TW201310483A - 電解電容器用封口體及電解電容器 - Google Patents

Abstract

本發明之課題為，提供一種電解電容器用封口體及使用該封口體之電解電容器，其具有優異之氣密性、可量產性。本發明之解決手段為，電解電容器(1)係由電容器元件(2)、外殼(3)、具有連接端子以連接至外部機器之電極(4)、及封口體(10)所構成。封口體(10)又具有熱可塑性之封口板(11)，及彈性體(12)。封口板(11)具有用來插通電極(4)的電極孔(13)、設置成環狀的環狀溝部(14)、以及設於電極孔(13)外周之電極溝部(15)。彈性體(12)係充填於封口板(11)的環狀溝部(14)及電極溝部(15)。充填後凝固之彈性體(12)，係藉由環狀溝部(14)及電極溝部(15)的內面所設之突起部(16)而被卡合。封口體(10)配置於外殼(3)的開口部，外殼(3)的先端部分受到捲邊加工。在進行捲邊加工的同時，彈性體(12)會受到外殼(3)的先端推壓，使得外殼(3)密封。

Description

電解電容器用封口體及電解電容器

本發明係有關將電解電容器的外殼之開口部予以密封之封口體，及使用該封口體之電解電容器。

電解電容器之構成方式，係將浸漬於電解液的電容器元件，容納於鋁等所形成之有底圓筒狀外殼內，並藉由設置有電極之封口體，將該外殼之開口部予以密封。該封口體必須具備氣密性、耐化學性及電氣絕緣性，故封口體與外殼之間的密封部分，會使用以上特性皆優異之橡膠等彈性體所構成之氣密構件。

習知用作此類封口體者，是在苯酚樹脂板的上面全體貼合一氣密用之橡膠板而成為層積板，再配合外殼開口部的大小，將該層積板打穿而成。但此種層積板在材料的層積製程或打穿等製造上顯得麻煩，且不需氣密性之處也層積了橡膠板，導致材料浪費嚴重。因此亦有人提案，僅針對需要氣密性的部分，配置橡膠製之O型環等氣密構件。

舉例來說，日本特開平8-78296號公報中，外殼係由具有O型環之封口體予以密封。也就是說，此一日本特開平8-78296號公報所記載之電解電容器1係如圖5所示，浸漬有驅動用電解液之電容器元件2，被密封並容納於上面為開口部之有底圓筒狀外殼3中。該電容器元件2 上設置導線30，以作為外部機器等與電解電容器1連接之電極。

前述封口體20係具有：封口板21，由環氧樹脂等熱硬化性樹脂經模具加工成型而成；及O型環22，將封口板21與外殼3予以密封。也就是說，封口板21的外周部分設置有環狀的溝部23，於該溝部23配置O型環22。前述導線30貫穿封口板21，且與封口板21一體成型。

具有該O型環22之封口體20，係插入於容納電容器元件2的外殼3之開口部分。該外殼3的開口端藉由捲邊加工而被捲緊，推壓配置於封口板21之O型環22。藉此推壓，外殼3的開口端緣會陷入O型環22內，而得以保持氣密性。

另一方面，日本特開2002-184656號公報所記載之封口體，具有剖面呈四角形之橡膠環。該橡膠環如同日本特開平8-78296號公報之O型環般，配置於封口板上所設之溝部。該橡膠環係利用預先注入溝部內部之液狀黏著劑，來與溝部內面黏著。

然而，若如日本特開平8-78296號公報般，僅將O型環嵌入溝部中，則在捲邊時O型環可能會發生移位或變形問題。

另一方面，日本特開平8-78296號公報所記載之電解 電容器，因橡膠環係以黏著劑固定，故相較於O型環嵌入的方式，在捲邊時不會產生移位。但，視封口板材質不同，有時黏著劑的功效可能無法發揮，故封口板的選擇會受限。此外，使用黏著劑亦有耐熱性、耐化學性上的疑慮。

本發明係為了解決前述習知技術之問題點而提案者。也就是說，本發明的目的在於提供一種電解電容器用封口體及使用該封口體之電解電容器，其電解電容器的封口體具有優異之氣密性、可量產性。

本發明之電解電容器用封口體具有如下特徴。

(1)具備：封口板，其以樹脂成型，且具有環狀之溝部；及彈性體，其於該封口板的環狀溝部內充填成型。

(2)前述環狀溝部上設置有突起部，其與前述充填成型之彈性體卡合。

此外，本發明亦包含以下態樣。

(3)前述封口板具有用來插通電極之複數電極孔，該複數電極孔的外周分別設置有用來充填彈性體之電極溝部，該電極溝部上設置有用來卡合該彈性體之突起部。

(4)前述封口板具有隆起部，其係形成於前述溝部的邊緣部分，與前述溝部內面之方向平行，前述彈性體使前述隆起部往溝部的中央方向變形，而形成突起部。

(5)前述樹脂係為對排聚苯乙烯樹脂，前述彈性體係 為彈性物(elastomer)。

(6)前述封口板，以及在該封口板的溝部充填成型之彈性體，係以雙料成型機來成型。

按本發明，因封口板與彈性體係藉由成型品成為一體化，且彈性體充填成型之封口板的溝上設置了卡合用的突起，故封口板及彈性體不需使用黏著劑即可確實固定。其結果，可提供一種電解電容器，其在彈性體與外殼的捲邊作業時，即使受到加壓力，彈性體亦不會發生移位，而可充分地確保氣密性，同時因不使用黏著劑而具有優異的耐熱性、耐化學性。

以下說明本發明之各實施形態。另，遇與圖5所示習知技術有相同之部分時，省略其說明。

1.第1實施形態

利用圖1至圖3說明第1實施形態。

(結構)

如圖1所示，本實施形態之電解電容器1具有電容器元件2、外殼3、具有連接端子以連接至外部機器之電極4、及圓盤狀之封口體10。封口體10又具有封口板11及 彈性體12。封口板11舉例來說，係將熱可塑性樹脂射出成型而成。彈性體12係將熱可塑性樹脂藉由雙料成型方式而與前述封口板11一體成型而成。所謂雙料成型，係指利用同一模具，來組合相異之材料並將其製作成一體之成型方式。

也就是說，前述封口板11具有如圖2所示之圓盤形狀。用作封口板11之熱可塑性樹脂，舉例來說有對排聚苯乙烯樹脂(syndiotactic polystyrene，SPS)。該對排聚苯乙烯樹脂的特徵為輕、耐水氣、耐酸鹼性、流動性優異、尺寸穩定性良好、介電損失極小、耐熱性高。另，日本出光興產公司的XAREC(登錄商標)係可作為該對排聚苯乙烯樹脂。

另一方面，彈性體12則使用具有熱可塑性且彈性良好之高分子化合物的彈性物(elastomer)較為理想。日本JSR公司的EXCELINK(登錄商標)係可作為該具有熱可塑性之彈性物。

呈圓盤狀之封口板11表面上，沿著封口板11的外周緣設有環狀溝部14。該環狀溝部14如圖3之剖面圖所示，其剖面沿深度方向係呈扁圓形。也就是說，環狀溝部14的邊緣中，封口板11的中心側與外周側的邊緣上，係殘留有朝向溝中央水平突出之突起部16，結果使得環狀溝部14的開口部比溝內部還來得狹窄。此外，該突起部16的表面與封口板11的表面高度相同。

另一方面，封口板11的中央部上，設置有插通電極 4的電極孔13，以及設於其外周之電極溝部15。該電極溝部15的開口部上，同樣設置有朝向溝中央之突起部16。該突起部16較電極溝部15的開口邊緣更設置於底面側，且朝著封口板11的外表面側斜向延伸。

前述彈性體12係充填成型於封口板11的環狀溝部14及電極溝部15，藉此與封口板11一體化。該充填成型之彈性體12，係藉由環狀溝部14及電極溝部15的開口部上所設之突起部16而被卡合。

利用圖3，說明封口體10的製造順序。本實施形態中，係使用雙料成型機來製造封口體10。首先，在用來使電極孔13、環狀溝部14、電極溝部15及突起部16成型的模具內，注入對排聚苯乙烯樹脂，並使其凝固，藉此製造出封口板11。

該封口板11係呈如圖3(a)所示之形狀。也就是說，將熱可塑性之前述對排聚苯乙烯樹脂加熱至融點使其軟化，再射出注入前述模具內。接著藉由冷却使該對排聚苯乙烯樹脂凝固，形成封口板11。另，電極4亦可以埋入射出成型方式來成型。也就是說，在對排聚苯乙烯樹脂注入上述模具時，令電極4預先配置於規定之位置，且被電極孔13插通。

此時，封口板11上會如圖3(a)所示，形成電極孔13、環狀溝部14、電極溝部15、突起部16。接下來，在封口板11保持於前述模具的狀態下，例如將該模具以旋轉等方式移動至規定位置。在該位置，加熱至融點的彈性 物會射出注入至環狀溝部14及電極溝部15內。

注入環狀溝部14及電極溝部15的彈性物，經冷卻後會如圖3(b)所示，充填於環狀溝部14及電極溝部15的內部全體，且被突起部16卡合，與封口板11一體化。

具有前述結構之本實施形態的封口體10，係用來將容納電容器元件2的外殼3之開口部予以密封。具體來說，外殼3的開口部先端係朝向封口體10受到捲邊加工，呈現如圖1所示之形狀。此時，充填於封口體10的環狀溝部14之彈性體12，會受到外殼3的開口部先端所推壓，藉此使外殼3密封。

(功效)

第1實施形態之電解電容器1可達成下述功效。

(1)因封口體10的環狀溝部14設置了突起部16，在溝部內充填成型的彈性體12凝固後，會被該突起部16卡合。其結果，即使對外殼3的先端部分進行捲邊加工等而施加推壓力於彈性體12，亦不會發生脫落，可高密閉度地予以密封。

(2)封口板11與彈性體12藉由突起部16而形成密合狀態，該密合狀態即使面對經年變化，仍能維持強固性。因此，可提供可靠性高的電解電容器1。

(3)因封口體10與彈性體12一體成型，故兩者不需使用黏著劑也能固定，可提供具高耐熱性、耐化學性的封口體10。

(4)在封口板11上被電極4插通的電極孔13部分，如同電解電容器1與外殼3的密封般，具有突起部16的電極溝部15內充填有熱可塑性的彈性物而予以密封。也就是說，電極4與充填於電極溝部15的彈性物彼此密合，可具有高密封性，且因該彈性物被突起部16卡合，不會發生移位或脫落，使得電極4與封口板11長期保持在強固的密閉狀態。

2.第2實施形態

利用圖4說明第2實施形態。另，圖1、圖2所示之結構與第1實施形態相同，故省略其說明。

(結構)

本實施形態之封口板11如圖4(a)所示，各溝部的邊緣部分設置有隆起部17，其在變形後會成為突起部16。該隆起部17係形成於環狀溝部14與電極溝部15的邊緣部分，與前述溝部內面之方向平行。也就是說，隆起部17在溝部14、15的開口部上方約略為直立，對於封口板11呈站立般。因此，在封口板11已成型的狀態下，開口部並非如前述第1實施形態般較狹窄，而是各溝部14、15的開口部與各溝部14、15的寬度相等。

具有該隆起部17之本實施形態的封口板11，係如第1實施形態般，由雙料成型機製得。首先，在具備電極孔13、環狀溝部14、電極溝部15及隆起部17的模具內， 注入加熱至融點而軟化之對排聚苯乙烯樹脂，並使該注入之樹脂凝固，製造出如圖4(a)所示之封口板11。另，本實施形態如同第1實施形態般，電極4亦可以埋入射出成型方式來成型。在此情形下，本實施例中，隆起部17在溝部14、15的開口部上方約略為直立。因此，溝部的開口部較廣，不會有所謂的模型凹穴(undercut)，因此用來形成溝部14、15的模具，可輕易地從溝部內拆卸。

接著，同第1實施形態般，將加熱至融點的彈性物射出，充填至環狀溝部14及電極溝部15內。在彈性物充填前，先以模具的一部分將隆起部17壓平。藉由壓平製程，在充填前會同前述第1實施形態般，於環狀溝部14及電極溝部15的邊緣形成如圖4(b)所示之突起部16。

像這樣注入環狀溝部14及電極溝部15的彈性物，會同第1實施形態般被冷卻，而如圖4(b)所示覆蓋環狀溝部14及電極溝部15的內面全體，且被突起部16卡合，與封口板11一體化。另，前述隆起部17的壓平處理，亦可在封口板11上所形成之環狀溝部14及電極溝部15內充填成型之彈性物冷卻凝固後再進行。

(功效)

本實施形態中，使各溝部成型的模具從溝部內拆卸後，令封口板11的隆起部17變形，形成突起部16。像這樣從溝部將模具拆卸時，因溝部內部沒有突起，不會形成模型凹穴，故可令模具的形狀單純化。且成型後可以突 起部16確實卡合彈性體，故可將彈性物之彈性體12與封口體10強固地做成一體化。

3.其他實施形態

本發明並不限於前述實施形態，亦包含如下之其他實施形態。

(1)實施形態的封口板11雖由對排聚苯乙烯樹脂所形成，但並不在此限。

(2)實施形態的彈性體12雖為彈性物(elastomer)，但並不在此限。彈性體12只要是具有熱可塑性且彈性良好之化合物即可，亦可使用橡膠等。

(3)實施形態的封口體10成型方式雖使用雙料成型機，但並不在此限。舉例來說，封口板11的成型，以及將彈性體12充填至該封口板11的溝部14、15，係可分別使用不同之成型機。

(4)實施形態的結構中，雖設置電極溝部16使得封口板11與電極4之間具有高度密封性，但並不在此限。舉例來說，亦可不設置電極溝部16，而是將封口板11與電極4一體成型，或以其他密封手段來確保其氣密性。

1‧‧‧電解電容器

2‧‧‧電容器元件

3‧‧‧外殼

4‧‧‧電極

10‧‧‧封口體

11‧‧‧封口板

12‧‧‧彈性體

13‧‧‧電極孔

14‧‧‧環狀溝部

15‧‧‧電極溝部

16‧‧‧突起部

17‧‧‧隆起部

20‧‧‧封口體

21‧‧‧封口板

22‧‧‧O型環

23‧‧‧O型環溝部

30‧‧‧導線部

[圖1]第1、第2實施形態之電解電容器全體示意剖面圖。

[圖2]第1、第2實施形態之封口體示意平面圖。

[圖3]第1實施形態之封口體剖面圖，其中(a)為封口板單體，(b)為彈性體充填成型於封口板之狀態。

[圖4]第2實施形態之封口體剖面圖，其中(a)為封口板單體，(b)為彈性體充填成型於封口板後，令隆起部變形之狀態。

[圖5]習知之電解電容器全體示意剖面圖。

1‧‧‧電解電容器

2‧‧‧電容器元件

3‧‧‧外殼

4‧‧‧電極

10‧‧‧封口體

11‧‧‧封口板

12‧‧‧彈性體

13‧‧‧電極孔

14‧‧‧環狀溝部

15‧‧‧電極溝部

16‧‧‧突起部

Claims (6)

1. 一種電解電容器用封口體，係為用於電解電容器之封口體，其特徵為，具備：封口板，其具有以樹脂成型的環狀之溝部；及彈性體，其於該封口板的環狀溝部內一體地充填成型；前述環狀溝部具備突起部，其與前述充填成型之彈性體卡合。
2. 如申請專利範圍第1項之電解電容器用封口體，其中，前述封口板具有用來插通電極之複數電極孔，該複數電極孔的外周分別設置有用來充填彈性體之電極溝部，該電極溝部上設置有用來卡合該彈性體之突起部。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之電解電容器用封口體，其中，前述封口板具有隆起部，其在前述溝部的邊緣部分，相對於該封口板呈站立，前述突起部的形成方式，係在前述彈性體充填至前述溝部後，令前述隆起部往溝部的中央方向變形而成。
4. 如申請專利範圍第1項之電解電容器用封口體，其中，前述樹脂係為對排聚苯乙烯樹脂，前述彈性體係為彈性物(elastomer)。
5. 如申請專利範圍第1項之電解電容器用封口體， 其中，前述封口板，以及在該封口板的溝部充填成型之彈性體，係以雙料成型機來成型。
6. 一種電解電容器，其特徵為，具備：如申請專利範圍第1項之封口體；及外殼，其容納電容器元件，且由前述封口體所密封。