WO2004084246A1 - コンデンサおよびその接続方法 - Google Patents

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WO2004084246A1
WO2004084246A1 PCT/JP2004/003655 JP2004003655W WO2004084246A1 WO 2004084246 A1 WO2004084246 A1 WO 2004084246A1 JP 2004003655 W JP2004003655 W JP 2004003655W WO 2004084246 A1 WO2004084246 A1 WO 2004084246A1
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capacitor
metal case
capacitor according
capacitor element
current collector
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Teruhisa Miura
Yosio Miyazaki
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Definitions

  • the present invention relates to a large-capacity capacitor used for various electronic devices and a connection method thereof. Background technology>
  • this electric double-layer capacitor has a capacitor element 31 placed in a metal case 36 with a bottom. After the capacitor element 31 is impregnated with a driving electrolyte, It is placed in a bottomed metal case 36, and the opening of the metal case 36 is sealed with a sealing member 37. The outside of the metal case 36 is covered with a sleeve 38 made of synthetic resin.
  • the capacitor element 31 is made of a sheet-like polarizable electrode 32 a by kneading, for example, activated carbon or polytetrafluoroethylene (PTFE) as a carbon or binder.
  • 33a are drawn out in advance with a metallic foil, plate or mesh current collector 32b, 33b to which a lead is fixed and attached with a conductive adhesive.
  • the pair of electrode bodies are wound around separators 34 and 35.
  • the width of the current collectors 3 2 b and 33 b of the capacitor element 31 is wider than the sheet-like polarizable electrodes 32 a and 33 a, and the protruding lead portions 32 c and 33 c are formed.
  • the protruding lead portions 32c and 33c are brought down in the direction of the center of the capacitor element 31 during winding (swaging) so that the lead surfaces come into surface contact.
  • a through hole is formed in the center of the capacitor element 31 in the vertical direction.
  • the lower surface 32 c is held in contact with the inner surface of the bottom surface 36 a of the metal case 36, and the upper surface 33 c passes through the sealing member 37. It is held in contact with the inner surface of the conductive terminal plate 39 extending outward.
  • the sealing method of the sealing body 37 is as follows. A horizontal drawing groove is formed in 36, and after closing the sealing body 37 in the horizontal drawing groove, the sealing body 37 is fixed by curling the open end of the metal case 36 inward.
  • the curled metal case 36 has such a configuration that the open end of the metal case 36 is inserted into an annular rubber portion 40 provided in the sealing body 37.
  • Patent Document 1 As a prior art document relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-2757571
  • the upper surface 33 c of the capacitor element 31 is the anode lead surface
  • the lower surface 32 c is the cathode lead surface
  • the lower surface 32 c is the inner bottom surface of the metal case 36. Since it is electrically connected to 36a, the metal case 36 becomes a cathode.
  • This leakage occurs because the metal case 36 is a cathode, and at the sealing portion, hydroxide ions are generated by an electrochemical reaction of water contained in the driving electrolyte, and the hydroxide ions and the positive ions of the electrolyte are generated. Acts to make the alkaline solution more alkaline, and the alkaline driving electrolyte travels along the inner surface of the metal case 36, deteriorating the rubber portion 40 in contact with the opening end, and sealing. This is because the performance is reduced.
  • the driving electrolyte leaks to the outside in this way, not only does the life of the capacitor become shorter, but also because the driving electrolyte leaked to the outside has ion conductivity, it increases the wiring pattern on the printed circuit board. If the driving electrolyte adheres to the negative side, the circuit may malfunction.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a large-capacity capacitor in which a driving electrolyte does not leak to the outside even when used in a high-temperature, high-humidity environment for a long time, and a method for connecting the capacitor. It is intended for that purpose.
  • the invention described in claim 1 of the present invention is directed to a hollow capacitor element formed by winding a pair of flat electrodes with a separator interposed therebetween.
  • a bottomed cylindrical metal case for accommodating the capacitor element together with the driving electrolyte, and a sealing plate provided with an external connection terminal for closing an opening of the metal case; and a surface of the sealing plate.
  • a rubber-like elastic body is provided on a peripheral edge, and an electrical insulating layer is provided that covers at least a concave portion provided for fixing a sealing plate from an opening end of the metal case, and the rubber-like elastic body is provided in the metal case.
  • the side surface of the sealing plate can be in close contact with the inner surface of the metal case, so that the driving electrolyte travels along the inner surface of the metal case.
  • Nako rather than because the sealing portion of the metal case is insulated by the electrically insulating layer, it will not occur even electrochemical reaction of water driving electrolyte solution, sealed in long-term use It has an effect that the reliability of sealing can be improved.
  • the invention described in claim 2 of the present invention is the invention according to claim 1, wherein the capacitor element is connected to each of the pair of electrodes with an extraction lead, and the projection of the extraction lead is In this configuration, the end face of one electrode protrudes in the direction opposite to the direction, so that the heat generated inside the capacitor during charging and discharging of the capacitor can be easily generated from the end face of the protruding electrode of the capacitor element. Since the heat is dissipated to the metal case, the heat can be easily released to the outside.
  • the invention described in claim 3 of the present invention is the invention according to claim 1, wherein the capacitor element causes the end faces of the pair of electrodes to project in opposite directions to each other, and the end face of the electrode
  • This configuration reduces the contact resistance between the capacitor element and the extraction lead and reduces the heat generated inside the capacitor from the protruding end face of the capacitor element. It has the effect that heat can be easily dissipated to the metal case and the heat can be easily released to the outside.
  • the invention described in claim 4 of the present invention is the same as the invention described in claim 3 except that an electric insulating plate is provided between each lead lead. Yes, this configuration has the effect of preventing short-circuiting of each lead-out lead and of being excellent against mechanical vibrations and the like.
  • the invention described in claim 5 of the present invention is the invention according to claim 1, wherein the electrical insulating layer is made of a polyaminoamide compound or a modified polyolefin resin. Since both the polyaminoamide compound and the modified polyolefin-based resin have a strong adhesive force to metals and are stable to alkalis and acids, they suppress deterioration of the electrical insulation layer, and are mainly made of rubber materials. Since it is possible to suppress chemical deterioration of the rubber-like elastic material used as a material, the rubber-like elastic body has an effect of improving sealing reliability in long-term use.
  • the invention described in claim 6 of the present invention is the invention according to claim 1, wherein the pair of flat electrodes is formed of a metal foil or a conductive polymer.
  • a polarizable electrode layer made of a mixture containing at least activated carbon and a binder is formed. With this structure, an electric double layer using an electric double layer formed at the interface of the polarizable electrode layer is formed.
  • the invention described in claim 7 of the present invention is the invention according to claim 1, wherein the pair of flat electrodes comprises at least a metal foil having a metal oxide film on the surface.
  • the metal material of the electrode is aluminum
  • it can be used as an aluminum electrolytic capacitor, and it is mainly used for an inverter circuit that requires a high ripple current. It has the effect of providing longer-term reliability than conventional aluminum electrolytic capacitors and reducing the heat generation of products when a large current is applied.
  • the invention described in claim 8 of the present invention is the invention according to claim 1, wherein the positioning of the center of the capacitor element and / or the positioning of the center of the capacitor element are performed on the inner bottom surface and the sealing plate of the metal case.
  • the invention described in claim 9 of the present invention is the invention according to claim 1, wherein a hollow core material is provided at the center of the capacitor element.
  • the core material is made of an insulating polymer
  • the core material is formed into a core when the capacitor element is wound, so that the electrode is wound tighter as compared with the case without the core material. Since the distance between them can be shortened, the winding deviation can be reduced, and the internal resistance can be reduced. In addition, even when vibration is externally applied to the capacitor, the stress on the electrode end face of the capacitor element can be reduced, thereby improving the seismic resistance of the product.
  • the heat radiation to the outside can be improved even when internal heat is generated when the capacitor is used.
  • the invention according to claim 10 of the present invention is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the tapered shape is in contact with the inner bottom surface and the inner side surface of the metal case.
  • the invention according to claim 11 of the present invention is the invention according to claim 1, wherein the capacitor element has electrode end faces protruding in opposite directions to each other, and the metal case includes: A current collecting plate having one of the electrode end faces of the capacitor element electrically connected to the inner bottom face, and a terminal for external connection electrically connected to the other electrode end face of the capacitor element; In this configuration, the terminal for external connection of the current collector plate is penetrated.
  • the driving electrolytic solution is It does not travel along the inner surface, and the inside of the metal case sealing portion is insulated, so that the electrochemical reaction of water in the driving electrolyte does not occur.
  • the heat generated inside the capacitor during charge / discharge of the capacitor is easily radiated to the metal case from the protruding electrode end face of the capacitor element, so that the heat can be easily released to the outside. Therefore, it has an effect that the reliability of sealing can be improved.
  • the invention described in claim 12 of the present invention is the invention according to claim 11, wherein a terminal for external connection is provided on the outer bottom surface of the metal case.
  • the shape of the external connection terminal may be a cylindrical shape in which a thread is cut inside, or a flat shape having a mounting hole near the center thereof.
  • the invention described in claim 13 of the present invention is the invention according to claim 11 or 12, wherein the current collector plate having an external connection terminal is made of a metal that also has a sealing plate. With this configuration, by integrating the sealing plate and the current collector plate, the number of components of the capacitor can be reduced and the height can be reduced at the same time. Has the effect of being able to
  • the shape of the external connection terminal may be a cylindrical shape having a threaded external portion, or a flat plate shape having a mounting hole near the center thereof.
  • the invention described in claim 14 of the present invention is the invention according to any one of claims 11 to 13 in which the rubber-like elasticity of the sealing plate or the sealing current collector plate is provided. Contact with the body With this configuration, the rubber-like elastic body is formed by the annular protrusion provided on the sealing plate and the opening end of the curled metal case. Since sealing can be performed by being strongly sandwiched, there is an effect that the reliability of sealing can be improved in long-term use.
  • the invention described in claim 15 of the present invention is the invention according to claim 11 or 12, wherein the invention is sealed in a through-hole of a sealing plate in contact with an external connection terminal of the current collector plate.
  • the through hole of the sealing plate that exposes the external connection terminal of the current collector plate can be securely sealed, and the driving electrolytic solution in the metal case can be sealed. It has the effect that the liquid does not leak outside.
  • the invention described in claim 16 of the present invention is the invention according to claim 15, wherein the surface of the external connection terminal of the current collector plate that is in contact with the through hole of the sealing plate is electrically connected.
  • This is a configuration in which an insulating layer is provided, and this configuration has an effect that the effect obtained by the invention described in claim 15 can be further enhanced.
  • the invention described in claim 17 of the present invention is the invention according to claim 13, wherein an annular portion is provided on the outer peripheral portion of the sealed current collector plate on the side joined to the capacitor element. A convex portion is provided, and an electrical insulating layer is provided around an outer peripheral portion including the annular convex portion. With this configuration, a driving electrolyte generated near the outer periphery of the sealed current collector plate It has the function of suppressing acidification of the rubber and preventing the rubber-like elastic body from being chemically degraded.
  • the capacitor element is stored in the metal case ⁇ and then the sealed current collector plate is attached to the electrode end face of the capacitor element.
  • the electrode end faces of the capacitor element can be easily assembled on the part electrically connected to the sealing current collector, so that the variation in connection resistance between the capacitor element and the sealing current collector can be more stabilized.
  • the annular convex portion provided on the sealed current collector plate has the effect if it is formed within a range of 5 ° to 85 ° on the center side of the capacitor element with respect to the outer peripheral side face of the capacitor element. That can be caused.
  • the invention described in claim 18 of the present invention is directed to the invention described in any one of claims 11 to 13 according to any one of claims 11 to 13, wherein the inner bottom surface of the metal case, the current collector plate, and the sealing device are provided.
  • Current collector At least one of them is provided with a projection for positioning or fixing the center of the capacitor element.
  • the invention described in claim 19 of the present invention is the invention according to any one of claims 11, 16 and 17, wherein the electric insulating layer is a polyaminoamide compound or a modified compound.
  • the structure is a polyolefin-based resin.Since both the polyaminoamide compound and the modified polyolefin-based resin have strong adhesion to metals and are stable against alkalis and acids, they Since the deterioration can be suppressed, and furthermore the chemical deterioration of the rubber-like elastic material containing a rubber material as a main component can be suppressed, it has the effect of improving the sealing reliability in long-term use.
  • the invention described in claim 20 of the present invention is the invention according to any one of claims 11 to 13, wherein the pair of flat electrodes is made of a metal foil or a conductive material.
  • a polarizable electrode layer made of a mixture containing at least an activated carbon, a binder, and a conductive agent is formed on the surface of a current collector made of a conductive polymer, except for the electrode end face portion. It can be used as an electric double layer capacitor using an electric double layer formed at the interface of the polarizable electrode layer, and is used as a device for automotive electrical equipment that requires large capacity and long-term reliability. It has the effect that a capacitor that can be obtained can be obtained.
  • the invention described in claim 21 of the present invention is the invention according to any one of claims 11 to 13, wherein the pair of flat electrodes has metal oxide on the surface.
  • the metal foil having a film is used for at least one of them.
  • the metal material of the electrode is aluminum
  • it can be used as an aluminum electrolytic capacitor.
  • It can be used as an aluminum electrolytic capacitor for inverter circuits that require a ripple current, providing longer-term reliability than conventional aluminum electrolytic capacitors, and reducing product heat generation when a large current is applied. It has the effect of being able to
  • the invention according to claim 22 of the present invention is the invention according to any one of claims 11 to 13, wherein a hollow core material is provided at the center of the capacitor element.
  • the core material is made of an insulating polymer
  • the core material when the capacitor element is wound, the core material is formed into a winding core, so that there is no core material. Since the distance between the electrodes can be shortened by winding tightly, the winding deviation can be reduced and the internal resistance can be reduced. In addition, even when vibration is externally applied to the capacitor, the stress on the electrode end face of the capacitor element can be reduced, thereby improving the seismic resistance of the product.
  • the heat radiation to the outside can be improved even when internal heat is generated when the capacitor is used.
  • the invention described in claim 23 of the present invention is characterized in that, in the invention described in any one of claims 11 to 13, the metal case is in contact with the inner bottom surface and the inner side surface of the metal case.
  • This configuration has a tapered thick part.With this configuration, when the electrode end face of the capacitor element is pressed against the inner bottom face of the metal case, the electrode end face of the capacitor element is It is easy to assemble at the part electrically connected to the capacitor, has the effect of stabilizing the variation of the connection resistance between the capacitor element and the metal case, and suppressing the variation of the resistance value of the product.
  • the connecting method for connecting a plurality of capacitors described in claim 11 braze the outer bottom surface or the outer surface of the metal case. Or a manufacturing method in which the connection is made by welding. This method can maintain the reliability of the sealing of each capacitor even if they are connected in series. Leakage can be prevented, and even if mechanical stress is applied to the capacitor, the connection part is not broken and no disconnection occurs, and the work efficiency of the connection can be dramatically improved. It has a function.
  • inert gas arc welding for welding, there is no oxide at the connection part connected by metal bonding, so that a stronger connection can be achieved.
  • inert gas arc welding after brazing it is possible to further exert the effect of the connection as compared with the connection method using each of them alone.
  • TIG welding MIG welding method for the inert gas arc welding The present invention can use any of these methods.
  • the invention described in claim 25 of the present invention is the invention according to claim 24, wherein the connecting member is used when connecting.
  • the connecting member is used when connecting.
  • the invention described in claim 26 of the present invention is the invention according to claim 1 or 11, wherein the electrical insulating layer is made of an acryl-melamine resin.
  • the electrical insulating layer is made of an acryl-melamine resin.
  • acrylic-melamine resin is dissolved in a mixed solvent of water, isopropyl alcohol, and butycellosolve, and the temperature of the mixed solvent is adjusted. 2 Keep the temperature around the opening of the metal case in a mixed solvent while maintaining the temperature at 1 ⁇ 2 ° C, and apply a voltage of 150 ⁇ 5 OV for 2 to 5 minutes with the metal case as one pole.
  • the invention described in claim 27 of the present invention is the invention described in any one of claims 1, 5, 11, 11, 16, 17, 19, 26,
  • a pre-treatment for disposing the electrical insulating layer on the metal case the metal case is subjected to at least one of a degreasing treatment, a roughening treatment, and an oxide film forming treatment.
  • the metal case is made of aluminum, the liquid temperature is set to 21 ⁇ 2 ° C with the periphery of the opening immersed in 16 ⁇ 1 WZV% sulfuric acid, and the metal case is connected to the anode.
  • a voltage of 15 ⁇ 3 V at a current density of 110 ⁇ 40 AZm 2 for about 40 minutes in this state A porous metal oxide film layer having a nest structure can be formed. Since the oxide film layer is porous, the electric insulating layer is peeled off from the metal case by an anchor effect.
  • an electrically insulating layer firmly bonded by hydrogen bonding between the hydroxyl group and oxygen of the metal oxide film can be obtained.
  • the reliability of sealing can be improved even after long-term use of the capacitor.
  • the invention described in claim 28 of the present invention is the invention according to claim 1 or 11, wherein the electrical insulating layer is a structure of an alumite layer. An electrical insulation layer is provided around the opening of the metal case.
  • the temperature of the solution was 21 ⁇ 2 ° C with the periphery of the opening immersed in sulfuric acid, and a voltage of 15 ⁇ 3 V with a current density of 110 ⁇ 4 h AZm 2 with the metal case as the anode.
  • an alumite layer can be provided.However, the alumite layer has a defective portion, and for example, nickel acetate 5.5 ⁇ 0.
  • This enables the alumite layer to be provided around the opening of the metal case, which is an electrically insulating layer without any deficiency, thus improving the sealing reliability even during long-term use of the capacitor. It has the effect of being able to.
  • the invention described in claim 29 of the present invention is the invention according to claim 1 or 11, wherein the shape of the end face of the opening of the metal case is a curved surface, According to this configuration, since the opening end of the metal case is curved and has no edge portion, it is easy to secure the thickness of the electrical insulating layer even at the opening end, and the present invention provides
  • the sealing of the capacitor is made by pressing the rubber-like elastic body at the opening end of the metal case, but when the metal case has an edge at the opening end, the metal case is used when the metal case opening is curled.
  • the roller or the like comes into contact with the opening end of the hole, the electrical insulating layer is partially lost, and the portion where the electrical insulating layer is lost loses the alkali suppression effect.
  • the driving M. is turned into alkaline or acidified rubber due to the polarity of the metal case.
  • the opening end of the metal case is made a curved surface to suppress this. This also has the effect of suppressing the occurrence of a missing portion of the electrical insulating layer and improving the sealing reliability.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a capacitor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the capacitor element.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of another metal case according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the configuration of another external connection terminal unit according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a capacitor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is (a) an exploded perspective view showing the configuration of the capacitor element, and (b) a perspective view of the same.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a capacitor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of an electric insulating plate according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of a capacitor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing (a) a configuration of the capacitor element according to the fourth embodiment (b> a perspective view of the capacitor element;
  • FIG. 11 is a perspective view of a current collector according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a capacitor according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a capacitor according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a capacitor according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a capacitor according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a side view showing a method of connecting a capacitor according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a side view showing a method for connecting a capacitor according to the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional capacitor.
  • FIG. 19 is a perspective view of a capacitor element used in the capacitor.
  • 101 is a capacitor element
  • 102 a and 102 b are a pair of electrodes
  • 102 c is an end face of the electrode
  • 103 a and 103 b are lead-out leads.
  • 104 is a separator
  • 105 is a metal case
  • 105 a is a projection for positioning
  • 105 b is a concave portion
  • 106 is an electrical insulating layer
  • 107 is a sealing plate
  • 107 b is a positioning projection
  • 108 is an external connection terminal
  • 109 is a rubber-like elastic body
  • 201 is a capacitor element
  • 202 is a collection.
  • the current plate, 202a is the protrusion of the current collector
  • 202b is the concave portion of the current collector
  • 202c is the convex portion of the current collector
  • 203 is the metal case
  • 203 is the inner bottom surface of the metal case.
  • 203b is a convex part on the inner bottom surface of the metal case
  • 203c is a concave part of the metal case
  • 204 is an electrical insulating layer
  • 205 is a sealing plate
  • 205a is provided on the periphery of the surface of the sealing plate.
  • Projection 205 b is a through hole
  • 206 is a rubber-like elastic body
  • 207 is a sealing member
  • 208 a and 208 b are electrode ends Plane.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a capacitor according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a capacitor element used in the capacitor.
  • reference numeral 101 denotes a capacitor element.
  • the capacitor element 101 is connected to a pair of electrodes 102 a, 102 b as shown in FIG. 0b is connected, a separator 4 is interposed therebetween, and one end face 102b of one electrode 102b is wound so as to protrude.
  • the pair of electrodes 102 a and 102 b are made of a polarizable electrode made of a mixture containing at least activated carbon, a binder and a conductive agent. Is formed.
  • Reference numeral 105 denotes a bottomed cylindrical metal case
  • reference numeral 106 denotes at least an opening from the open end of the metal case 105 to the recessed portion 105b provided for fixing the sealing plate 107. It is an electrical insulating layer.
  • a projection 105a for positioning the capacitor element 101 is provided on the inner bottom surface of the metal case 105.
  • the sealing plate 107 includes an annular projection 107 a provided on the peripheral edge of the surface, a projection 107 b for positioning the capacitor element 101 provided at the center, and the lead lead 103. a and 103 b for connecting externally to each other.
  • Reference numeral 109 denotes a rubber-like elastic body provided on the sealing plate 107.
  • the driving electrolytic solution is formed in the metal case 105.
  • the metal case 105 becomes a cathode
  • an electrochemical reaction of water in the driving electrolyte occurs even if the metal case 105 becomes a cathode. Since it is eliminated, the reliability of sealing can be improved in long-term use.
  • projections 105a, 107b are provided on the inner bottom surface of the metal case 105 and the sealing plate 107, and the capacitor elements 101, 107b are provided by the projections 105a, 107b.
  • the metal case 105 when the metal case 105 is not provided with the electrical insulating layer 106, the metal case 105 is a cathode, so that the sealing portion of the metal case 105 is used for the driving electrolyte.
  • the contained water undergoes an electrochemical reaction to generate hydroxide ions, and the hydroxide ions and the positive ions of the electrolyte act to produce a more alkaline and alkaline driving electrolyte.
  • the rubber-like elastic body 106 coming along the inner surface of the metal case 105 and in contact with the opening end is deteriorated, and the sealing performance is reduced.
  • the capacitor using the electric double layer formed at the interface is used. It can be used as a gas double layer capacitor, and this electric double layer capacitor can be used as a device for automobile electrical equipment that requires large capacity and long term reliability.
  • a pair of flat electrodes 102a and 102b of the capacitor element 101 are used as an anode, and an electrode foil made of a metal foil having a metal oxide film on one surface is used as an anode, and the other electrode is used as a rough electrode.
  • the surfaced metal foil is used as a cathode and the material of this metal foil is made of aluminum, it can be used as an aluminum electrolytic capacitor.It can be used mainly for inverter circuits that require high ripple current. Conventional aluminum electrolytic capacitors can also provide long-term reliability and reduce product heat generation when a large current is applied.
  • the taper has an angle in the range of 5 ° to 85 ° on the center side of the inner bottom surface with respect to the inner side surface of the metal case 105.
  • the insulating resin layers 108 a and 108 b are provided around the respective external connection terminals 108, but may be provided on only one of them. (Second embodiment)
  • FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a capacitor according to a second embodiment of the present invention
  • FIGS. 6 (a) and 6 (b) are a developed perspective view and a perspective view of a capacitor element used in the capacitor.
  • 1 1 1 is a capacitor element.
  • this capacitor element 1 1 1 1 So that they protrude in the opposite direction, and reduce the amount of activated carbon, binder, and conductive agent.
  • polarizable electrode layers 113a and 113b made of a mixture containing By winding in a state where a separator 114 is interposed between the pair of electrodes 112, a capacitor element 111 as shown in FIG. 1B can be obtained.
  • 1 15 a, 1 15 b are the end faces of the pair of electrodes 1 1 2 1 1 2 a, the lead-out leads connected to the upper and lower planes of the 1 2 b, respectively 1 1 6 is the bottomed cylindrical shape
  • the metal case has an electrical insulating layer 118 which covers at least the opening end of the metal case 116 to the concave portion 116 b provided for fixing the sealing plate 117.
  • a projection 111a for positioning the capacitor element 111 is provided on the inner bottom surface of the metal case 116.
  • Reference numeral 117 denotes a sealing plate that seals the opening of the metal case 116.
  • An annular projection 111a provided on the peripheral edge of the sealing plate 117 and a capacitor provided at the center thereof.
  • a positioning projection 117b for the element 111 and external connection terminals 119a and 119b for connecting the lead-out leads 115a and 115b are provided.
  • Reference numeral 120 denotes a rubber-like elastic body provided on the sealing plate 1
  • the driving electrolyte is supplied to the metal case 1 1 6. It does not transmit along the inner surface of the metal case, and since the inside of the sealed part of the metal case 116 is insulated, the electrochemical reaction of the moisture in the driving electrolyte does not occur. The reliability of stopping can be improved.
  • Protrusions 1 16 a and 1 17 b are provided on the inner bottom surface of the metal case 1 16 and the sealing plate 1 17, and the projections 1 16 a and 1 17 b are used to position and By fixing the capacitor, even if external vibration is applied to the capacitor, the stress on the capacitor element 111 can be reduced, so that the product's seismic resistance can be improved and the capacitor can be used at the same time. Even when internal heat is generated, heat radiation to the outside can be improved.
  • the metal case 1 16 is a cathode.
  • the contained water undergoes an electrochemical reaction to generate hydroxide ions, and the hydroxide ions and the positive ions of the electrolyte act to produce a more alkaline and alkaline driving electrolyte.
  • the rubber-like elastic body 120 that travels along the inner surface of the metal case 116 and is in contact with the opening end is deteriorated, and the sealing performance is reduced.
  • means for joining the lead wires 115a and 115b to the upper and lower flat surfaces of the electrode end faces 112a and 112b include metal spraying, welding, brazing, and electroconductivity. There is bonding using an adhesive.
  • This capacitor can be used as an electric double-layer capacitor ferroelectric capacitor as in the first embodiment. (Third embodiment)
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a capacitor according to a third embodiment of the present invention, and an electric insulating plate is provided between the lead leads 115a and 115b of the second embodiment. It has the same configuration as that of the second embodiment except that it is provided with 121.
  • the electric insulating plate has a hole 1 22 through which the projection 1 17 b of the sealing plate 1 17 penetrates in the center of the electric insulating plate 121, and a driving electrolyte.
  • the capacitor element 111 can be fixed more securely, and the respective lead-out leads 115a and 115b can be fixed.
  • insulation can be further ensured.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of a capacitor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10A and 10B are an exploded perspective view and a perspective view of a capacitor element used in the capacitor.
  • FIG. 11 is a perspective view of a current collector used in the capacitor.
  • reference numeral 201 denotes a capacitor element
  • 202 denotes a current collector plate having an external connection terminal electrically connected to one electrode end face 208a of the capacitor element 201.
  • the electric plate 202 is provided for easily passing the driving electrolyte.
  • the current collecting plate 202 is also provided with a projection 202a for positioning the capacitor element 201 (see FIG. 9).
  • Reference numeral 203 denotes a cylindrical metal case with a bottom.
  • the inner bottom surface of the metal case 203 also has a projection 203 for positioning the capacitor element 201 and an electrode end face of the capacitor element 201.
  • Reference numeral 204 denotes an electrical insulating layer that covers at least the open end of the metal case 203 and a recess provided for fixing the sealing plate 205.
  • Reference numeral 205 denotes a sealing plate that seals the opening of the metal case 203.
  • An annular projection 205a provided on the peripheral edge of the surface of the sealing plate 205, and a through hole provided in the center portion. It consists of 205 b.
  • Reference numeral 206 denotes a rubber elastic body provided on the sealing plate 205, and reference numeral 207 denotes a sealing member provided in a through hole of the sealing plate 205.
  • the capacitor element 201 has electrode end faces 208a and 208b of a pair of electrodes 208 projecting in opposite directions.
  • Polarizable electrode layers 209a and 209b made of a mixture of activated carbon, a binder and a conductive agent are formed.
  • the electrode end face 208 a is partially swaged by pressing the convex part 202 c of the current collector plate against the electrode end face 208 a of the capacitor element 201, and disposing it.
  • the current collector plate 202 and the electrode end surface 208a are securely bonded to each other. can do.
  • the electrode end face 208 b of the capacitor element 201 is pressed against the convex part 203 b of the inner bottom surface of the metal case 203 so that the electrode end face 208 b is partially swaged. Processed.
  • the driving electrolyte is formed inside the metal case 203. It does not transmit on the side surface, and even when the gold case 203 becomes a cathode, the inside of the sealing part is insulated, so that the electrochemical reaction of moisture in the driving electrolyte is also prevented. Since this does not occur, the reliability of sealing can be improved in long-term use.
  • projections 202 a and 203 a are provided on the inner bottom surfaces of the current collector plate 202 and the metal case 203, and the positioning of the capacitor element 201 is performed by the projections 202 a and 203 a.
  • the metal case 203 is a cathode, so that the sealing portion of the metal case 203 is used as a driving electrolyte.
  • the contained water undergoes an electrochemical reaction to generate hydroxide ions, and the hydroxide ions and the positive ions of the electrolyte act to produce a more alkaline and alkaline driving electrolyte.
  • the rubber-like elastic body 206 that is in contact with the opening end is transmitted along the side surface of the metal case 203, and the sealing performance is reduced.
  • means for joining the current collector plate 202 and the electrode end face 208a, and the inner bottom face of the metal case 203 and the electrode end face 208b respectively include metal spraying, welding, brazing, and the like. Adhesion using a conductive adhesive is available.
  • the capacitor shown in the fourth embodiment can be used as an electric double layer capacitor utilizing an electric double layer formed at the interface between the polarizable electrode layers 209a and 209b.
  • This electric double layer capacitor has a large capacity and It can be used as a device for automotive electrical equipment that requires high reliability.
  • an electrode foil made of a metal foil having a metal oxide film on its surface is used as an anode, and the other metal foil whose surface is roughened is used as a cathode.
  • the metal foil is made of aluminum, it can be used as an aluminum electrolytic capacitor.It can be used mainly for inverter circuits that require high ripple current, and can be used for a longer time than conventional aluminum electrolytic capacitors. And the heat generation of the product when a large current is applied can be reduced.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration of a capacitor according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the external connection terminal 2 1 1 1 is provided on the outer bottom surface of the metal case 203 of the fourth embodiment.
  • the configuration is the same as that of the fourth embodiment except that the configuration is provided.
  • the capacitors can be easily and reliably connected.
  • the shape of the external connection terminal 211 may be a cylindrical shape with a threaded external part, or a flat plate shape with a mounting hole near the center of the product. Select according to the situation.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a capacitor according to a sixth embodiment of the present invention.
  • a current collector plate in contact with a through hole 205 b of a sealing plate 205 according to the fifth embodiment. It has the same configuration as that of the fifth embodiment except that an electric insulating layer 213 is provided in the portion of the terminal for external connection 202.
  • the electrode end face of the capacitor element 201 on the side of the current collector plate 202 is used as an anode face
  • the other electrode end face of the capacitor element 201 is used as a cathode face, for example, as a solute of a driving electrolyte.
  • ethylammonium fluoroborate near the current collector plate 202 serving as an anode, tetrafluoroborate anion, which is a negative ion in the driving electrolyte, approaches, Hydroium ions are generated in the driving electrolyte by the reaction shown in (Fig. 2), and the driving electrolyte near the current collector 202 exhibits acidity.
  • the acidic component of the driving electrolyte is transmitted along the surface of the external connection terminal. Therefore, it is possible to prevent the sealing member 205 disposed in the through-hole of the sealing plate 205 from deteriorating, and to suppress the generation of hydronium ions in the vicinity thereof. As a result, there is an effect that chemical deterioration of the sealing member 207 mainly composed of a rubber material is suppressed, and the reliability of the sealing can be improved in long-term use.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a capacitor according to a seventh embodiment of the present invention.
  • This is a capacitor using a sealed current collector plate 2 12 having both a current collector plate and a sealing plate, and a hollow core material 2 15 in the core of the capacitor element 201.
  • the sealing current collector plate 2 1 2 has a projection 2 1 2 a for positioning and fixing the capacitor element 201, and an outer peripheral end of the sealing current collector plate 2 12 on the side joined to the capacitor element 201.
  • An annular convex portion 212b is provided, and an electric insulating layer (not shown) is formed around the convex portion.
  • the sealing current collector plate 212 When the metal case 203 is sealed with the sealing current collector plate 212, the outer peripheral edge of the sealing current collector plate 212 is sandwiched between the rubber-like elastic bodies 213 and 214 with an L-shaped cross section. And seal it.
  • the hollow core member 215 provided on the winding core portion of the capacitor element 201 can tightly wind the pair of electrodes and the separator, reduce the winding deviation, and reduce the distance between the electrodes. Since it can be shortened, the partial resistance of the capacitor can be reduced. Further, even if vibration is externally applied to the capacitor, stress on the electrode end face of the capacitor element 201 can be reduced, so that the product can have improved earthquake resistance.
  • the hollow core material 2 15 is made of metal, and the metal portion is brought into contact with the sealing current collector plate 2 1 2 or metal case 2 0 3. Heat can be radiated to the outside from the sealed current collector plate 212 or the metal case 203.
  • the sealing current collector plate 212 serves as the sealing plate 205 and the current collector plate 202 described in the fifth embodiment. There is no through hole in the sealing plate 205, and the reliability of sealing can be further improved. In addition, the height can be significantly reduced, and the number of parts can be further reduced.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a configuration of a capacitor according to an eighth embodiment of the present invention.
  • the metal case 203 and the sealing current collector plate 212 are different from each other in the seventh embodiment. This is a shaped capacitor.
  • reference numeral 216 denotes a sealed current collecting plate having terminals for external connection electrically connected to one electrode end face 208 a of the capacitor element 201
  • 216 a denotes a sealing plate
  • An annular convex portion provided on the outer peripheral portion of the current collector plate 2 16 on the side connected to the capacitor element 201, and 2 16b is a seal provided on the side surface of the current collector plate 2 16
  • reference numeral 2 17 denotes an electrical insulating layer provided around the annular projection on the outer peripheral portion of the sealed current collector plate 2 16.
  • Reference numeral 218 denotes a metal case, and a tapered thick portion 218a is provided on the inner bottom surface of the metal case 218 from the inner side surface to the inner bottom surface of the metal case 218.
  • This taper has an angle in the range of 5 ° to 8 5 ° heart side in the inner bottom surface of the metal case 2 1 8 relative to the inner surface of the metal case 2 1 8.
  • the sealing of the sealing current collector plate 21 16 can be further improved, and a highly reliable capacitor can be obtained in long-term use.
  • annular convex portion 2 16 a provided on the outer peripheral portion of the sealing current collector plate 2 16 and a tapered thick portion 2 18 provided from the inner side surface to the inner bottom surface of the metal case 2 18 are provided.
  • FIG. 16 is a side view showing a method of connecting a capacitor according to the ninth embodiment of the present invention.
  • 2 2 1 and 2 2 2 are the capacitor bodies
  • 2 2 a and 2 2 a are the terminals for external connection of the capacitors 2 2 and 2 2
  • 2 2 3 Is a weld.
  • the capacitor main bodies 22 1 and 22 2 are capacitors having the configuration shown in the fourth embodiment.
  • the polarity of the capacitor due to this connection is such that the external connection terminal 2 2 a of the capacitor 2 2 1 is positive and the external connection terminal 2 2 a of the capacitor 2 2 is negative (external connection The opposite of the polarity of the terminals 2 2 a and 2 2 a holds true).
  • the driving electrolyte does not leak from each of the capacitors 2 2 1 and 2 2 2, and the connection of the capacitor 2 2 1 and 2 2 2 is brazed.
  • the connection can be easily made at the welded portion, the work efficiency of the connection can be drastically improved.
  • a conductive silver paint is applied to a part of the side surface of the metal case, and the capacitor is fixed and connected so that the applied silver paint is sandwiched between the metal cases.
  • the material is softened by frictional heat generated between the metal case and the tool, and at the same time, the metal case is connected by friction stir welding, which joins by mixing the material by rotating the tool .
  • this friction stir welding can be firmly joined without melting the material, so there is little deformation and distortion after joining, and there are few joining defects, so there is a defect in the metal case As a result, the driving electrolyte in the capacitor does not leak.
  • FIG. 17 is a side view showing a method of connecting a capacitor according to the tenth embodiment of the present invention.
  • 224 and 225 are capacitor bodies
  • 226 is a connecting member.
  • the capacitor bodies 224 and 225 are capacitors having the configuration shown in the fourth embodiment.
  • connection method of the capacitor according to the tenth embodiment is as follows.
  • the bottom surface of the main body 2 2 4, 2 2 5 and the flat surface of the connecting member 2 2 6 are overlapped and brazed, and a wide connecting surface can be secured, so the electric resistance of the connecting portion is smaller. Therefore, when used with a large current, the heat generated at the connection can be suppressed.
  • the capacitor of the present invention includes a hollow capacitor element formed by winding a separator with a separator interposed between a pair of flat electrodes, and accommodating the capacitor element together with a driving electrolyte. And a sealing plate provided with a pair of external connection terminals for sealing the opening of the metal case, and a rubber-like elastic body is arranged on a peripheral edge of the surface of the sealing plate. And an electrical insulating layer covering from the open end of the metal case to the recess provided for fixing the sealing plate is provided, and the rubber-like material is pressed by the open end of the metal case.
  • the side surface of the sealing plate and the inner surface of the metal case can be in close contact with each other, so that the driving electrolyte does not travel along the inner surface of the metal case, and the inside of the sealing portion of the metal case.
  • the capacitor of the present invention includes a hollow capacitor element formed by winding a pair of plate-shaped electrodes with a separator interposed therebetween and winding each electrode end face so as to project in opposite directions.
  • a cylindrical metal case with a bottom that is electrically connected to one of the electrode end surfaces of the capacitor element to the inner bottom surface and accommodates the driving electrolyte, and an external device that is electrically connected to the other electrode end surface of the capacitor element.
  • a current collecting plate having a connection terminal; and a sealing plate in which an opening of the metal case is sealed by penetrating an external connection terminal of the current collecting plate, and a rubber is provided on a peripheral edge of the surface of the sealing plate.

Abstract

本発明の課題は、コンデンサを高温、高湿の環境下で使用しても駆動用電解液が外部へ漏洩することのない大容量のコンデンサを提供することを目的とする。　平板状の一対の電極（２ａ）、（２ｂ）の間にセパレータ（４）を介在させて巻回することにより構成された中空状のコンデンサ素子（１）と、このコンデンサ素子（１）を駆動用電解液と共に収納する有底筒状の金属ケース（５）と、前記金属ケース（５）の開口部を封口する外部接続端子（８）を設けた封口板（７）とを有し、前記封口板（７）の表面周縁にゴム状弾性体（９）を配設し、かつ前記金属ケース（５）の開口端部から少なくとも封口板（７）を固定するために設けた凹部（５ｂ）までを被覆した電気絶縁層（６）を設け、前記ゴム状弾性体（９）を前記金属ケース（５）の開口端部で押圧した構成とする。

Description

明 細 書 コンデンサぉよびその接続方法 く技術分野〉
本発明は各種電子機器に使用される大容量のコンデンサおよびその接続方法に 関するものである。 ぐ背景技術 >
大容量のコンデンサとしては、 例えば図 1 8および図 1 9に示すような構成の 電気二重層コンデンサが提案されている。 この電気二重層コンデンサは、 図 1 8 に示すように、 コンデンサ素子 3 1を有底の金属ケース 3 6内に入れたもので、 このコンデンサ素子 3 1に駆動用電解液を含浸させた後、 有底の金属ケース 3 6 内に入れ、 この金属ケース 3 6の開口部を封口体 3 7で密封してなる。 また、 金 属ケース 3 6の外側は合成樹脂製のスリーブ 3 8で被覆されている。
前記コンデンサ素子 3 1は、 図 1 9に示すように、 例えば活性炭、 カーボンお ょぴバインダーとしてのポリテトラフルォロエチレン （P T F E ) を混練してシ ート状とした分極性電極 3 2 a , 3 3 aをあらかじめ引出しリードを固着した金 属の箔状、 板状もしくは網目状の集電体 3 2 b， 3 3 bに導電性接着剤で貼り合 わせて電極体 3 2， 3 3とし、 同一対の電極体をセパレータ 3 4， 3 5を介して 卷回してなる。
また、 コンデンサ素子 3 1の集電体 3 2 b , 3 3 bの幅は、 シート状の分極性 電極 3 2 a , 3 3 aよりも広くしてはみだしリード部 3 2 c , 3 3 cを設け、 こ のはみだしリード部 3 2 c , 3 3 cを卷回の際にコンデンサ素子 3 1の中心方向 に倒し込む （スエージ加工） ことにより、 リード面として面接触するようになさ れている。 コンデンサ素子 3 1の中央には縦方向に貫通孔が形成されている。 前記コンデンサ素子 3 1のスエージ加工された上下面のうち、 下面 3 2 cは金 属ケース 3 6の底面 3 6 aの内面と接触保持され、 上面 3 3 cは封口体 3 7を貫 通して外に伸びる導電性の端子板 3 9の内方面に接触保持されている。
また、 封口体 3 7の封止方法は、 封口体 3 7を係り止めするために金属ケース 3 6に横絞り溝が形成され、 封口体 3 7をその横絞り溝に載置した後、 金属ケー ス 3 6の開卩端部を内側にカールすることにより封口体 3 7が固定される構成と し、 さらに密封性を高めるため、 カールした金属ケース 3 6の開口端部は封口体 3 7に設けられた環状のゴム部分 4 0に入り込んだ構成になっている。
なお、 この出願の発明に関する先行技術文献としては、 例えば特許文献 1が知 られている。
(特許文献 1 ) 特開平 1 0— 2 7 5 7 5 1号公報
しかしながら前記従来の大容量のコンデンサにおいて、 コンデンサ素子 3 1の 上面 3 3 cが陽極リード面、 下面 3 2 cが陰極リード面となっており、 その下面 3 2 cは金属ケース 3 6の内底面 3 6 aと電気的に接続されているため金属ケー ス 3 6は陰極となる。
このコンデンサを高温、 高湿の環境下で使用した場合、 封口体 3 7に設けられ た環状のゴム部分 4 0に陰極となった金属ケース 3 6の開口端部が入り込んでい るために、 駆動用電解液が金属ケース 3 6の內側面を伝わって外部に漏洩すると いう課題がある。
この漏洩は、 金属ケース 3 6が陰極であるので、 その封口部分で、 駆動用電解 液に含まれる水分の電気化学反応により水酸化物イオンを生成し、 この水酸化物 イオンと電解質のプラスイオンとが作用して、 よりアルカリ性を呈し、 このアル カリ性を呈した駆動用電解液が金属ケース 3 6の内側面を伝わって、 開口端部と 接するゴム部分 4 0を劣化させて、 封止性能が低下してしまうからである。
一方、 耐圧向上を目的としてコンデンサを複数個直列に接続する場合がある。 このとき、 始めのコンデンサの金属ケースはマイナスとなるが、 2つ目以降の金 属ケースはプラスとマイナスを繰り返すことになる。
この金属ケースがプラスになるときは、 集電板はマイナスになる。 ここでも、 例えば駆動用電解液の溶質としてテトラェチルアンモニゥムフルォロポレートを 使用した場合、 金属ケースの封口部分では駆動用電解液中のマイナスイオンであ るテトラフルォロポレートァニオンが近づき （化 1 ) を経て （化 2 > に示す反応 により駆動用電解液中にヒドロニゥムイオンが生成し、 駆動用電解液が酸性に呈 する。 (化 1 )
BF4" + H2O^I BF3(OH)- + HF
(化 2 )
HF + H20— *-H30+ + F この駆動用電解液の酸性成分が金属ケースの内側面を伝わり、 開口端部と接す るゴム部分を劣化させて、 封止性能が低下してしまう。
このように駆動用電解液が外部へ漏洩すると、 コンデンサの寿命が短くなるば かりでなく、 外部へ漏洩した駆動用電解液はイオン電導性があるために、 プリン ト基板上の配線パターンのプラスとマイナスに跨がって駆動用電解液が付着する と、 回路の誤作動を招くという課題があった。
本発明は前記従来の課題を解決するもので、 高温、 高湿の環境下で長期使用さ れても駆動用電解液が外部へ漏洩することのない大容量のコンデンサおよびその 接続方法を提供することを目的とするものである。
<発明の開示 >
前記課題を解決するために本発明の請求の範囲第 1項に記載の発明は、 平板状 の一対の電極の間にセパレータを介在させて卷回することにより構成された中空 状のコンデンサ素子と、 このコンデンサ素子を駆動用電解液と共に収納する有底 筒状の金属ケースと、 前記金属ケースの開口部を封口する外部接続用の端子を設 けた封口板とを有し、 前記封口板の表面周縁にゴム状弾性体を配設し、 かつ前記 金属ケースの開口端部から少なくとも封口板を固定するために設けた凹部までを 被覆した電気絶縁層を設け、 前記ゴム状弾性体を前記金属ケースの開口端部で押 圧した構成とするものであり、 この構成により、 封口板の側面が金属ケースの内 側面に密接することができるので、 駆動用電解液が金属ケースの内側面を伝わる ようなことはなく、また、金属ケースの封口部分が電気絶縁層で絶縁されるので、 駆動用電解液中の水分の電気化学反応も起こらなくなり、 長期使用において封止 封止の信頼性を向上させることができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 2項に記載の発明は、 請求の範囲第 1項に記載の発明に おいて、 コンデンサ素子が、 一対の電極に夫々引出しリードが接続され、 この引 出しリードの突出方向とは逆方向に 1つの電極の端面を突出させた構成とするも のであり、 この構成により、 コンデンサの充放電時にコンデンサ内部で発生した 熱がコンデンサ素子の突出した電極の端面部分から容易に金属ケースに放熱され るため、 熱を容易に外部へ放出させることができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 3項に記載の発明は、 請求の範囲第 1項に記載の発明に おいて、 コンデンサ素子が、 一対の電極の端面を互いに逆方向に突出させ、 その 電極の端面の平面部に夫々引出しリードを接続した構成とするものであり、 この 構成により、 コンデンサ素子と引出しリードとの接触抵抗を低減し、 コンデンサ 内部で発生した熱をコンデ サ素子の突出した端面部分から容易に金属ケースに 放熱させ、 熱を容易に外部へ放出させることができるという作用を有する。 本発明の請求の範囲第 4項に記載の発明は、 請求の範囲第 3項に記載の発明に おいて、 夫々の引出しリード間に電気絶縁板を配設するようにした構成とするも のであり、 この構成により、 夫々の引出しリードの短絡を防止し、 機械的振動な どに対して優れるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 5項に記載の発明は、 請求の範囲第 1項に記載の発明に おいて、 電気絶縁層がポリアミノアミド化合物もしくは変性ポリオレフイン系樹 脂である構成とするものであり、 ポリアミノアミド化合物および変性ポリオレフ イン系樹脂の両者とも金属に対して接着力が強く、 また、 アルカリおよび酸に対 して安定であるため、 電気絶縁層の劣化を抑制し、 さらにゴム材料を主材料とす るゴム状弾性体の化学的な劣化を抑制することができるので、 長期使用において 封止の信頼性を向上させることができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 6項に記載の発明は、 請求の範囲第 1項に記載の発明に おいて、 平板状の一対の電極が、 金属箔または導電性高分子からなる集電体表面 に活性炭と結着剤を少なくとも含む混合物からなる分極性電極層を形成した構成 とするものであり、 この構成により、 分極性電極層の界面で形成される電気二重 層を利用した電気二重層コンデンサとして使用でき、 大容量でかつ長期間の信頼 性が必要とされる自動車電装用デパイスとしての利用が可能となるコンデンサを 得ることができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 7項に記載の発明は、 請求の範囲第 1項に記載の発明に おいて、 平板状の一対の電極が、 表面に金属酸化皮膜を有する金属箔を少なくと も一方に用いた構成とするものであり、 この構成により、 例えば電極の金属材料 をアルミニウムとした場合、 アルミ電解コンデンサとして使用でき、 主に高リプ ル電流化が必要なインパータ回路用のアルミ電解コンデンサとしての利用が可能 となり、 従来のアルミ電解コンデンサよりも長期間の信頼性が得られ、 さらに大 電流を印加する場合の製品発熱を低減することができるという作用を有する。 本発明の請求の範囲第 8項に記載の発明は、 請求の範囲第 1項に記載の発明に おいて、 金属ケースの内底面および封口板に、 コンデンサ素子の中心部の位置決 めおよび/"または固定を行う突起を設け多孔性とするものであり、 この構成によ り、 コンデンサに外部より振動が加わった際に、 コンデンサ素子の端面と金属ケ ースの接合部分に対してのストレスを軽減することができるので、 製品の耐震性 を向上させ、 かつコンデンサ使用時に内部発熱が生じた場合においても外部への 放熱性を向上させることができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 9項に記載の発明は、 請求の範囲第 1項に記載の発明に おいて、 コンデンサ素子の中心部に中空状の芯材を配設した構成とするものであ り、 この構成により、 例えば芯材が絶縁性の高分子からなる場合、 コンデンサ素 子の卷回時に芯材を卷芯とすることにより、 芯材のない場合と比較して堅く卷ぃ て電極間の距離を短くすることができるので、 巻きずれを軽減し、 内部抵抗を減 少させることができる。 また、 コンデンサに外部より振動が加わった際でも、 コ ンデンサ素子の電極端面に対するストレスを軽減することができるので、 製品の 耐震性を向上させることができるという作用を有する。
さらに、 例えば芯材が金属からなる場合、 コンデンサ使用時に内部発熱が生じ た場合においても外部への放熱性を向上させることができる。
本発明の請求の範囲第 1 0項に記載の発明は、 請求の範囲第 1〜 3項のいずれ か 1つに記載の発明において、 金属ケースの内底面と内側面に接するようにテー パー状の肉厚部を設けた構成としたもので、 この構成により、 コンデンサ素子の 電極端面を金属ケースの内底面に押し当てた際に、 コンデンサ素子の電極端面を 金属ケースの内底面と電気的に接続する部分に容易に集合させることができるの で、 コンデンサ素子と金属ケースの接続抵抗のバラツキをより安定にし、 製品の 抵抗値バラツキを抑えることができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 1 1項に記載の発明は、 請求の範囲第 1項に記載の発明 において、 前記コンデンサ素子は、 各々の電極端面が互いに逆方向に突出し、 前 記金属ケースは、 このコンデンサ素子の電極端面の一方を内底面に電気的に接続 し、 前記コンデンサ素子の他方の電極端面に電気的に接続した外部接続用の端子 を有する集電板を有し、 前記封口板は、 前記集電板の外部接続用の端子を貫通さ せた構成とするものであり、 この構成により、 封口板の側面が金属ケースの内側 面に密接するので、 駆動用電解液が金属ケースの内側面を伝わるようなことはな く、 また、 金属ケースの封口部分の内側が絶縁されるので、 駆動用電解液中の水 分の電気化学反応も起こらなくなる。 さらに、 コンデンサの充放電時にコンデン サ内部で発生した熱がコンデンサ素子の突出した電極端面から容易に金属ケース に放熱されるため、 熱を容易に外部へ放出させることができるので、 長期使用に おいて封止の信頼性を向上させることができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 1 2項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 1項に記載の発 明において、 金属ケースの外底面に外部接続用の端子を設けた構成とするもので あり、 コンデンサとコンデンサを接続する場合や、 コンデンサを装置に組み込む ときに、 より接触抵抗を低減し、 機械的振動などに対しても優れるという作用を 有する。
なお、 前記外部接続用の端子の形状は、 円柱状の内部にネジを切った形状のも のや、 平板状でその中心部付近に取り付け用の孔を有した形状のものがある。 本発明の請求の範囲第 1 3項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 1または 1 2項 に記載の発明において、 外部接続用の端子を有する集電板が封口板を兼ね備えた 金属からなる封ロ集電板である構成とするものであり、 この構成により、 封口板 と集電板を一体にすることにより、 コンデンサの構成部材の部品点数の削減と低 背化を同時に実現することができるという作用を有する。
なお、 ここでの外部接続用の端子の形状は、 円柱状の外部をネジ切りした形状 のものや、平板状でその中心部付近に取り付け用の孔を有した形状のものがある。 本発明の請求の範囲第 1 4項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 1〜1 3項のい ずれか 1つに記載の発明において、 封口板または封ロ集電板のゴム状弾性体と接 する表面周縁に円環状の凸部を設けた構成のもので、 この構成により、 封口板に 設けられた円環状の凸部とカール加工がなされた金属ケースの開口端部でゴム状 弾性体を強く挟んで封止することができるので、 長期使用において封止の信頼性 を向上させることができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 1 5項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 1または 1 2項 に記載 発明において、 集電板の外部接続用の端子と接する封口板の貫通孔に封 止部材を配設した構成とするものであり、 この構成により、 集電板の外部接続用 の端子を露出させる封口板の貫通孔を確実に封止することができ、 金属ケース内 の駆動用電解液が外部に漏洩しないという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 1 6項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 5項に記載の発 明において、 封口板の貫通孔と接する集電板の外部接続用の端子の面に電気絶縁 層を設けた構成とするものであり、 この構成により、 前記請求の範囲第 1 5項に 記載の発明により得られる作用をさらに高めることができるという作用を有する。 本発明の請求の範囲第 1 7項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 3項に記載の発 明において、 封ロ集電板のコンデンサ素子と接合される側の外周部に円環状の凸 部を設け、 かつ前記円環状の凸部を含む外周部周辺に電気絶縁層を設けた構成と するものであり、 この構成により、 封ロ集電板の外周近傍で発生する駆動用電解 液の酸性化を抑制し、 かつゴム状弾性体の化学的劣化を防止することができると いう作用を有する。
また、 封ロ集電板のコンデンサ素子と接合される側の外周部に円環状の凸部を 設けることにより、 コンデンサ素子を金属ケース內に収納したのち封口集電板を コンデンサ素子の電極端面に押し当てる際に、 コンデンサ素子の電極端面を封口 集電板と電気的に接続する部分に容易に集合させることができるので、 コンデン サ素子と封ロ集電板の接続抵抗のバラツキをより安定にし、 製品の抵抗値バラッ キを抑制することができるものである。
なお、 封ロ集電板に設けた円環状の凸部は、 コンデンサ素子の外周側面に対し てコンデンサ素子の中心側に 5 ° 〜8 5 ° の範囲で構成するものであればその効 果を生じさせることができるものである。
本発明の請求の範囲第 1 8項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 1 ~ 1 3項のい ずれか 1つに記載の発明において、 金属ケースの内底面、 集電板、 封ロ集電板の 少なくとも 1つにコンデンサ素子の中心部の位置決めおょぴノまたは固定を行う 突起を設けるようにした構成とするものであり、 この構成により、 コンデンサに 外部より振動が加わった際に、 コンデンサ素子の電極端面に対するストレスを軽 減することができるので、 製品の耐震性を向上させ、 かつコンデンサ使用時に内 部発熱が生じた場合においても外部への放熱性を向上させることができるという 作用を有する。
本発明の請求の範囲第 1 9項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 1， 1 6， 1 7 項のいずれか 1つに記載の発明において、 電気絶縁層がポリアミノアミ ド化合物 もしくは変性ポリオレフィン系樹脂とした構成とするものであり、 ポリアミノア ミド化合物および変性ポリオレフイン系樹脂の両者とも金属に対して接着力が強 く、 また、 アルカリおよび酸に対して安定であるため、 電気絶縁層の劣化を抑制 し、 さらにゴム材料を主成分とするゴム状弾性体の化学的な劣化を抑制すること ができるので、 長期使用において封止の信頼性を向上させることができるという 作用を有する。
本発明の請求の範囲第 2 0項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 1 ~ 1 3項のい ずれか 1つに記載の発明において、 平板状の一対の電極が、 金属箔または導電性 高分子からなる集電体表面に活性炭と結着剤と導電剤を少なくとも含む混合物か らなる分極性電極層を電極端面部分を除いて形成した構成とするものであり、 こ の構成により、 分極性電極層の界面で形成される電気二重層を利用した電気二重 層コンデンサとして使用できるものであり、 大容量でかつ長期間の信頼性が必要 とされる自動車電装用デバィスとしての利用が可能となるコンデンサを得ること ができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 2 1項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 1〜1 3項のい ずれか 1つに記載の発明において、 平板状の一対の電極が、 表面に金属酸化皮膜 を有する金属箔を少なくとも一方に用いた構成とするものであり、 この構成によ り、 例えば電極の金属材料をアルミニウムとした場合、 アルミ電解コンデンサと して使用できるものであり、 主に高リプル電流化が必要なィンバータ回路用のァ ルミ電解コンデンサとしての利用が可能となり、 従来のアルミ電解コンデンサよ りも長期間の信頼性が得られ、 さらに大電流を印加する場合の製品発熱を低減す ることができるという作用を有する。 本発明の請求の範囲第 2 2項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 1〜1 3項のい ずれか 1つに記載の発明において、 コンデンサ素子の中心部に中空状の芯材を配 設した構成としたもので、 この構成により、 例えば芯材が絶縁性の高分子からな る場合、 コンデンサ素子の卷回時に芯材を卷芯とすることにより、 芯材のない場 合と比較して堅く卷いて電極間の距離を短くすることができるので、 卷きずれを 軽減し、 内部抵抗を低減することができる。 また、 コンデンサに外部より振動が 加わった際でも、 コンデンサ素子の電極端面に対するス トレスを軽減することが できるので、 製品の耐震性を向上させることができるという作用を有する。
さらに、 例えば芯材が金属からなる場合、 コンデンサ使用時に内部発熱が生じ た場合においても外部への放熱性を向上させることができる。
本発明の請求の範囲第 2 3項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 1〜1 3項のい ずれか 1つに記載の発明において、 金属ケースの内底面と内側面に接するように テーパー状の肉厚部を設けた構成としたもので、 この構成により、 コンデンサ素 子の電極端面を金属ケースの内底面に押し当てた際に、 コンデンサ素子の電極端 面を金属ケースの内底面と電気的に接続する部分に容易に集合させることができ、 コンデンサ素子と金属ケースの接続抵抗のバラツキをより安定にし、 製品の抵抗 値バラツキを抑えることができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 2 4項に記載の発明は、 請求の範囲第 1 1項に記載のコ ンデンサを複数接続する接続方法において、 金属ケースの外底面部もしくは外側 面部をろう付けおょぴ または溶接することにより接続するようにした製造方法 とするものであり、 この方法により、 直列に接続しても夫々のコンデンサの封止 の信頼性を維持することができることから、 駆動用電解液の漏洩を防止すること ができ、 コンデンサに機械的なス トレスが加わっても、 その接続部が破断し、 断 線を生じることがなく、 接続の作業効率を飛躍的に向上させることができるとい う作用を有する。
なお、 溶接にイナートガスアーク溶接を用いることにより、 金属結合により接 続された接続部には酸化物がないことから、 より強度に接続することができる。 また、 ろう付けしたのちに、 イナートガスアーク溶接することにより、 夫々を 単独で使用した接続方法よりも、接続した効果をさらに発揮させることができる。 前記イナートガスアーク溶接には T I G溶接おょぴ M I G溶接方法があるが、 本発明はこれらいずれの方法も用いることができる。
本発明の請求の範囲第 2 5項に記載の発明は、 請求の範囲第 2 4項に記載の発 明において、接続するときに接続部材を用いるようにした方法とするものであり、 接続部材を用いることにより、 平面的に接続することが可能となり、 機械的なス トレスに対して強度を向上させることができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 2 6項に記載の発明は、 請求の範囲第 1または 1 1項に 記載の発明において、 電気絶縁層がァクリル一メラミン系樹脂である構成とする ものであり、 この構成により、 金属ケースと電気絶縁層の間において強い接着強 度が得られるもので、 例えばアクリル一メラミン系樹脂を水、 イソプロピルアル コール、ブチセロソルブの混合溶剤に溶解させ、混合溶剤温度の温度を 2 1 ± 2 °C に保った状態で、 金属ケースの開口部周辺を混合溶剤に漬け、 金属ケースを一方 の極とした状態で 2 ~ 5分間 1 5 0 ± 5 O Vの電圧を印加することにより、 金属 ケースと強固に接着した電気絶縁層を形成することができ、 これにより金属ケー スと電気絶縁層の界面剥離が長期において生じることがないため、 コンデンサの 長期使用においても封止の信頼性を向上させることができるという作用を有する。 本発明の請求の範囲第 2 7項に記載の発明は、 請求の範囲第 1、 5、 1 1、 1 6、 1 7、 1 9、 2 6項のいずれか一つに記載の発明において、 金属ケースに対 する電気絶縁層配設の前処理として、 前記金属ケースに脱脂処理または粗面化処 理または酸化皮膜形成処理の少なくとも一つを行った構成とするもので、 この構 成により、 前記いずれかの処理を行った場合においても金属ケースと電気絶縁層 の間において強い接着強度が得られるもので、 例えば脱脂処理を施さない場合、 金属ケースと樹脂の間に油膜層が形成された状態のものであると製品生産後に前 記油膜層の油分が製品内の駆動用電解液によって製品内部もしくは外部へ溶出し た場合、 金属ケースと樹脂の間に界面剥離が生じ易くなるため脱脂処理により油 膜層を除いておく必要があり、 また金属ケースに粗面化処理を行った場合、 金属 ケースの表面が荒れた状態となるため、 電気絶縁層がァンカ一効果により金属ケ ースから剥がれにくくすることができるものであり、 また酸化皮膜形成処理を行 う場合、 金属ケースをアルミニウム材とし 1 6 ± 1 WZV%の硫酸に開口部周辺 を漬けた状態で液温を 2 1 ± 2 °Cとし、 金属ケースを陽極とした状態で 1 5 ± 3 Vの電圧を電流密度 1 1 0 ± 4 0 AZm 2で約 4 0分間印加することにより、 蜂 の巣構造を形成した多孔質な金属酸化皮膜層を形成することができ、 前記酸化皮 膜層は多孔質であるために電気絶縁層がアンカー効果により、 金属ケースから電 気絶縁層が剥れにくくなり、 また変性ポリプロピレンとして高分子鎖の末端に水 酸基を形成したものとすることにより前記水酸基と金属酸化皮膜の酸素との水素 結合により強固に接着した電気絶縁層を得ることができるため、 コンデンサの長 期使用においても封止の信頼性を向上させることができるという作用を有する。 本発明の請求の範囲第 2 8項に記載の発明は、 請求の範囲第 1または 1 1項に 記載の発明において、 電気絶縁層がアルマイト層である構成とするものであり、 この構成により、金属ケースの開口部周辺部分に電気絶縁層が設けられるもので、 例えば金属ケ一スをアルミニウム材とし 1 4 ± l
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の硫酸に開口部周辺を 漬けた状態で液温を 2 1 ± 2 °Cとし、 金属ケースを陽極とした状態で 1 5 ± 3 V の電圧を電流密度 1 1 0 ± 4ひ AZm 2で約 4 0分間印加することにより、 アル マイト層を設けることができるが、前記のアルマイト層は欠損部分を有しており、 その欠損部分を封孔するために、 例えば酢酸ニッケル 5 . 5 ± 0. 5 g /Lおよ び添加剤 1 . 5 ± 0 . 5 g / L入れた水溶液を 9 0 °C以上としたものに前記アル マイト層を設けた部分を 1 0〜2 0分浸漬することにより欠損部分を封孔し、 こ れにより金属ケースの開口部周辺に欠損部分のない電気絶縁層であるアルマイト 層を設けることができるため、 コンデンサの長期使用においても封止の信頼性を 向上させることができるという作用を有する。
本発明の請求の範囲第 2 9項に記載の発明は、 請求の範囲第 1または 1 1項に 記載の発明において、 金属ケースの開口部端面の形状を曲面とした構成とするも のであり、 この構成により、 金属ケースの開口端部が曲面となっておりエッジ部 分を有しないために前記開口端部においても電気絶縁層の厚みの確保が容易であ り、 かつ、 本発明に記載のコンデンサの封口はゴム状弾性体を金属ケースの開口 端部で押圧し封口する構成としているが、 金属ケースの開口端部にエッジ部分を 有する場合、 金属ケース開口部のカール加工時において金属ヶ^ "スの開口端部に ローラー等が接触することにより、 電気絶縁層が部分的に欠落し、 その欠落した 部分においては、 アルカリ抑制効果を失うこととなり、 例えば生産工程において 電気絶縁層が部分的に欠落した部分に駆動用電解液が付着した場合、 その駆動用 M .は金属ケースが極性を持つことにより、 ァルカリ化もしくは酸性化しゴム 状弾性体の劣化を促進することとなるので、 これを抑制するために金属ケースの 開口端部を曲面としたもので、 これにより金属ケース開口部のカール加工時に口 一ラー等が接触しても、 電気絶縁層の欠落部分の発生を抑制することができ、 封 止の信頼性を向上させることができるという作用を有する。 く図面の簡単な説明 >
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図であ り、
図 2は、 同コンデンサ素子の構成を示す展開斜視図であり、
図 3は、同第 1の実施の形態による他の金属ケースの構成を示す断面図であり、 図 4は、 同第 1の実施の形態による他の外部接続用端子部の構成を示す断面図 であり、
図 5は、 本発明の第 2の実施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図であ り、
図 6は、 （a ) 同コンデンサ素子の構成を示す展開斜視図 （b ) 同斜視図であ り、
図 7は、 本発明の第 3の実施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図であ り、
図 8は、 同第 3の実施の形態による電気絶縁板の構成を示す斜視図であり、 図 9は、 本発明の第 4の実施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図であ り、
図 1 0は、 （a ) 同第 4の実施の形態によるコンデンサ素子の構成を示す展開 斜視図 （b > 同コンデンサ素子の斜視図であり、
図 1 1は、 同第 4の実施の形態による集電板の斜視図であり、
図 1 2は、 本発明の第 5の実施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図で あり、
図 1 3は、 本発明の第 6の実施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図で あり、
図 1 4は、 本発明の第 7の実施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図で あり、 図 1 5は、 本発明の第 8の実施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図で あり、
図 1 6は、 本発明の第 9の実施の形態によるコンデンサの接続方法を示した側 面図であり、
図 1 7は、 本発明の第 1 0の実施の形態によるコンデンサの接続方法を示した 側面図であり、
図 1 8は、 従来のコンデンサの構成を示す断面図であり、
図 1 9は、 同コンデンサに用いられるコンデンサ素子の斜視図である。
なお、 図中の符号、 1 0 1はコンデンサ素子、 1 0 2 a， 1 0 2 bは一対の電 極、 1 0 2 cは電極の端面、 1 0 3 a , 1 0 3 bは引出しリード、 1 04はセパ レータ、 1 0 5は金属ケース、 1 0 5 aは位置決め用の突起、 1 0 5 bは凹部、 1 0 6は電気絶縁層、 1 0 7は封口板、 1 0 7 aは封口板に設けた円環状の突起、 1 0 7 bは位置決め用の突起、 1 0 8は外部接続用端子、 1 0 9はゴム状弾性体、 20 1はコンデンサ素子、 2 0 2は集電板、 20 2 aは集電板の突起、 20 2 b は集電板の凹部、 20 2 cは集電板の凸部、 20 3は金属ケース、 20 3 aは金 属ケースの内底面の突起、 20 3 bは金属ケースの内底面の凸部、 20 3 cは金 属ケースの凹部、 204は電気絶縁層、 20 5は封口板、 20 5 aは封口板の表 面周縁に設けた突起、 20 5 bは貫通孔、 2 06はゴム状弾性体、 20 7は封止 部材、 208 a , 20 8 bは電極端面である。
<発明を実施するための最良の形態 >
以下、 本発明の実施の形態を添付図面にもとづいて説明する。
(第 1の実施の形態）
図 1は本発明の第 1の実施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図であり、 図 2は同コンデンサに使用されるコンデンサ素子の展開斜視図である。 図 1にお いて、 1 0 1はコンデンサ素子で、 このコンデンサ素子 1 0 1は図 2に示すよう に、 一対の電極 1 0 2 a， 1 0 2 bに夫々引出しリード 1 0 3 a , 1 0 3 bを接 続し、 その間にセパレータ 4を介在させ、 一つの電極 1 0 2 bの一方の端面 1 0 2 cを突出するように卷回することにより得られる。 前記一対の電極 1 0 2 a， 1 0 2 bには、 活性炭と結着剤と導電剤を少なくとも含む混合物から分極性電極 が形成される。
1 0 5は有底筒状の金属ケース、 1 0 6は金属ケース 1 0 5の開口端部から少 なくとも封口板 1 0 7を固定するために設けた凹部 1 0 5 bまでを被覆した電気 絶縁層である。
前記金属ケース 1 0 5の内底面にはコンデンサ素子 1 0 1の位置決め用の突起 1 0 5 aを設けてある。
前記封口板 1 0 7は、 表面周縁に設けた円環状の突起 1 0 7 aと、 中央部に設 けたコンデンサ素子 1 0 1の位置決め用の突起 1 0 7 bと、 前記引出しリード 1 0 3 a , 1 0 3 bを夫々接続する外部接続用端子 1 0 8とで構成されている。 1 0 9は封口板 1 0 7に配設されたゴム状弾性体である。
このような本第 1の実施の形態によるコンデンサは、 封口板 1 0 7の側面が金 属ケース 1 0 5の内側面と密接することができるので、 駆動用電解液が金属ケー ス 1 0 5の内側面を伝わるようなことはなく、 また、 金属ケース 1 0 5が陰極に なった場合でも、 封口部分の内側が絶縁されているので、 駆動用電解液中の水分 の電気化学反応も起こらなくなることから、 長期使用において封止の信頼性を向 上させることができる。
また、 金属ケース 1 0 5の内底面およぴ封ロ板 1 0 7に突起 1 0 5 a， 1 0 7 bを設け、 この突起 1 0 5 a， 1 0 7 bによりコンデンサ素子 1 0 1の位置決め および Zまたは固定を行うことにより、 コンデンサに外部より振動が加わった際 でも、 コンデンサ素子 1 0 1に対するストレスを軽減することができるので、 製 品の耐震性を向上させることができ、 かつコンデンサ使用時に内部発熱が生じた 場合でも外部への放熱性を向上させることができる。
これに対して、 電気絶縁層 1 0 6を設けない金属ケース 1 0 5で構成した場合 は、 金属ケース 1 0 5は陰極であるため、 金属ケース 1 0 5の封口部分で駆動用 電解液に含まれる水分が電気化学反応して水酸化物イオンを生成し、 この水酸化 物イオンと電解質のプラスイオンとが作用して、 よりアルカリ性を呈し、 このァ ルカリ性を呈した駆動用電解液が金属ケース 1 0 5の内側面を伝わって、 開口端 部と接するゴム状弾性体 1 0 6を劣化させ、 封止性能が低下してしまう。
前記本第 1の実施の形態で示すコンデンサは、 一対の電極 1 0 2 a， 1 0 2 b が分極性電極を有しているので、 その界面で形成される電気二重層を利用した電 気二重層コンデンサとして使用することができるものであり、 この電気二重層コ ンデンサは、 大容量でかつ長期間の信頼性が必要とされる自動車電装用デバイス として利用できる。
また、コンデンサ素子 1 0 1の平板状の一対の電極 1 0 2 a， 1 0 2 bとして、 その一方の表面に金属酸化皮膜を有する金属箔からなる電極箔を陽極とし、 他の 一方を粗面化した金属箔を陰極として、 この金属箔の材料をアルミニウムとした 構成の場合にはアルミ電解コンデンサとして使用できるものであり、 主に高リプ ル電流化が必要なインバータ回路用として利用でき、 従来のアルミ電解コンデン サょりも長期間の信頼性が得られ、 かつ大電流を印加する場合の製品発熱を低減 することができる。
なお、 図 3に示すように、 金属ケース 1 0 5の内側面から内底面にかけてテー パ状の肉厚部 1 1 0を設けることにより、 コンデンサ素子 1 0 1の端面を容易に 集合させることができるので、 コンデンサ素子 1 0 1と金属ケース 1 0 5との接 続抵抗のバラツキをより低減することができ、 安定したコンデンサを得ることが できる。
なお、 前記テーパは金属ケース 1 0 5の内側面に対して内底面の中心側に 5° 〜8 5° の範囲の角度を有する。
また、 図 4に示すように、 封口板 7に設けた一対の外部接続用端子 1 0 8の周 囲に絶縁樹脂層 1 0 8 a， 1 0 8 bを設けることにより、 コンデンサに侵入する 水分を完全に遮断することができ、 長寿命の高信頼性のコンデンサを得ることが できる。
なお、 図 4は夫々の外部接続用端子 1 0 8の周囲に絶縁樹脂層 1 0 8 a， 1 0 8 bを設けてあるが、 いずれか一方だけに設けても良い。 (第 2の実施の形態）
図 5は本発明の第 2の実施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図であり、 図 6 (a) 、 （b) は同コンデンサに使用されるコンデンサ素子の展開斜視図と 斜視図である。 図 5において、 1 1 1はコンデンサ素子で、 このコンデンサ素子 1 1 1は図 6 (a) に示すように、 一対の電極 1 1 2の電極の端面 1 1 2 a , 1 1 2 bが互いに逆方向に突出するようにし、 活性炭と結着剤と導電剤を少なくと も含む混合物からなる分極性電極層 1 1 3 a , 1 1 3 bを形成する。 この一対の 電極 1 1 2の間にセパレ^"タ 1 1 4を介在させた状態で卷回することにより、 同 図 （b) に示すようなコンデンサ素子 1 1 1を得ることができる。
1 1 5 a , 1 1 5 bは一対の電極 1 1 2の電極の端面 1 1 2 a , 1 1 2 bの上 下平面部に夫々接続された引出しリード、 1 1 6は有底筒状の金属ケースで、 金 属ケース 1 1 6の開口端部から少なくとも封口板 1 1 7を固定するために設けた 凹部 1 1 6 bまでを被覆した電気絶縁層 1 1 8が設けてある。 また、 前記金属ケ ース 1 1 6の内底面にコンデンサ素子 1 1 1の位置決め用の突起 1 1 6 aが設け てある。 1 1 7は前記金属ケース 1 1 6の開口部を封止した封口板で、 この封口 板 1 1 7の表面周縁に設けた円環状の突起 1 1 7 aと、 中央部に設けたコンデン サ素子 1 1 1の位置決め用の突起 1 1 7 bと、 前記引出しリード 1 1 5 a， 1 1 5 bを接続する外部接続用端子 1 1 9 a， 1 1 9 bが設けてある。 1 20は封口 板 1 1 7に配設されたゴム状弾性体である。
このような本第 2の実施の形態のコンデンサは、 封口板 1 1 7の側面が金属ケ ース 1 1 6の内側面と密接することができるので、駆動用電解液が金属ケース 1 1 6の内側面を伝わるようなことはなく、 また、 金属ケース 1 1 6の封口部分の 内側が絶縁されるので、 駆動用電解液中の水分の電気化学反応も起こらなくなる ことから、 長期使用において封止の信頼性を向上させることができる。
また、 金属ケース 1 1 6の内底面および封口板 1 1 7に突起 1 1 6 a , 1 1 7 bを設け、 この突起 1 1 6 a , 1 1 7 bによりコンデンサ素子 1 1 1の位置決め および/または固定を行うことにより、 コンデンサに外部より振動が加わった際 でも、 コンデンサ素子 1 1 1に対するストレスを軽減することができるので、 製 品の耐震性を向上させることができ、 かつコンデンサ使用時に内部発熱が生じた 場合でも外部への放熱性を向上させることができる。
これに対して、 電気絶縁層 1 1 8を設けない金属ケース 1 1 6で構成した場合 は、 金属ケース 1 1 6は陰極であるため、 金属ケース 1 1 6の封口部分で駆動用 電解液に含まれる水分が電気化学反応して水酸化物イオンを生成し、 この水酸化 物イオンと電解質のプラスイオンとが作用して、 よりアルカリ性を呈し、 このァ ルカリ性を呈した駆動用電解液が金属ケース 1 1 6の内側面を伝わって、 開口端 部と接するゴム状弾性体 1 2 0を劣化させ、 封止性能が低下してしまう。 また、 前記第 1の実施の形態のコンデンサ素子 1 0 1のように、 引出しリード 1 03 a , 1 0 3 bの位置を制御しながら巻回する必要がなくなるので、 作業の 効率を飛躍的に向上させることができる。
なお、図 5において、引出しリード 1 1 5 a , 1 1 5 bを電極の端面 1 1 2 a， 1 1 2 bの上下平面部に接合する手段としては金属溶射、 溶接、 ろう接、 導電性 接着剤を用いた接着などがある。
このコンデンサは、 前記第 1の実施の形態と同様に電気二重層コンデンサゃァ ルミ電解コンデンサとして用いることができる。 (第 3の実施の形態）
図 7は本発明の第 3の実施の形態によるコンデンサの構成を示した断面図であ り、 前記第 2の実施の形態の引出しリード 1 1 5 a， 1 1 5 bの間に電気絶縁板 1 2 1を配設した以外は第 2の実施の形態と同様の構成を有する。
このような構成にすることにより、 夫々の引出しリード 1 1 5 a, 1 1 5 bの 機械的振動などによる短絡を防止し、 優れた絶縁性を有するコンデンサを得るこ とができる。
なお、 この電気絶縁板は、 図 8に示すように、 電気絶縁板 1 2 1の中心部に封 口板 1 1 7の突起 1 1 7 bが貫通する孔 1 2 2と、 駆動用電解液注入用の連通孔 1 23を設けることにより、 より確実にコンデンサ素子 1 1 1を固定することが でき、 かつ夫々の引出しリード 1 1 5 a , 1 1 5 bを固定することもできる。 また、 引出しリード 1 1 5 bの表面に絶縁テープを被覆することにより、 絶縁 性をより確実にすることができる。
(第 4の実施の形態）
図 9は^:発明の第 4の実施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図であり、 図 1 0 (a) , (b) は同コンデンサに使用されるコンデンサ素子の展開斜視図 と斜視図で、 図 1 1は同コンデンサに使用される集電板の斜視図である。 図 9に おいて、 20 1はコンデンサ素子、 20 2はこのコンデンサ素子 20 1の一方の 電極端面 20 8 aに電気的に接続された外部接続用の端子を有する集電板で、 こ の集電板 20 2は図 1 1に示すように、 駆動用電解液を容易に通過させるための 凹部 2 0 2 bと、 コンデンサ素子 2 0 1の電極端面 2 0 8 aと電気的に接続され る凸部 2 0 2 cとで構成されている。 なお、 この集電板 2 0 2にはコンデンサ素 子 2 0 1の位置決め用の突起 2 0 2 aも設けてある （図 9参照） 。
2 0 3は有底筒状の金属ケースで、 この金属ケース 2 0 3の内底面にもコンデ ンサ素子 2 0 1の位置決め用の突起 2 0 3 aと、 コンデンサ素子 2 0 1の電極端 面 2 0 8 bと電気的に接合される凸部 2 0 3 bと、 コンデンサ素子 2 0 1に対し て駆動用電解液の含浸が容易となるように設けた駆動用電解液通過用の凹部 2 0 3 cで構成されている。
2 0 4は金属ケース 2 0 3の開口端部から少なくとも封口板 2 0 5を固定する ために設けた凹部までを被覆した電気絶縁層である。 2 0 5は前記金属ケース 2 0 3の開口部を封止した封口板で、 この封口板 2 0 5の表面周縁に設けた円環状 の突起 2 0 5 aと、 中央部に設けた貫通孔 2 0 5 bで構成されている。 2 0 6は 封口板 2 0 5に配設されたゴム状弾性体、 2 0 7は封口板 2 0 5の貫通孔内に配 設された封止部材である。
前記コンデンサ素子 2 0 1は図 1 0 ( a ) ， ( b ) に示すように、 一対の電極 2 0 8の電極端面 2 0 8 a， 2 0 8 bが互いに逆方向に突出するようにし、 活性 炭と結着剤と導電剤の混合物からなる分極性電極層 2 0 9 a， 2 0 9 bを形成し てある。 この一対の電極 2 0 8の間にセパレータ 2 1 0を介在させた状態で巻回 することにより、 同図 （b ) に示すようなコンデンサ素子 2 0 1を得ることがで 含る。
また、 コンデンサ素子 2 0 1の電極端面 2 0 8 aに集電板の凸部 2 0 2 cを押 し当てて配設することにより、 電極端面 2 0 8 aが部分的にスエージ加工され、 このスエージ加工された箇所に封口板 2 0 5側からコンデンサ素子 2 0 1の方向 にレーザー光を照射して集電板 2 0 2と電極端面 2 0 8 aを接合することにより、 確実に接合することができる。
また、 同様にコンデンサ素子 2 0 1の電極端面 2 0 8 bも金属ケース 2 0 3の 内底面の凸部 2 0 3 bに押し当てることにより、 電極端面 2 0 8 bが部分的にス エージ加工される。
このような本第 4の実施の形態によるコンデンサは、 封口板 2 0 5の側面が金 属ケース 2 0 3の内側面と密接するので、 駆動用電解液が金属ケース 2 0 3の内 側面を伝わるようなことはなく、 また、 金厲ケース 2 0 3が陰極になった場合で も、 封口部分の内側が絶縁されているので、 駆動用電解液中の水分の電気化学反 応も起こらなくなることから、 長期使用において封止の信頼性を向上させること ができる。
また、 集電板 2 0 2および金属ケース 2 0 3の内底面に突起 2 0 2 a， 2 0 3 aを設け、 この突起 2 0 2 a , 2 0 3 aによりコンデンサ素子 2 0 1の位置決め および/または固定を行うことにより、 コンデンサに外部より振動が加わった際 でも、 コンデンサ素子 2 0 1の電極端面 2 0 8 a， 2 0 8 aに対するス トレスを 軽減することができるので、 製品の耐震性を向上させることができ、 かつコンデ ンサ使用時に内部発熱が生じた場合でも外部への放熱性を向上させることができ る。
これに対して、 電気絶縁層 2 0 4を設けない金属ケース 2 0 3で構成した場合 は、 金属ケース 2 0 3が陰極であるため、 金属ケース 2 0 3の封口部分で駆動用 電解液に含まれる水分が電気化学反応して水酸化物イオンを生成し、 この水酸化 物イオンと電解質のプラスイオンとが作用して、 よりアルカリ性を呈し、 このァ ルカリ性を呈した駆動用電解液が金属ケース 2 0 3の內側面を伝わって、 開口端 部と接するゴム状弾性体 2 0 6を劣化させ、 封止性能が低下してしまう。
なお、 図 9において、 集電板 2 0 2と電極端面 2 0 8 a、 金属ケース 2 0 3の 内底面と電極端面 2 0 8 bを夫々接合する手段としては金属溶射、溶接、ろう接、 導電性接着剤を用いた接着などがある。
前記溶接の中でもレーザー溶接を用いる場合は、 集電板 2 0 2の側から電極端 面 2 0 8 aの方向にレーザー光を照射して接合し、 また、 金属ケース 2 0 3の底 面の外側から電極端面 2 0 8 bの方向にレーザー光を照射して接合を行う。 この 際、 レーザー光の吸収を高めるために集電板 2 0 2の封口板 2 0 5側の表面およ ぴ金属ケース 2 0 3の底面の外表面を例えば化学エッチングで表面処理するとレ 一ザ一光の吸収を高めることができるので、低エネルギーでの溶接が可能となり、 レーザー光の照射間隔が短くなり、 生産性を向上させることができる。
前記本第 4の実施の形態で示すコンデンサは、 分極性電極層 2 0 9 a， 2 0 9 bの界面で形成される電気二重層を利用した電気二重層コンデンサとして使用す ることができるものであり、 この電気二重層コンデンサは、 大容量でかつ長期間 の信頼性が必要とされる自動車電装用デバイスとして利用できる。
また、 コンデンサ素子 2 0 1の平板状の一対の電極 2 0 8として、 表面に金属 酸化皮膜を有する金属箔からなる電極箔を陽極とし、 他の一方を粗面化した金属 箔を陰極として、 この金属箔の材料をアルミニウムとした構成の場合にはアルミ 電解コンデンサとして使用できるものであり、 主に高リプル電流化が必要なイン パータ回路用として利用でき、 従来のアルミ電解コンデンサよりも長期間の信頼 性が得られ、 かつ大電流を印加する場合の製品発熱を低減することができる。
(第 5の実施の形態）
図 1 2は本発明の第 5の実施の形態によるコンデンサの構成を示した断面図で あり、 前記第 4の実施の形態の金属ケース 2 0 3の外底面に外部接続用の端子 2 1 1を設けた以外は第 4の実施の形態と同様の構成を有する。
このような構成にすることにより、 コンデンサとコンデンサを容易で確実に接 続することができるというものである。
なお、 外部接続用の端子 2 1 1の形状は、 円柱状の外部をネジ切りした形状の ものや、平板状でその中心部付近に取り付け用の孔を有した形状を有するもので、 製品使用状況に応じて選択する。
(第 6の実施の形態）
図 1 3は本発明の第 6の実施の形態におけるコンデンサの構成を示した断面図 であり、 前記第 5の実施の形態の封口板 2 0 5の貫通孔 2 0 5 bと接する集電板 2 0 2の外部接続用の端子の部分に電気絶縁層 2 1 3を設けた以外は第 5の実施 の形態と同様の構成を有する。
ここで、 集電板 2 0 2側のコンデンサ素子 2 0 1の電極端面を陽極面、 コンデ ンサ素子 2 0 1の他方の電極端面を陰極面として、 例えば駆動用電解液の溶質と してテトラェチルアンモェゥムフルォロボレートを用いた場合、 陽極となった集 電板 2 0 2の付近では駆動用電解液中のマイナスイオンであるテトラフルォロボ レートァニオンが近づき、 前記 （化 1 ) を経て （ィヒ 2 ) に示す反応により駆動用 電解液中にヒドロユウムイオンが生成し、 集電板 2 0 2付近の駆動用電解液は酸 性を呈する。 前記図 1 3のように集電板 2 0 2の外部接続用の端子に電気絶縁層 2 1 3を設 けることによ 、 駆動用電解液の酸性成分が外部接続用の端子の表面を伝わって 封口板 2 0 5の貫通孔内に配設した封止部材 2 0 7が劣化するのを防止すること ができ、 また、 その付近でのヒドロニゥムイオンの生成も抑えることができるの で、 これにより、 ゴム材料を主成分とする封止部材 2 0 7の化学的な劣化を抑制 し、 長期使用において封止の信頼性を向上させることができるという効果を有す る。
(第 7の実施の形態）
図 1 4は本発明の第 7の実施の形態によるコンデンサの構成を示した断面図で あり、前記第 5の実施の形態において、集電板 2 0 2と封口板 2 0 5の代わりに、 集電板と封口板を兼ね備えだ封口集電板 2 1 2と、 コンデンサ素子 2 0 1の卷芯 部に中空状の芯材 2 1 5を用いたコンデンサである。
前記封口集電板 2 1 2は、 コンデンサ素子 2 0 1の位置決め固定用の突起 2 1 2 aと、 この封口集電板 2 1 2の外周端にコンデンサ素子 2 0 1と接合される側 に円環状の凸部 2 1 2 bを設け、 さらに、 その周辺を電気絶縁層 （図示せず） を 形成した構成を有している。
この封口集電板 2 1 2で金属ケース 2 0 3を封口する際、 断面形状が L字形の ゴム状弾性体 2 1 3， 2 1 4で封口集電板 2 1 2の外周端を挟み込むように配設 して封口する。
また、 コンデンサ素子 2 0 1の卷芯部に配設した中空状の芯材 2 1 5は、 一対 の電極とセパレータを堅く卷くことができ、 卷きずれを軽減して電極間の距離を 短くすることができるので、 コンデンサの內部抵抗を低減することができる。 また、 コンデンサに外部より振動が加わっても、 コンデンサ素子 2 0 1の電極 端面に対するストレスを軽減することができるため、 製品の耐震性を向上させる ことができる。
さらに、 中空状の芯材 2 1 5が金属を用い、 その金属部分を封口集電板 2 1 2 もしくは金属ケ ス 2 0 3と接触させることにより、 使用時に内部発熱が発生し た場合でも、 封口集電板 2 1 2もしくは金属ケース 2 0 3から外部へ放熱させる ことができる。 このような本第 7の実施の形態によるコンデンサは、 封口集電板 2 1 2が前記 第 5の実施の形態で示した封口板 2 0 5と集電板 2 0 2の役割を果たすため、 封 口板 2 0 5の貫通孔がなくなり、封止の信頼性をより高めることができる。ま.た、 大幅な低背化が可能となり、 かつ部品点数をより削減することができる。
(第 8の実施の形態〉
図 1 5は本発明の第 8の実施の形態におけるコンデンサの構成を示した断面図 であり、 前記第 7の実施の形態において、 金属ケース 2 0 3および封口集電板 2 1 2を他の形状にしたコンデンサである。 同図において、 2 1 6はコンデンサ素 子 2 0 1の一方の電極端面 2 0 8 aに電気的に接続された外部接続用の端子を有 する封ロ集電板、 2 1 6 aは封口集電板 2 1 6のコンデンサ素子 2 0 1と接続さ れる側の外周部に設けられた円環状の凸部、 2 1 6 bは封口集電板 2 1 6の側面 部に設けられた封口集電板 2 1 6の固定用の凹部、 2 1 7は封口集電板 2 1 6の 外周部の円環状の突部周辺に設けられた電気絶縁層である。
また、 2 1 8は金属ケースで、 この金属ケース 2 1 8の内底面に金属ケース 2 1 8の内側面から内底面にかけてテーパー状の肉厚部 2 1 8 aを設けてある。 こ のテーパーは金属ケース 2 1 8の内側面に対して金属ケース 2 1 8の内底面の中 心側に 5 ° 〜8 5 ° の範囲の角度を有している。
このような本第 8の実施の形態によるコンデンサは、 封口集電板 2 1 6の封止 をより高めることができ、 長期使用において高信頼性のコンデンサを得ることが できる。
また、 封口集電板 2 1 6の外周部に設けた円環状の凸部 2 1 6 aと、 金属ケー ス 2 1 8の内側面から内底面にかけて設けたテーパー状の肉厚部 2 1 8 aにより、 コンデンサ素子 2 0 1の両電極端面を容易に集合させることができるので、 コン デンサ素子 2 0 1と封口集電板 2 1 6およびコンデンサ素子 2 0 1と金属ケース 2 1 8との接続抵抗のバラツキをより低減することができ、 安定したコンデンサ を得ることができる。
(第 9の実施の形態）
図 1 6は本発明の第 9の実施の形態によるコンデンサの接続方法を示した側面 図である。 同図において、 2 2 1， 2 2 2はコンデンサ本体、 2 2 1 a , 2 2 2 aはコンデンサ 2 2 1 , 2 2 2の夫々の外部接続用の端子、 2 2 3はろう付けも しくは溶接部である。
このコンデンサ本体 2 2 1 , 2 2 2は前記第 4の実施の形態で示した構成のコ ンデンサである。 また、 この接続によるコンデンサの極性は、 コンデンサ 2 2 1 の外部接続用の端子 2 2 1 aがプラスで、 コンデンサ 2 2 2の外部接続用の端子 2 2 2 aがマイナスになる （外部接続用の端子 2 2 1 a， 2 2 2 aの極性の逆も 成り立つ） 。
このようにコンデンサを直列に接続する方法により、夫々のコンデンサ 2 2 1， 2 2 2から駆動用電解液が漏洩することはなく、 また、 コンデンサ本体 2 2 1， 2 2 2の接続をろう付けもしくは溶接部で容易に接続することができるため、 接 続の作業効率を飛躍的に向上させることができるものである。
なお、 ろう付けの方法として、 金属ケースの側面の一部分に導電性の銀ペイン トを塗布したのち、 その塗布した銀ペイントを金属ケースの間で挟むようにして コンデンサを固定して接続を行う。
また、 溶接の方法としては、 金属ケースと工具の間で発生する摩擦熱で材料を 軟化させると同時に、 工具の回転により材料を混ぜ合わせることで接合する摩擦 攪拌接合により金属ケース間の接続を行う。
この摩擦攪拌接合は従来のアーク溶接やレーザー溶接とは異なり、 材料を溶解 させないで強固に接合できるため、 接合後の変形 ·歪みが小さく、 かつ接合欠陥 も少ないため、 金属ケースに欠損部分が生じてコンデンサ内部の駆動用電解液が 漏出するということはなくなる。
(第 1 0の実施の形態）
図 1 7は本発明の第 1 0の実施の形態によるコンデンサの接続方法を示した側 面図である。 同図において、 2 2 4 , 2 2 5はコンデンサ本体、 2 2 6は接続部 材である。
このコンデンサ本体 2 2 4， 2 2 5は前記第 4の実施の形態で示した構成のコ ンデンサである。
このように本第 1 0の実施の形態によるコンデンサの接続方法は、 コンデンサ 本体 2 2 4 , 2 2 5の底面部と接続部材 2 2 6の平面どうしを重ね合わせてろう 付けしており、 広い接続面を確保することができるため、 接続部の電気抵抗がよ り小さくなり、 大電流で使用される際、 その接続部の発熱を抑えることができる ものである。
また、 コンデンサ本体 2 2 4， 2 2 5の底面部と接続部材 2 2 6の平面どうし を重ね合わせてイナ一トガスアーク溶接を施した場合は、 金属結合が接続される ので、 直列に接続されたコンデンサに機械的なス トレスが加えられても、 その接 続部が破断し、 断線を生じることがなく、 また、 金属結合により接続された接続 部には酸化物がないことから、 接続部材 2 2 6の電気抵抗の劣化を低減すること ができるという効果を有する。 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、 本発明の精神と範 囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にと つて明らかである。
本出願は、 2003年 3月 19日出願の日本特許出願 Νο.2003·075676、
2003年 3月 19日出願の日本特許出願 Νο.2003-075677に基づくものであり、その 内容はここに参照として取り込まれる。
<産業上の利用可能性 >
以上のように本発明のコンデンサは、 平板状の一対の電極の間にセパレータを 介在させて卷回することにより構成された中空状のコンデンサ素子と、 このコン デンサ素子を駆動用電解液と共に収納する有底筒状の金属ケースと、 前記金属ケ ースの開口部を封口する一対の外部接続端子を設けた封口板とを有し、 前記封口 板の表面周縁にゴム状弾性体を配置し、 かつ前記金属ケースの開口端部から封口 板を固定するために設けた凹部までを被覆した電気絶縁層を設け、 前記ゴム状弹 性体を前記金属ケースの開口端部で押圧した構成とすることにより、 封口板の側 面と金属ケースの内側面を密接することができるので、 駆動用電解液が金属ケー スの内側面を伝わるようなことはなく、 また、 金属ケースの封口部分の内側が絶 縁されるので、駆動用電解液中の水分の電気化学反応も起こらなくなることから、 より長期間において封止の信頼性を向上させることができる効果を奏する。
また、 コンデンサの充放電時にコンデンサ内部で発生した熱がコンデンサ素子 の突出した端面部分から容易に金属ケースに放熱されるため、 熱を容易に外部へ 放出させることができるという効果を奏するものである。
本発明のコンデンサは、 平板状の一対の電極をその間にセパレ タを介在させ かつ各々の電極端面が互いに逆方向に突出するようにして巻回することにより構 成された中空状のコンデンサ素子と、 このコンデンサ素子の電極端面の一方を内 底面に電気的に接続して駆動用電解液と共に収納する有底筒状の金属ケースと、 前記コンデンサ素子の他方の電極端面に電気的に接続した外部接続用の端子を有 する集電板と、 前記金属ケースの開口部を前記集電板の外部接続用の端子を貫通 させて封口した封口板とを有し、前記封口板の表面周縁にゴム状弾性体を配設し、 かつ前記金属ケースの開口端部から少なくとも封口板を固定するために設けた凹 部までの内面に電気絶縁層を設け、 前記ゴム状弾性体を前記金属ケースの開口部 端部で押圧した構成とすることにより、 金属ケースの内側の開口部近傍が絶縁さ れるので、 その開口部近傍には電気化学反応によるアルカリ性を呈しないので、 ゴム状弾性体の化学的な劣化を抑制し、 長期使用での封止の信頼性を向上させる ことができる。
また、 コンデンサの充放電時にコンデンサ内部で発生した熱がコンデンサ素子 の突出した端面部分から容易に金属ケースに伝導されるため、 熱を容易に外部へ 放出させることができるという効果を奏するものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 平板状の一対の電極の間にセパレータを介在させて巻回することにより 構成された中空状のコンデンサ素子と、 このコンデンサ素子を駆動用電解液と共 に収納する有底筒状の金属ケースと、 この金属ケースの開口部を封口する外部接 続端子を設けた封口板とを有し、前記封口板の表面周縁にゴム状弾性体を配設し、 かつ前記金属ケースの開口端部から少なくとも封口板を固定するために設けた凹 部までを被覆した電気絶緣層を設け、 前記ゴム状弾性体を前記金属ケースの開口 端部で押圧したコンデンサ。
2 . コンデンサ素子が、 一対の電極に夫々引出しリードを接続し、 この引 出しリードの突出方向とは逆方向に 1つの電極の端面を突出させたものである請 求の範囲第 1項に記載のコンデンサ。
3 . コンデンサ素子が、 一対の電極の端面を互いに逆方向に突出させ、 そ の電極の端面の平面部に夫々引出しリードを接続したものである請求の範囲第 1 項に記載のコンデンサ。
4 . 夫々の引出しリード間に電気絶縁板を配設したものである請求の範囲 第 3項に記載のコンデンサ。
5 . 電気絶縁層がポリアミノアミ ド化合物もしくは変性ポリオレフイン系 樹脂である請求の範囲第 1項に記載のコン
6 . 平板状の一対の電極が、 金属箔または導電性高分子からなる集電体表 面に活性炭と結着剤と導電剤を少なくとも含む混合物からなる分極性電極層を形 成したものである請求の範囲第 1項に記載のコンデンサ。
7 . 平板状の一対の電極が、 表面に金属酸化皮膜を有する金属箔を少なく とも一方に用いた請求の範囲第 1項に記載のコンデン
8 . 金属ケースの内底面および封口板に、 コンデンサ素子の中心部の位置 決めおょぴ または固定を行う突起を設けた請求の範囲第 1項に記載のコンデン サ。
9 . コンデンサ素子の中心部に中空状の芯材を配設した請求の範囲第 1項 に記載のコンデンサ。
1 0 . 金属ケースの内底面と内側面に接するようにテーパー状の肉厚部を 設けた請求の範囲第 1〜 3項のいずれか 1つに記載のコンデンサ。
1 1 . 前記コンデンサ素子は、 各々の電極端面が互いに逆方向に突出し、 前記金属ケースは、 このコンデンサ素子の電極端面の一方を内底面に電気的に接 続し、 前記コンデンサ素子の他方の電極端面に電気的に接続した外部接続用の端 子を有する集電板を有し、 前記封口板は、 前記集電板の外部接続用の端子を貫通 させた請求の範囲第 1項に記載のコン
1 2 . 金属ケースの外底面に外部接続用の端子を設けた請求の範囲第 1 1 項に記載のコンデンサ。
1 3 . 外部接続用の端子を有する集電板が封口板を兼ね備えた金属からな る封ロ集電板である請求の範囲第 1 1または 1 2項に記載のコンデンサ。
1 4 . 封口板または封ロ集電板のゴム状弾性体と接する表面周縁に円環状 の凸部を設けた請求の範囲第 1 1〜 1 3項のいずれか 1つに記載のコンデンサ。
1 5 . 集電板の外部接続用の端子と接する封口板の貫通孔内に封止部材を 配設した請求の範囲第 1 1または 1 2項に記載のコンデンサ。
1 6 . 封口板の貫通孔と接する集電板の外部接続用の端子の面に電気絶縁 層を設けた請求の範囲第 1 5項に記載のコンデンサ。
1 7 . 封ロ集電板のコンデンサ素子と接合される側の外周部に円環状の凸 部を設け、 かつ前記円環状の凸部を含む外周部周辺に電気絶縁層を設けた請求の 範囲第 1 3項に記載のコンデンサ。
1 8 . 金属ケースの内底面、 集電板、 封ロ集電板の少なくとも 1つにコン デンサ素子の中心部の位置決めおよび zまたは固定を行う突起を設けた請求の範 囲第 1 1〜1 3項のいずれか 1つに記載のコンデンサ。
1 9 . 電気絶縁層がポリアミノアミ ド化合物もしくは変性ポリオレフイン 系樹脂である請求の範囲第 1 1， 1 6 , 1 7項のいずれか 1つに記載のコンデン サ。
2 0 . 平板状の一対の電極が、 金属箔または導電性高分子からなる集電体 表面に活性炭と結着剤と導電剤を少なくとも含む混合物からなる分極性電極層を 電極端面部分を除いて形成したものである請求の範囲第 1 1〜1 3項のいずれか 1つに記載のコンデンサ。
2 1 . 平板状の一対の電極が、 表面に金属酸化皮膜を有する金属箔を少な くとも一方に用いた請求の範囲第 1 1〜1 3項のいずれか 1つに記載のコンデン サ。
2 2 . コンデンサ素子の中心部に中空状の芯材を配設した請求の範囲第 1 1〜 1 3項のいずれか 1つに記載のコンデンサ。
2 3 . 金属ケースの内底面と内側面に接するようにテーパー状の肉厚部を 設けた請求の範囲第 1 1〜1 3項のいずれか 1つに記載のコンデンサ。
2 4 . 請求の範囲第 1 1項に記載のコンデンサを複数接続する接続方法に おいて、 金属ケースの外底面部もしくは外側面部をろう付けおょぴ または溶接 することにより接続するようにしたコンデンサの接続方法。
25. 接続するときに接続部材を用いるようにした請求の範囲第 24項に 記載のコンデンサの接続方法。
26. 電気絶縁層がアクリルーメラミン系樹脂である請求の範囲第 1また は 11項に記載のコンデンサ。
27. 金属ケースに対する電気絶縁層配設の前処理として、 前記金属ケー スに脱脂処理または粗面化処理または酸化皮膜形成処理の少なくとも一つを行つ た請求の範囲第 1、 5、 11、 16、 17、 19、 26項のいずれか一つに記載 のコンデンサ。
28. 電気絶縁層がアルマイト層である請求の範囲第 1または 1 1項に記 載のコンデンサ。
29. 金属ケースの開口部端面の形状を曲面とした請求の範囲第 1または 1 1項に記載のコンデンサ。
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