TWI640024B - Electronic parts - Google Patents

Abstract

本發明係一種鋁電解電容器，其具備：有底圓筒狀之外裝殼體，其收納隔著分隔件將陽極箔與陰極箔重合地捲繞而成之電容器元件；及彈性封口材，其將外裝殼體之開口部密封；外裝殼體係藉由於外周面形成複數個徑向深度自有底圓筒狀之底面朝向開口側變淺之錐狀之凹部，而於位於該凹部之背面之內周面形成朝向徑向中心側隆起之錐狀隆起部，且藉由該隆起部而抵接支持電容器元件。

Description

電子零件

本發明係關於一種用於電氣機器及車輛等之電子零件。

近年來，不僅於車輛中而且亦於電氣機器中，使用電子零件之環境正在多樣化。因此，對於用於電氣機器等之電子零件亦強烈要求環境耐受性能。具體而言，要求機械強度高且耐振性優異之電子零件。然而，電解電容器、電雙層電容器、鋰離子電容器等圓筒狀電子零件因直立於電路基板且藉由焊料等固定電極端子，而存在不耐振動之傾向。 因此，為了滿足該要求，而實施如下形態。例如，使收納元件之有底圓筒狀金屬殼體之內底部角部成為堆焊狀，形成朝向內底面前端變細之錐部，且藉由相較該圓筒長度更長之分隔件，被覆圓筒狀元件之外周，將自圓筒部伸出之分隔件推壓至錐部而壓扁，藉此，一邊保護元件之角部，一邊將插入前端側固定(參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2015-162471號公報

[發明所欲解決之問題] 然而，專利文獻1中記載之殼體僅使圓筒狀元件之插入前端側之角部與錐部接觸，因此當自外部反覆受到較強之振動時，會產生如下不良情形：元件產生超出錐部之程度之變形導致元件之振幅變大，從而連接於元件之引出端子斷裂。又，於未將元件均等地按壓於錐部之情形時，會產生偏向錐部之電容器元件之角部即使被分隔件被覆，亦因按壓局部地進行作用而破損之問題。 本發明係鑒於上述問題點而完成，目的在於提供一種結構簡單且耐振性優異之電子零件。 [解決問題之技術手段] 本發明提供如下電子零件。 即，本發明之實施形態之電子零件具有下述構成。 一種電子零件，其特徵在於包括： 元件，其隔著分隔件將陽極箔與陰極箔重合地捲繞而成； 有底圓筒狀之外裝殼體，其收納上述元件；及 密封體，其將上述外裝殼體之開口部密封；且 於上述外裝殼體之外周面形成複數個徑向之深度自上述有底圓筒狀之底面朝向開口側變淺之錐狀之第1凹部，藉此於位於該第1凹部之背面之殼體內周面形成朝向徑向中心側隆起之錐狀之第1隆起部，且藉由該第1隆起部而抵接支持上述元件。 根據該構成，於將元件插入至外裝殼體之過程中，藉由第1隆起部而將該元件配置於中央，且收納於外裝殼體之底面側。即，第1隆起部作為準線及導件發揮功能。又，複數個第1隆起部係例如隔開特定之間隔於外裝殼體之內周面形成複數個，因此，於元件之直徑或形狀存在偏差之情形時、例如局部地存在外形尺寸較大之部位之情形時，以自接觸之隆起部分離進入相鄰之隆起部彼此之間之方式導引誘導該部位。因此，能夠避免因與第1隆起部之接觸而過度之按壓作用於元件，從而能夠進一步防止元件損傷。進而，自元件之前端朝向基端之周側面以特定面積與第1隆起部接觸，因此將對元件之按壓分散。 又，於上述構成中，較佳為於外裝殼體之底面，形成自上述底面之外周端朝向上述底面之中心延伸地形成並且向上述殼體軸向內側凹陷之第2凹部，藉此 於位於該第2凹部之背面之殼體底面之背面形成朝向殼體開口側隆起之第2隆起部。 根據該構成，元件之插入前端側與形成於外裝殼體之底面之背面側之第2隆起部接觸，因此能夠藉由外裝殼體之內周面及內底面而更穩定地抵接支持元件。其結果，與藉由第1隆起部僅抵接支持元件之外周之情形相比，耐振性變得更高。 又，於上述構成中，較佳為元件係以使上述陰極箔及上述分隔件相較於上述陽極箔於軸向更為突出之狀態被捲繞，且上述第2隆起部接觸於上述陰極箔及上述分隔件。 根據該構成，因相較陽極箔更向底面側突出之陰極箔及分隔件與外裝殼體之底面側之隆起部接觸，故能夠經由該隆起部使外裝殼體作為散熱片發揮功能。因此，能夠構成散熱效果優異之電子零件。 進而，於上述構成中，較佳為上述第1隆起部之徑向中心側之頂部以上述殼體底面側之外周端為起點，沿軸向相對於上述外裝殼體底面垂直地形成特定長度。 根據該構成，與隆起高度自底面側之外周端變低之錐狀之隆起部相比，隆起部與元件之接觸長度變長，因此能夠提昇耐振性。 [發明之效果] 根據本發明，能夠提供一種構成簡單且機械強度較高耐振性等環境耐受性能較高之電容器。

以下，基於隨附之圖式，對本發明之實施形態進行詳細說明。再者，本實施形態係以電解電容器為例對電子零件進行說明。 如圖1所示，本實施形態之電解電容器1包括電容器元件2、彈性封口材3、及外裝殼體4。再者，電容器元件2相當於本發明之元件，彈性封口材3相當於本發明之密封體。 如圖2所示，電容器元件2構成將陽極箔5與陰極箔6隔著分隔件(電解紙)7捲繞而成之捲繞部。又，電容器元件2之最外周係被分隔件7被覆。 於陽極箔5與陰極箔6分別連接有平坦狀之引板(省略圖示)，且經由該引板自陽極箔5及陰極箔6分別引出引線部8。兩個引線部8係自電容器元件2之一端面導出。各引線部8包含連結於引板之前端之圓棒狀之連接部8A、及焊接於連接部8A之前端部之引線8B。 陽極箔5係由鋁、鉭、鈮等閥金屬形成。陽極箔5之表面藉由蝕刻處理而粗面化，並且形成有由陽極氧化(化學轉化)產生之陽極氧化皮膜(未圖示)。 又，陰極箔6亦與陽極箔5同樣地由鋁等形成，且其表面實施粗面化，並且形成有自然氧化皮膜(未圖示)。再者，陰極箔6中，亦可使用形成有陽極氧化皮膜之箔、將鈦、氮化鈦等蒸鍍至表面而成之箔、擔載碳或鈦等而成之箔。 又，分隔件7中保持有驅動用電解液。藉此，於陽極箔5與分隔件7之間保持有驅動用電解液，且亦於陰極箔6與分隔件7之間保持有驅動用電解液。驅動用電解液係藉由使電容器元件2浸漬於驅動用電解液中而保持。 如圖1所示，電容器元件2係收納於形成為有底圓筒狀之外裝殼體4中。 外裝殼體4係由鋁等形成。於圖3及圖4中記載有外裝殼體4，但為了方便說明，而使底面向上。如圖3及圖4所示，該外裝殼體4於外周面4B隔開特定間隔(本實施形態為等間隔)形成有複數個徑向之深度自有底圓筒狀之底面4A朝向開口側變淺之錐狀之凹部9A(相當於第1凹部)。又，於位於該凹部9A之背面之內周面，形成有向徑向中心側隆起之高度自底面4A朝向開口側變低之錐狀之隆起部10A(相當於第1隆起部)。因此，該隆起部10A亦與凹部9A同樣地隔開特定間隔形成有複數個。再者，隆起部10A之頂部係朝向外裝殼體4之中心。此時，凹部9A於外裝殼體4之底面圓周上之寬度係例如設定為[外裝殼體之圓周/凹部之個數]×N%。再者，N係根據外裝殼體之尺寸等外形尺寸於1～30%之範圍內適當設定。又，凹部9A之個數例如較佳為3個以上，若為6個以上，則無論電容器元件2之引線部8相對於凹部9A位於何處均能提昇耐振性。 隆起部10A係如圖1、圖5及圖6所示地抵接支持電容器元件2。 又，凹部9A之深度D(圖5)係設定為於電容器元件2不產生破損及斷線之範圍內使隆起部10A之接觸部分之一部分陷入電容器元件2。例如，於如下述實施品般，外裝殼體4之直徑為18 mm、長度為40 mm之情形時，設定為隆起部10A陷入電容器元件2。再者，較理想為，隆起部10A陷入電容器元件2之深度設為電容器元件2之直徑之10%以下，以避免對元件賦予過度之壓力。 隆起部10係於自外裝殼體4之開口側收納電容器元件2之過程中，如圖5及圖6所示，一面自電容器元件2之外周面之插入前端朝向引線部側之基端逐漸增加隆起部10A之長度方向之接觸面積、及自引線部側之基端朝向外周面之插入前端逐漸增加隆起部10A之寬度方向之接觸面積，一面逐漸抵接支持電容器元件2。換言之，隆起部10A係一面使電容器元件2略微地彈性變形一面抵接支持電容器元件2。 又，隆起部10A於電容器元件2之收納過程中如下所述地發揮功能。於電容器元件2存在直徑或形狀等局部外形尺寸較大之部位之情形時，作用於該部位之按壓在與隆起部10A接觸下變得大於作用於其他部分之按壓。因此，將隆起部10A之頂部附近倒角，並且藉由伴隨電容器元件2之彈性變形之回復力(反彈力)，而導引誘導電容器元件2之外形較大之部位分離而進入相鄰之隆起部彼此之間。 外裝殼體4之開口部係於兩條引線部8被引出至外部之狀態下由彈性封口材3密封。彈性封口材3係以由形成於外裝殼體4之開口部之捲緊部11壓縮之狀態配置。再者，於外裝殼體4之底部，設置有閥(未圖示)，當內壓上升時，該閥開啟而將內壓釋放至外部。 於彈性封口材3形成有分別將兩條引線部8(連接部8A)貫通之2個貫通孔12。力未作用於彈性封口材3之無負載狀態下之貫通孔12之徑若干小於連接部8A之外徑。 彈性封口材3係藉由以橡膠或熱塑性彈性體為基材之組合物而形成。作為構成彈性封口材3之橡膠，具體而言，使用EPT(Ethylene Propylene Terpolymer，乙丙三元共聚物)、EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer Polymer，三元乙丙橡膠共聚物)、IIR(Isoprene Isobutylene Rubber異戊二烯異丁烯橡膠)等。 本實施形態之電解電容器1係如上述般構成。其次，對本實施形態之電解電容器1與先前品之比較實驗之結果進行詳細敍述。 ＜實施例＞ 於該實施例中，製作出於上述外裝殼體4中收納有電容器元件2之電解電容器1。該電解電容器1之尺寸為直徑18 mm，長度40 mm。又，電容器元件2之直徑為16.2 mm，外裝殼體4之凹部9A之長度為15 mm，且隆起部10A設為於電容器元件2之底部陷入0.1 mm之深度。 ＜比較例＞ 於該比較例中，使用於外裝殼體4之外周面不具有凹部且於內面不具有隆起部之圓筒狀之先前之電解電容器。該電解電容器1之尺寸係與實施例同樣為直徑18 mm，長度40 mm。 ＜振動試驗＞ 各製作三個實施例及比較例之各規格之測試品，進行振動試驗。該振動試驗係對於電解電容器，於10～2000 Hz之範圍內於成為50 G之XYZ方向上進行往返振動15分鐘，且各方向進行2小時，合計實施6小時，確認內部有無斷線。將該振動試驗之結果表示於表1中。表1中記載之○表示未檢測到斷線而正常，×表示檢測到斷線而異常。 [表1] 根據表1，可知以下情形。藉由本發明之實施例之外裝殼體4製作而成之實施例之三個電解電容器均未確認到內部之斷線。與此相對，於比較例之三個電解電容器中，均確認到內部之斷線。因此，藉由實施例，能夠達成比較例未達成之上述振動試驗條件。 如上所述，於本實施形態之電解電容器1中，於外周面4B形成複數個徑向之深度自有底圓筒狀之底面4A朝向開口側變淺之錐狀之凹部9A，藉此能夠藉由適當地按壓支持電容器元件2來提高耐振性，並且提高外裝殼體本身之強度。 又，形成於外裝殼體內面之隆起部10A朝向外裝殼體4之軸中心隆起，因此於將電容器元件2收納於外裝殼體4之過程中作為導件發揮功能，並且亦具有使電容器元件2對準之功能。 尤其，於電容器元件2局部地存在外形尺寸較大之部位之情形時，導引誘導該部位離開隆起部10A，進入相鄰之隆起部彼此之間。因此，於本實施形態之電解電容器1中，能夠避免因電容器元件2與隆起部10A之接觸導致過度之按壓作用於該電容器元件2，進而能夠防止電容器元件2損傷。 進而，因自電容器元件2之插入前端朝向引線部側基端之外周面以特定長度及特定面積與隆起部10A之頂部接觸，故而，能夠分散對電容器元件2之按壓，進而能夠防止電容器元件2損傷。 再者，本發明並不限定於上述實施形態之構成，亦公開以下構成。 (1)形成於上述實施形態之外裝殼體4之凹部9A為凹入彎曲形狀，但亦可如圖7所示，係自外裝殼體4之底面4A觀察為矩形、且自底面4A朝向開口側前端變細之錐狀之楔形狀。 (2)如圖8所示，外裝殼體4亦可為如下構成，其具備：凹部9A，其係自底面4A之外周朝向開口側設為前端變細形狀；及凹部9B(相當於第2凹部)，其係與凹部9A為相同形狀，以與凹部9A連結之態樣自底面4A之外周朝向底面中心成為前端變細形狀。即，形成徑向之深度自有底圓筒狀之底面4A朝向開口側變淺之錐狀之凹部9A、及於底面4A之外周側與該凹部9A連結且軸向之深度朝向底面4A之中心變淺之錐狀之凹部9B。如圖9所示，位於形成於該外裝殼體4之外周面4B之凹部9A之背面之內周面係形成有向徑向中心側隆起之高度自底面4A朝向開口側變低之錐狀之隆起部10A，並且形成有向軸向開口側隆起之高度自底面4A之背面外周朝向中心變低之錐狀之隆起部10B(相當於第2隆起部)。又，凹部9B與隆起部10B之形狀亦可為自有底圓筒狀之底面4A朝向軸向開口側其深度(高度)相同。 於如上述實施例般外裝殼體4之直徑為18 mm之情形時，形成於底面4A之凹部9B之長度設定為例如4 mm。即，根據包含該實施例之本發明，將凹部9B之長度設定為相對於外裝殼體4之底面4A之直徑為例如25%以內。再者，於底面4A設置閥(例如十字閥)之情形時，以閥與凹部9B不重合之方式於底面4A形成凹部9B。 於使用該外裝殼體4製作電解電容器1之情形時，較佳為以如下方式構成電容器元件2。 如圖9所示，例如陰極箔6及分隔件7之前端相較陽極箔5更突出，且與形成於外裝殼體4之底面4A之背面之隆起部10B接觸。於該構成中，可使陰極箔6之寬度(軸向之長度)大於陽極箔5之寬度，或於陰極箔6之寬度與陽極箔5寬度相同之情形時，以使陰極箔6相對於陽極箔5朝外裝殼體4之底面側錯開之方式構成即可。捲繞該等陽極箔5、陰極箔6及分隔件7，構成電容器元件2。又，分隔件7當具有陽極箔5與陰極箔6不會接觸之寬度。 根據該構成，因電容器元件2之前端側與外裝殼體4接觸，故不僅能夠提高電解電容器1之耐振性，而且因陰極箔6與外裝殼體4接觸，故外裝殼體4作為散熱片發揮功能。因此，能夠構成散熱性亦優異之電解電容器。再者，亦可將形成於外裝殼體4之底面側之背面之隆起部10B之一部分以與電容器元件2之上部平行之方式構成。 (3)上述各實施形態之形成於外裝殼體4之隆起部10構成為，其朝徑向中心側隆起之高度係以底面4A側為基端朝向殼體開口連續變低，但亦可以如下方式構成。 例如圖10所示，亦可構成為於外裝殼體4之內周面側，隆起部10A之頂部係以底面4A側之外周端為起點使特定長度相對於外裝殼體4之底面4A垂直。作為實施例之一例，電解電容器1之外形尺寸如下所述。外裝殼體4之外徑為18.0 mm，未形成隆起部10A之部位中之外裝殼體4之內徑為17.3 mm，凹部9A沿底面4A之周方向等間隔地形成有6個，電容器元件2之直徑為16.2 mm。 於該電解電容器1之情形時，將凹部9A之徑向之深度D1設定為0.6 mm，將軸向之長度L1設定為15.0 mm，將隆起部10A與電容器元件2之接觸長度L2設定為10.0 mm，將隆起部10A對於電容器元件2之陷入深度D2設定為0.05 mm。又，設定為使分隔件7自陽極箔5及陰極箔6伸出而與外裝殼體4之底面4A之背面側接觸。此時，將分隔件7於軸向上自兩箔5、6伸出之伸出長度L3設定為1.0 mm。 製作上述條件之電解電容器(以下稱為“變化例”)，於與上述實施例相同之條件下實施振動試驗。其結果，亦於該變化例中，在電解電容器之內部未確認到斷裂。 根據該構成，與上述實施例相比，因隆起部10A與電容器元件2之接觸長度變長，故可實現耐振性之進一步提昇。 (4)於上述實施形態之外裝殼體4中，隆起部10係沿底面4A之周方向等間隔地形成，但例如亦可如圖11所示，形成使兩個隆起部10接近之組，且將該組等間隔地形成複數組。 (5)於上述實施形態中，以電解電容器為例進行了說明，但並不限定於電解電容器，當可例如對電雙層電容器、鋰離子電容器等藉由圓筒狀之外裝殼體來密封元件之電子零件應用上述各實施形態中記載之外裝殼體4。

1‧‧‧鋁電解電容器

2‧‧‧電容器元件

3‧‧‧彈性封口材

4‧‧‧外裝殼體

4A‧‧‧底面

4B‧‧‧外周面

5‧‧‧陽極箔

6‧‧‧陰極箔

7‧‧‧分隔件

8‧‧‧引線部

8A‧‧‧連接部

8B‧‧‧引線

9A、9B‧‧‧凹部

10、10A、10B‧‧‧隆起部

11‧‧‧捲緊部

12‧‧‧貫通孔

D‧‧‧深度

D1‧‧‧徑向深度

D2‧‧‧陷入深度

L1‧‧‧軸向長度

L2‧‧‧接觸長度

L3‧‧‧伸出長度

圖1係表示本發明之電解電容器之構成之剖視圖。 圖2係本發明之電解電容器中使用之電容器元件之分解立體圖。 圖3係表示本發明之電解電容器中使用之外裝殼體之立體圖。 圖4係表示本發明之電解電容器中使用之外裝殼體之仰視圖。 圖5係本發明之電解電容器之電容器元件收納於外裝殼體之動作說明圖。 圖6係本發明之電解電容器之電容器元件收納於外裝殼體之動作說明圖。 圖7係本發明之變化例之電解電容器中使用之外裝殼體之仰視圖。 圖8係本發明之變化例之電解電容器中使用之外裝殼體之立體圖。 圖9係圖8所示之電解電容器之A-A箭線剖視圖。 圖10係本發明之變化例之電解電容器之局部剖視圖。 圖11係本發明之變化例之電解電容器中使用之外裝殼體之仰視圖。

Claims (4)

1. 一種電子零件，其特徵在於包括： 元件，其係隔著分隔件將陽極箔與陰極箔重合地捲繞而成； 有底圓筒狀之外裝殼體，其收納上述元件；及 密封體，其將上述外裝殼體之開口部密封；且 藉由於上述外裝殼體之外周面形成複數個徑向之深度自上述有底圓筒狀之底面朝向開口側變淺之錐狀第1凹部，而於位於該第1凹部之背面之殼體內周面形成朝向徑向中心側隆起之錐狀第1隆起部，且藉由該第1隆起部而抵接支持上述元件。
2. 如請求項1之電子零件，其中 於上述外裝殼體之底面，形成自上述底面之外周端朝向上述底面之中心延伸地形成並且向上述殼體軸向內側凹陷之第2凹部，藉此於位於該第2凹部之背面之殼體底面之背面形成朝向殼體開口側隆起之第2隆起部。
3. 如請求項2之電子零件，其中 上述元件係以使上述陰極箔及上述分隔件相較於上述陽極箔於軸向更為突出之狀態被捲繞，且上述第2隆起部接觸於上述陰極箔及上述分隔件。
4. 如請求項1至3中任一項之電子零件，其中 上述第1隆起部之徑向中心側之頂部係以上述殼體底面側之外周端為起點，沿軸向相對於上述外裝殼體底面垂直地形成特定長度。