm, D2(후육부(11b)의 박육부(11a)에 대한 하향 돌출량)=0.45mm, D3(박육부(11a)의 두께)=0.3mm이다. 또한 리브(12b)의 돌출량은 0.5mm, 리브(12b) 반경부의 반경은 0.5mm이다.
비교예의 시료 1~3에서 이용한 압력 밸브는 그림 4에 표시된 압력 밸브(50)와 동일한 구성이다.
압력 밸브(50)는 대략 원반 형상이며, 작동부(51) 및 작동부(51)를 당해 작동부(51)의 외연으로부터 지지하는 환형의 지지부(52)를 포함한다.
압력 밸브(50)는 가스 투과성 및 가요성을 갖는 재료(실리콘 고무 등)로 이루어지고, 작동부(51) 및 지지부(52)가 일체가 되도록 형성되어 있다.
작동부(51)는 작동부(51)의 두께 방향(도 4(a)의 지면에 수직인 방향)에서 볼 때, 원형이며 일정한 두께를 가진다.
지지부(52)는 본체(52a) 및 리브(52b)를 포함한다. 본체(52a)의 두께는 일정하며, 작동부(51)의 두께보다 크다. 리브(52b)의 두께는 작동부(51)의 두께보다 크고, 본체(52a)의 두께보다 작다.
리브(52b)는 본체(52a)의 외주 단면으로부터 바깥쪽으로 돌출되어 있다. 리브(52b)의 모서리 부분에는 반경부가 형성되어 있다.
도 4(b)에 표시된 치수에 대해서는, R1(작동부(51)의 직경)=6mm, R2(본체(52a)의 외경)=12mm, D0(본체(52a)의 두께)=2mm, D3(작동부(51)의 두께)=0.45mm이다. 또한 리브(52b)의 돌출량은 0.5mm, 리브(52b) 반경부의 반경은 0.5mm, 작동부(51)와 지지부(52)의 경계에 설치된 반경부의 반경은 0.2mm이다.
실시예의 시료 1~3 및 비교예의 시료 1~3은 직경 76mm * 높이 140mm * 정격 전압 450V의 전해 콘덴서에 상기의 압력 밸브를 설치한 것이다. 당해 전해 콘덴서를 주위 온도 115℃에서 정격 전압을 인가 방치하고 신뢰성 시험을 실시하였다. 방치하는 시험 전(초기)과 2000시간 방치 한 후(2000시간 후)에 있어서의 각 파라미터를 표 1 및 2에 나타낸다.



작동부의 구성



시료
No.
초기
2000시간 후


정전용량
(μF)

유전
손실

누설전류
(μA)
전해콘덴서의 중량
(g)

정전용량
(μF)
정전용량의 변화율
(%)

유전손실

누설전류
(μA)
전해콘덴서의 중량
(g)
중량의 변화량
(g)

작동부의 상태




실시예


박육부
(십자형·원호)
+후육부
1
4570
4.9
1264
919.4
4500
-1.5
8.3
471
916.4
-3.0
변형 대

2
4580
5.0
1300
926.6
4510
-1.5
9.2
500
923.1
-3.5
변형 대

3
4580
5.0
1291
931.6
4510
-1.5
8.2
442
928.3
-3.3
변형 중







작동부의 구성



시료
No.
초기
2000시간 후


정전용량
(μF)

유전
손실

누설전류
(μA)
전해콘덴서의 중량
(g)

정전용량
(μF)
정전용량의 변화율
(%)

유전손실

누설전류
(μA)
전해콘덴서의 중량
(g)
중량의
변화량
(g)

작동부의 상태




비교예


원판
(두께
일정)
1
4560
4.8
1241
918.1
4170
-8.6
27.0
514
897.8
-20.3
파단

2
4600
4.7
1319
938.5
4520
-1.7
8.1
405
934.2
-4.3
변형 대

3
4550
4.8
1509
932.0
4340
-4.6
21.6
500
916.8
-15.2
파단
「작동부의 상태」는 눈으로 보는 것에 의해 판단하였다. 작동부가 파단된 것(비교예의 시료 1,3)에서는 내부 가스 방출에 의해 전해 콘덴서의 중량이 크게 감소하고 있다는 것을 알 수 있다. 한편, 실시예의 시료 1~3에서는 작동부가 파단되지 않고, 전해 콘덴서의 중량의 변화량은 박육부를 통한 가스 투과분의 -3.5g~-3.0g 정도로 억제되어 있다.
표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 실시예의 시료 1~3에서는 압력 밸브가 파단되지 않았지만, 비교예의 시료 1~3 중 2/3(비교예 시료 1,3)에서는 압력 밸브가 파단되었다. 이를 통해, 본 발명에 따른 압력 밸브는 비교예에 따른 압력 밸브에 비해 고압에 견딜 수 있고 장기 수명화를 실현할 수 있다는 것을 알 수 있다.
이상에서 말한 바와 같이, 본 실시 형태의 압력 밸브(10) 및 전해 콘덴서(1)에 의하면, 내부 가스 방출용 밸브로 하나의 압력 밸브(10)를 이용하여 통상 사용 시와 급격한 압력 상승 시 모두에 대응할 수 있다.
구체적으로 통상 사용 시에는 동작 전류 등에 의해 케이스(3a) 내부에 발생한 가스를 박육부(11a)를 통해 외부로 방출할 수 있는 반면, 급격한 압력 상승 시에는 박육부(11a)가 파단되어 압력 밸브(10)를 작동시킬 수 있다.
이것은 박육부(11a)가 가스 투과성을 갖는 재료로 이루어진 것임과 동시에 통상 사용 시 등의 비교적 낮은 압력에서 파단되기 힘든 구성(즉, 박육부(11a)의 외연이 박육부(11a)의 안쪽으로 돌출이 되는 복수의 제1 원호(a1)를 갖는 형상이며, 둥근 형상이기 때문에 박육부(11a)의 외연의 모서리 부분에 국소적으로 응력이 집중되는 것을 회피할 수 있고, 내압 상승 시 박육부(11a)의 외연에 응력이 집중하지 않고 효과적으로 응력이 분산되는 구성)을 가지기 때문이다. 한편, 급격한 압력 상승 시에는 응력이 집중되는 박육부(11a)의 중심 부분이 파단되어 압력 밸브(10)를 작동시킬 수 있다.
따라서 본 실시예에 의하면, 내부 가스 방출용의 부품의 개수를 억제하면서, 전해 콘덴서(1)의 장기 수명화를 실현할 수 있다.
작동부(11)의 두께 방향에서 볼 때, 박육부(11a)의 외연이 박육부(11a)의 바깥쪽으로 돌출이 되는 복수의 제2 원호(a2)를 더 갖는 형상이다. 이 구성에 의하면, 박육부(11a)의 외연이 한층 더 둥근 형상이 되는 것으로부터, 박육부(11a)의 외연의 모서리 부분에 국소적으로 응력이 집중되는 것을 보다 확실하게 회피할 수 있고, 내압 상승 시 박육부 (11a)의 외연에 응력이 집중되지 않고 보다 효과적으로 응력이 분산된다.
작동부(11)의 두께 방향에서 볼 때, 박육부(11a)의 외연이 박육부(11a)의 중심 ○에 대해 대칭인 형상이다. 이 구성에 의하면, 박육부(11a) 전체에서 응력을 보다 효과적으로 분산할 수 있다.
작동부(11)의 두께 방향에서 볼 때, 박육부(11a)가 십자형이다. 이 구성에 의하면, 박육부(11a)의 구성의 복잡화를 회피하면서 내부 가스 방출용의 부품의 개수를 억제하면서 전해 콘덴서(1)의 장기 수명화를 실현하는 효과를 얻을 수 있다. 또한 이 구성에 의하면, 가공하기 쉬운데다가 박육부와 후육부와의 경계선이 길어져 파단 부분이 증가하므로, 파단이 확실히 행해진다.
작동부(11)의 두께 방향에서 볼 때, 작동부(11)가 원형이다. 이 구성에 의하면, 작동부(11) 전체에서 응력을 보다 효과적으로 분산할 수 있고, 전해 콘덴서(1)의 추가적인 장기 수명화를 실현할 수 있다.
압력 밸브(10)는 후육부(11b)보다 두께가 크고, 작동부(11)를 당해 작동부(11)의 외연으로부터 지지하는 환형의 지지부(12)를 더 구비하고 있다. 이 구성에 의하면, 지지부(12)를 통해 압력 밸브(10)를 케이스(3a)에 확실하게 고정할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 기재된 범위 내에서 다양한 설계 변경이 가능한 것이다.
압력 밸브에서 작동부 및 지지부는 일체가 되도록 형성되어 있는 것에 한정되지 않고, 별도로 형성된 후 접합되어도 된다.
압력 밸브는 지지부를 갖지 않고, 작동부만을 가질 수 있다.
작동부의 형상은 원형으로 한정되지 않고, 임의의 형상(타원형 등)일 수 있다.
박육부의 형상은 십자 형상인 것으로 한정되지 않고, 大자형, Y자형, T자형, X자형, K자형, 방사형, 다각형, 십자형 또는 상기 형상을 복수 조합한 형상 등 임의이다.
또한 박육부의 외연은 상술한 실시예에서, 작동부의 두께 방향에서 볼 때 박육부의 중심선(중심을 지나는 선)에 대해 선대칭 형상이며, 또한 박육부의 중심 ○에 대해 점대칭 형상이지만, 박육부의 중심선 또는 중심에 대해 대칭인 형상으로 한정되지 않는다.
후육부는 상술한 실시 형태에서는 박육부에 두께 방향의 양방향으로 동일한 양만큼 돌출되어 있지만 각 방향으로의 돌출량은 임의이다.
압력 밸브 및 전해 콘덴서 각 부를 구성하는 재료는 상술한 것으로 한정되지 않는다.
1: 전해 콘덴서
2: 콘덴서 소자
3a: 케이스
3b: 봉구체
10: 압력 밸브
11: 작동부
11a: 박육부
11b: 후육부
12: 지지부
a1: 제1 원호
a2: 제2 원호
○: 중심

Claims (7)

  1. 전해 콘덴서에 있어서 콘덴서 소자를 수용하는 케이스를 밀봉하는 봉구체에 설치되어 상기 케이스 내의 가스를 방출하는 전해 콘덴서용 압력 밸브로서,
    박육부와 상기 박육부의 외부에 설치된 상기 박육부보다 두께가 큰 후육부를 포함하는 작동부를 가지며,
    상기 작동부 중 적어도 상기 박육부가 가스 투과성을 갖는 재료로 구성되며,
    상기 작동부의 두께 방향에서 볼 때, 상기 박육부의 외연이 상기 박육부의 안쪽을 향해 돌출되어 있는 복수의 제1 원호를 갖는 형상인 것을 특징으로 하는 압력 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작동부의 두께 방향에서 볼 때, 상기 박육부의 외연이 상기 박육부의 바깥쪽으로 돌출되는 복수의 제2 원호를 더 갖는 형상인 것을 특징으로 하는 압력 밸브.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 작동부의 두께 방향에서 볼 때, 상기 박육부의 외연이 상기 박육부의 중심선에 대해 대칭인 형상인 것을 특징으로 하는 압력 밸브.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동부의 두께 방향에서 볼 때, 상기 박육부가 십자형인 것을 특징으로 하는 압력 밸브.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동부의 두께 방향에서 볼 때, 상기 작동부가 원형인 것을 특징으로 하는 압력 밸브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 후육부보다 두께가 크고 상기 작동부를 당해 작동부의 외연으로부터 지지하는 환형의 지지부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 압력 밸브.
  7. 콘덴서 소자와,
    상기 콘덴서 소자를 수용하는 케이스와,
    상기 케이스를 밀봉하는 봉구체와,
    상기 봉구체에 설치된 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 압력밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 전해 콘덴서.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016202823A1 (de) 2015-02-27 2016-09-01 Mando Corporation Solenoidventil für Bremssystem

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6016478B2 (ja) * 2012-06-28 2016-10-26 ニチコン株式会社 電解コンデンサ用の圧力弁、および、これを用いた電解コンデンサ
CN104619059B (zh) * 2014-12-19 2016-04-13 西南交通大学 磁控管阴极电缆微波泄漏防护装置
JP6513423B2 (ja) * 2015-02-24 2019-05-15 Nok株式会社 防爆弁
CN104882274B (zh) * 2015-06-12 2017-09-26 国网山西省电力公司电力科学研究院 可释放内部压力的电力电容器装置
ITUB20154115A1 (it) * 2015-10-01 2017-04-01 Kendeil S R L Configurazione di condensatore elettrolitico autoestinguente
JP2018093005A (ja) * 2016-11-30 2018-06-14 ニチコン株式会社 電解コンデンサ用の圧力弁及びこれを備えた電解コンデンサ
JP7283393B2 (ja) * 2017-12-20 2023-05-30 日本ケミコン株式会社 封口板、コンデンサおよび封口板の製造方法
JP2020113562A (ja) * 2019-01-08 2020-07-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
DE102019133565A1 (de) * 2019-12-09 2021-06-10 Tdk Electronics Ag Elektrolytkondensator mit Kontrollelement zur Gasdiffusion
CN211789102U (zh) * 2020-02-17 2020-10-27 昆山富士锦电子有限公司 具有泄压阀装置的电池模组

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006108185A (ja) 2004-09-30 2006-04-20 Nippon Chemicon Corp 電解コンデンサ
KR100946010B1 (ko) * 2005-07-26 2010-03-09 파나소닉 주식회사 콘덴서
KR101135308B1 (ko) * 2009-03-04 2012-04-12 도요타지도샤가부시키가이샤 밀폐형 전지 및 밀폐형 전지의 판 형상부 제조 방법

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3484817A (en) * 1967-11-07 1969-12-16 Black Swalls & Bryson Inc Safety pressure relief device
US3722734A (en) * 1970-08-17 1973-03-27 J Raidl Safety relief device
US3878440A (en) * 1973-07-23 1975-04-15 Nichicon Capacitor Ltd Electrolytic capacitor vent
SU496415A1 (ru) * 1974-07-15 1975-12-25 Предприятие П/Я Р-6719 Разрушаема мембрана
JPS5756507Y2 (ko) * 1976-04-07 1982-12-04
EP0107267A1 (en) * 1982-06-28 1984-05-02 Union Carbide Corporation Galvanic cell having pressure relief cover
US4803136A (en) * 1985-09-30 1989-02-07 Emerson Electric Co. Method of manufacturing a safety vented container and product
US5160070A (en) * 1988-08-11 1992-11-03 Fike Corporation Reverse bulged forward acting scored rupture disc bulkhead structure for multi-stage rocket motor
ATE125644T1 (de) * 1991-06-08 1995-08-15 Busak & Shamban Gmbh & Co Dichtungsventil für behälteröffnungen.
US5267666A (en) * 1993-01-19 1993-12-07 Fike Corporation Multiple-dome, scored, rupture disc
JP3254995B2 (ja) * 1995-12-19 2002-02-12 松下電器産業株式会社 薄型電池用防爆封口板
JPH11162798A (ja) * 1997-11-25 1999-06-18 Asahi Glass Co Ltd 電気化学素子
GB2334812A (en) * 1998-02-27 1999-09-01 Motorola Betriebsfunk Berlin G Battery housing
JP2001015391A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Nippon Chemicon Corp 電解コンデンサ
US6887614B2 (en) * 2001-07-30 2005-05-03 The Gillette Company End cap assembly for an electrochemical cell
JP2003297324A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Toyota Motor Corp 蓄電素子の安全弁構造および蓄電素子
JP2004095457A (ja) * 2002-09-03 2004-03-25 Alps Electric Co Ltd 電池の安全装置
US7195839B2 (en) * 2003-02-11 2007-03-27 Eveready Battery Company, Inc. Battery cell with improved pressure relief vent
JP2006194350A (ja) * 2005-01-13 2006-07-27 Nok Corp 圧力開放弁
JP4716936B2 (ja) * 2006-06-27 2011-07-06 日立エーアイシー株式会社 コンデンサ用圧力弁
US8318333B2 (en) * 2007-10-15 2012-11-27 Sony Corporation Battery pack and method for producing the same
JP5167926B2 (ja) * 2008-04-23 2013-03-21 パナソニック株式会社 キャパシタ
JP5380985B2 (ja) * 2008-09-30 2014-01-08 パナソニック株式会社 キャパシタの製造方法及びキャパシタ
JP5703573B2 (ja) * 2010-03-15 2015-04-22 新神戸電機株式会社 二次電池
WO2011158822A1 (ja) * 2010-06-16 2011-12-22 株式会社朝日ラバー 過剰圧力開放弁及び過剰圧力開放ユニット
JP6016478B2 (ja) * 2012-06-28 2016-10-26 ニチコン株式会社 電解コンデンサ用の圧力弁、および、これを用いた電解コンデンサ
JP5392389B2 (ja) * 2012-09-21 2014-01-22 日本ケミコン株式会社 電解コンデンサ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006108185A (ja) 2004-09-30 2006-04-20 Nippon Chemicon Corp 電解コンデンサ
KR100946010B1 (ko) * 2005-07-26 2010-03-09 파나소닉 주식회사 콘덴서
KR101135308B1 (ko) * 2009-03-04 2012-04-12 도요타지도샤가부시키가이샤 밀폐형 전지 및 밀폐형 전지의 판 형상부 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016202823A1 (de) 2015-02-27 2016-09-01 Mando Corporation Solenoidventil für Bremssystem

Also Published As

Publication number Publication date
CN203415428U (zh) 2014-01-29
US9299502B2 (en) 2016-03-29
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JP6016478B2 (ja) 2016-10-26
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KR102096306B1 (ko) 2020-04-03
HUE038228T2 (hu) 2018-10-29
TW201401316A (zh) 2014-01-01
EP2869322A4 (en) 2016-11-16
US20140233156A1 (en) 2014-08-21
JP2014011249A (ja) 2014-01-20
EP2869322A1 (en) 2015-05-06
WO2014003038A1 (ja) 2014-01-03

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