WO2011128992A1 - 電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法 Download PDF

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electrolytic capacitor
capacitor
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winding
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芦野　宏次
勉 丹治
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日本ケミコン株式会社
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    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation

Definitions

  • the present invention relates to an electrolytic capacitor and a method for manufacturing the electrolytic capacitor.
  • Conventional electrolytic capacitors are made by winding an anode foil formed of a chemical conversion film on an etching foil made of a valve action metal such as aluminum and a cathode foil made of an etching foil made of a valve action metal such as aluminum via a separator such as insulating paper. Rotate to form a capacitor element, impregnate the capacitor element with a driving electrolyte, and store it in a bottomed cylindrical metal exterior case, and seal the opening of the exterior case with a sealing member to form an electrolytic capacitor is doing.
  • the outer case is filled with a fixing agent such as thermoplastic resin or epoxy resin, and the capacitor element is fixed in the outer case.
  • a fixing agent such as thermoplastic resin or epoxy resin
  • Patent Document 2 an insulating cap with protrusions is placed on the upper and lower portions of the capacitor element, and a concave portion is provided in the outer case so as to mesh with each other so that the capacitor element in the outer case is not twisted. It is described.
  • Patent Document 3 As shown in FIG. 5, a fixing member 23 formed in a honeycomb shape is inserted between the end surface of the capacitor element 21 and the inner bottom surface of the exterior case 22, and the capacitor element 21 is exteriorized. It is disclosed to fix in a case.
  • electrolytic capacitors have tended to be used for in-vehicle applications.
  • vibrations from road surfaces during traveling and vibrations due to engine rotation are continuously received.
  • gravity acceleration of several tens of G or more is applied. Since the capacitor element housed inside the electrolytic capacitor is vibrated by this vibration stress, the lead terminal may be broken, so a fixing method is required so that the capacitor element can withstand this vibration stress in the outer case. .
  • Patent Document 1 in a conventional method of fixing a capacitor element by filling a fixing agent such as a resin in an outer case, the amount of the fixing agent filled in the outer case must be increased. Since the space inside the outer case, which is an allowable space when the internal pressure rises when the capacitor is used, becomes small, safety devices such as pressure valves are easy to operate, and the life of the electrolytic capacitor is shortened. It was.
  • Patent Document 2 when a capacitor element is covered with an insulating cap and held in an exterior case, the capacitor element, the insulating cap, and the exterior can be securely fixed. Engagement with the case must be performed accurately and without a gap, and an additional step is required when assembling the capacitor, resulting in an expensive electrolytic capacitor.
  • Patent Document 3 in the method of fixing a capacitor element by inserting a fixing member formed in a honeycomb shape between the end face of the capacitor element and the inner bottom surface of the exterior case, the capacitor element is formed in a honeycomb shape. If it is firmly pressed against the fixing member, the end face of the capacitor element will be damaged, and a short circuit between the electrode foils will easily occur, so the pressing force on the capacitor element cannot be increased. There was a limit.
  • the capacitor element when it is necessary to firmly fix the in-vehicle application or the like, it is conceivable that the capacitor element is strongly pressed from both the upper and lower sides. In such a case, the portion of the outer peripheral surface of the capacitor element that is not covered with the winding tape swells. When the capacitor element swells, the winding is unwound and the distance between the anode foil and the cathode foil is widened, which may adversely affect the electrical characteristics of the electrolytic capacitor. For this reason, it has been impossible to press and fix the capacitor element in the outer case by applying a predetermined pressure.
  • the present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art, and it is possible to strengthen the capacitor element in the outer case without adversely affecting the short circuit failure or electrical characteristics of the electrolytic capacitor. It is an object of the present invention to provide an electrolytic capacitor and a method for manufacturing the electrolytic capacitor that can be securely fixed and have improved vibration resistance of the electrolytic capacitor.
  • the electrolytic capacitor of the present invention is formed by winding an electrode foil through a separator, winding a capacitor tape wound around the outer peripheral surface and inserting the capacitor element into an outer case, and using a sealing member.
  • the width of the winding tape was set to be equal to or larger than the width of the electrode foil, and the capacitor element was pressed and fixed with the inner bottom surface of the outer case and the sealing member.
  • the capacitor element in the outer case can be fixed more firmly.
  • the vibration property can be improved.
  • the capacitor element is fixed by a fixing plate having substantially the same shape as the inner bottom surface of the outer case inserted between the capacitor element and the inner bottom surface of the outer case.
  • the electrolytic capacitor of the present invention has one or more through holes in the fixed plate.
  • At least the surface of the fixed plate on the capacitor element side is covered with an insulating member.
  • At least one surface of the fixed plate is covered with a vibration absorbing member.
  • vibration applied to the electrolytic capacitor is not directly transmitted to the capacitor element, and vibration applied to the capacitor element can be reduced, so that the vibration resistance of the electrolytic capacitor can be improved.
  • the electrolytic capacitor of the present invention has an urging force for pressing the capacitor element against the fixed plate.
  • the capacitor element has a plurality of separators, the width of at least one separator is wider than the width of the other separator, and protrudes toward the inner bottom surface side of the outer case.
  • the capacitor element when the capacitor element is pressed between the sealing member and the exterior case, or between the sealing member and the fixing plate, the protruding portion of the widened separator is pressed to a predetermined dimension, and the length of the capacitor element is set to a predetermined value. Since the capacitor element can be firmly fixed by being shaped into dimensions, the vibration resistance of the electrolytic capacitor can be further improved.
  • the method for producing an electrolytic capacitor of the present invention includes an electrolytic capacitor in which an electrode foil is wound through a separator, a capacitor element wound by winding a winding tape around an outer peripheral surface is housed in an outer case, and sealed with a sealing member.
  • the width of the anti-winding tape is set to be equal to or larger than the width of the electrode foil, and the opening of the outer case is sealed while the capacitor element is pressed by the inner bottom surface of the outer case and the sealing member.
  • the capacitor element in the outer case can be fixed more firmly.
  • the vibration property can be improved.
  • an electrolytic capacitor can be provided.
  • FIG. 1 is a partially developed perspective view showing the capacitor element structure of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the electrolytic capacitor of the present invention.
  • the anode foil 3 is made of an aluminum foil having a chemical conversion film formed after roughening by etching
  • the cathode foil 4 is made of aluminum roughened by etching. It consists of foil and a chemical conversion film is formed arbitrarily.
  • An electrode internal terminal 2 such as a lead terminal made of aluminum or the like is connected to both electrode foils by stitching or a cold weld method.
  • a cylindrical shape is interposed between the anode foil 3 and the cathode foil 4 via an insulating member made of insulating paper such as vegetable fiber, recycled fiber, synthetic fiber or chemical fiber, non-woven fabric or mixed paper thereof.
  • the capacitor element 1 is formed by being fixed with a winding tape 6 so that the winding end portion cannot be unwound.
  • the capacitor element 1 is housed together with a driving electrolyte in a bottomed cylindrical outer case 7 made of aluminum, and a sealing member 8 made of elastic rubber or the like is installed at the opening end of the outer case 7. Is sealed by curling treatment to seal the electrolytic capacitor.
  • the winding tape 6 of the capacitor element 1 will be described in detail.
  • the winding tape 6 is wound around the outer periphery of the capacitor element 1 to prevent the capacitor element 1 from being unwound.
  • the width of the winding tape 6 wound around the outer periphery of the capacitor element 1 is preferably at least thicker than the width of the anode foil 3 having a high strength, and the width of the cathode foil and further the capacitor element 1 It may be above.
  • the winding tape 6 is wound around the outer peripheral surface of the capacitor element 1 one or more times so that the winding end is bonded onto the winding tape, and further has a length of at least about half a circle on the winding tape. It is preferable to join and fix.
  • a winding tape having a width narrower than that of the electrode foil a plurality of windings may be wound around the width of the electrode foil, or a single winding tape having a narrow width may be spirally wound to form a capacitor element. You may make it wind the whole outer peripheral surface of.
  • a polyphenylene sulfide tape having a thickness of about 50 ⁇ m and a width equal to the width of the capacitor element 1 was used as the winding stopper tape 6, and the outer peripheral surface of the capacitor element 1 was wound twice to be wound.
  • the material of the winding tape 6 is made of resin tape such as polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, polypropylene, ethylene propylene terpolymer, polyethylene naphthalate, rubber tape, insulating electrolytic paper, metal tape such as aluminum, and the like. Can do.
  • resin tape such as polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, polypropylene, ethylene propylene terpolymer, polyethylene naphthalate, rubber tape, insulating electrolytic paper, metal tape such as aluminum, and the like. Can do.
  • the width of the separator 5 used in the capacitor element 1 is set to be equal to or larger than the width around which the anode foil 3 or the cathode foil 4 is wound, and the capacitor element 1 is pressed and fixed to the inner bottom surface of the outer case 7 In addition, it is possible to prevent the anode foil 3 and the cathode foil 4 from being short-circuited close to each other and the short-circuit between the anode foil 3 or the cathode foil 4 and the outer case 7 or the fixing plate 9.
  • the two separators used have the same width, but one separator may be wider than the other separator and protrude toward the inner bottom surface side of the outer case 7.
  • the separator When the separator is pressed and fixed, it bends and covers one of the foil end surfaces of the anode foil and the cathode foil, so that the capacitor element can be prevented from being short-circuited and the withstand voltage characteristic can be improved.
  • the capacitor element 1 has the anode foil 2 and the cathode foil 3 wound through a separator. At the winding start portion of the capacitor element 1, an empty winding portion is formed by winding the separator in a plurality of rounds. And the intensity
  • a cylindrical member made of a resin material or the like may be separately installed at the winding start portion instead of the idle winding portion.
  • a fixing plate 9 having substantially the same shape as the inner bottom surface is accommodated in the inner bottom surface of the outer case 7, and the end surface of the capacitor element 1 is brought into contact with the upper surface of the fixing plate 9.
  • the capacitor element 1 is inserted into the exterior case 7 and fixed while applying a predetermined pressing force to the sealing member 8.
  • the capacitor element is pressed by the inner bottom surface of the outer case 7 and the sealing member 8.
  • the outer case 7 is sealed by crimping the opening, and the pressing force is applied to the capacitor element 1.
  • a caulking method As a caulking method, a state in which a predetermined pressing force is applied to the capacitor element 1 by maintaining lateral caulking for caulking the side surface corresponding to the sealing member 8 of the outer case 7 is maintained. By performing vertical caulking, the outer case 7 is sealed.
  • 11 is a pressure valve comprised by a kerf.
  • the fixing plate 9 used for fixing the capacitor element 1 is formed in a disk shape with a metal material such as aluminum, and has a strength that maintains a flat shape when the capacitor element 1 is pressed and fixed. It is necessary to do. Even when the internal pressure rises due to the use of the electrolytic capacitor and the pressure valve swells, the fixing plate 9 stays on the inner bottom surface of the outer case 7 and the gap between the sealing member 8 and the fixing plate 9 does not expand.
  • the capacitor element 1 can be kept pressed and fixed with a predetermined pressing force.
  • the material of the fixing plate 9 may be a metal material that is not corroded by the driving electrolyte, and aluminum is particularly preferable.
  • the size of the through hole 10 may be a size that allows gas generated inside the electrolytic capacitor to pass therethrough. Since the internal pressure of the electrolytic capacitor raised by the gas can be directly applied to the pressure valve provided on the inner bottom surface of the outer case 7, the function of the pressure valve 11 is not impaired. Further, since the end face of the capacitor element 1 and the fixing plate 9 are in contact with each other, the size and number of the through holes 10 are not limited as long as the end face of the capacitor element 1 is not damaged. In the present embodiment, one through hole 10 is provided at the center, but a plurality of through holes 10 may be present at arbitrary positions.
  • the shape of the through hole 10 may be any of a circular shape, a polygonal shape, and a slit shape, and is not particularly limited as long as the internal pressure directly acts on the inner bottom surface of the outer case 7.
  • the insulating member 12 covering the fixing plate 9 is preferably a heat-resistant resin or ceramic that does not dissolve in the driving electrolyte and does not deform or soften due to heat during use of the electrolytic capacitor.
  • a vibration absorbing member can be arranged in place of the insulating member 12 to cover the fixing plate 9.
  • a heat-resistant rubber that is not corroded by the driving electrolyte and does not soften rapidly even at high temperatures is preferable, and butyl rubber that absorbs vibration is particularly preferable.
  • the insulating member 12 and the vibration absorbing member are installed between the capacitor element 1 and the fixed plate 9.
  • An absorbing member may be installed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an electrolytic capacitor showing a modification of the present invention.
  • a fixing plate 13 is installed between the capacitor element 1 and the outer case 7.
  • the fixed plate 13 is a dish-shaped plate member having a convex shape on one side before being inserted into the outer case 7.
  • the fixed plate 13 is pressed by the capacitor element 1 and is pressed to be substantially flat. It is locked in the outer case and fixed.
  • the fixing plate 13 is provided with a biasing force that presses the capacitor element 1 toward the sealing member with a constant pressure because a force to restore the original convex shape acts.
  • the capacitor element can be firmly pressed and fixed, so that it is possible to provide an excellent electrolytic capacitor that can sufficiently withstand vibration stress for in-vehicle use.
  • an urging means such as a coil spring or a leaf spring may be attached to the fixing plate to urge the capacitor element.

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Abstract

　電解コンデンサの電気的特性に悪影響を与えることなく、外装ケース内でのコンデンサ素子の強固な固定を可能とし、電解コンデンサの耐振動性を向上させた電解コンデンサを提供する。　セパレータを介して電極箔を巻回し、外周面に巻止めテープを巻回して巻止めしたコンデンサ素子を外装ケースに挿入し、封口部材で封口した電解コンデンサにおいて、前記巻止めテープの幅を電極箔の幅以上とするとともに、前記コンデンサ素子を外装ケースの内底面と封口部材で押圧固定した。

Description

電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法
　本発明は、電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法に関する。
　従来の電解コンデンサは、アルミニウム等の弁作用金属からなるエッチング箔に化成皮膜を形成した陽極箔と、アルミニウム等の弁作用金属のエッチング箔からなる陰極箔とを絶縁紙等のセパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸するとともに有底筒状の金属からなる外装ケースに収納し、外装ケースの開口部を封口部材によって封口して電解コンデンサを構成している。
　これらの電解コンデンサでは、従来から外装ケース内でのコンデンサ素子の固定を行う手法として、外装ケース内に熱可塑性の樹脂やエポキシ樹脂等の固定剤を充填して、コンデンサ素子を外装ケース内に固定するものが特許文献１に開示されている。
　また、特許文献２には、コンデンサ素子の上部および下部に突起が付いた絶縁キャップをかぶせ、外装ケースには凹部を設けて互いに噛み合わせることにより、外装ケース内のコンデンサ素子が捩れないようにすることが記載されている。
　さらに、特許文献３には、図５に示すように、コンデンサ素子２１の端面と外装ケース２２の内底面との間に、ハニカム状に形成された固定部材２３を挿入し、コンデンサ素子２１を外装ケース内に固定することが開示されている。
日本国実開昭５４－１８３６６０号公報 日本国特開昭５３－４６６５７号公報 日本国実開昭５９－１３２６３２号公報
　ところで、近年電解コンデンサが車載用途に使用される傾向にあり、この車載用途では走行中の路面からの振動やエンジンの回転による振動等により激しい振動を継続的に受けるため、電解コンデンサには振動ストレスとして数十Ｇ以上の重力加速度が加わる場合がある。この振動ストレスで電解コンデンサ内部に収納されたコンデンサ素子が振動することにより、リード端子が破断する場合があるため、外装ケース内においてコンデンサ素子がこの振動ストレスに耐えられるような固定方法が必要となる。
　特許文献１に示すように、従来の外装ケース内に樹脂等の固定剤を充填してコンデンサ素子を固定する方法では、外装ケース内に充填する固定剤の量を多くしなければならず、電解コンデンサの使用時に内部圧力が上昇した場合の許容空間となる外装ケース内での空間が小さくなるため、圧力弁等の安全装置が作動し易くなり、電解コンデンサの寿命を短くしてしまう問題があった。
　また、特許文献２に示すように、コンデンサ素子の上部および下部に絶縁キャップをかぶせて外装ケース内に保持する構造とした場合、コンデンサ素子を強固に固定するには、コンデンサ素子と絶縁キャップおよび外装ケースとの噛み合わせを正確にかつ隙間無く行う必要があり、コンデンサの組立ての際に付加的な工程が必要となるため、高価な電解コンデンサとなってしまう。
　さらに、特許文献３に示すように、コンデンサ素子の端面と外装ケースの内底面との間に、ハニカム状に形成された固定部材を挿入してコンデンサ素子を固定する方法では、コンデンサ素子をハニカム状の固定部材に強固に押し付けると、コンデンサ素子の端面が損傷し、電極箔間の短絡が起きやすくなるため、コンデンサ素子への押圧力を大きくできないことから、電解コンデンサの耐振動性を向上させるには限界があった。
　また、車載用途等の強固な固定を必要とする場合では、コンデンサ素子を上下両側から強く押圧することが考えられるが、コンデンサ素子に所定の圧力を掛けて押圧すると、巻止めテープの幅が狭い場合は、コンデンサ素子の外周面で巻止めテープが掛かっていない部分が膨らんでしまう。コンデンサ素子が膨らむと巻回が解れて、陽極箔と陰極箔との間隔が広がってしまい、電解コンデンサの電気的な特性に悪影響が生じる場合があった。このため、コンデンサ素子に所定の圧力を加えて外装ケース内に押圧固定することができなかった。
　本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、電解コンデンサのショート不良や電気的特性に悪影響を与えることなく、外装ケース内でのコンデンサ素子の強固な固定を可能とし、電解コンデンサの耐振動性を向上させた電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するために、本発明の電解コンデンサは、セパレータを介して電極箔を巻回し、外周面に巻止めテープを巻回して巻止めしたコンデンサ素子を外装ケースに挿入し、封口部材で封口した電解コンデンサにおいて、前記巻止めテープの幅を電極箔の幅以上とするとともに、前記コンデンサ素子を外装ケースの内底面と封口部材で押圧固定した。
　このことにより、巻回型の電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子を外装ケース内で所定の圧力で押圧しても、電極箔の以上の巻止めテープによってコンデンサ素子が巻止め固定されているため、コンデンサ素子の膨らみや巻回の解れが生じなくなり、コンデンサ素子に所定の圧力を加えて押圧固定することが可能となることから、外装ケース内のコンデンサ素子の固定をより強固に行えるため、電解コンデンサの耐振動性を向上させることができる。
　また、本発明の電解コンデンサは、前記コンデンサ素子が、このコンデンサ素子と前記外装ケースの内底面との間に挿入された外装ケースの内底面と略同一形状の固定板によって固定されている。
　このことにより、電解コンデンサの使用時において内部圧力の上昇により外装ケースの底面に設けられた圧力弁が膨らんだ場合、外装ケースの内底面に固定板が挿入されていると、外装ケースの圧力弁が膨らむものの、コンデンサ素子を押圧固定している固定板と封口部材との間隔が広がらないことから、コンデンサ素子を所定の圧力で押圧固定し続けることができる。
　また、本発明の電解コンデンサは、前記固定板に１つ以上の貫通孔を有する。
　このことにより、電解コンデンサの使用により内部に生じたガスで内部圧力が上昇した場合、発生したガスが固定板の貫通孔を通過できることから、外装ケースの底面に設けられた圧力弁に直接圧力を作用させることができるため、圧力弁の機能を損なうことがない。
　また、本発明の電解コンデンサは、前記固定板の少なくともコンデンサ素子側の面が、絶縁部材で覆われている。
　このことにより、コンデンサ素子が固定板に押圧された状態において、電極箔が金属製の固定板に直接接触することがなくなるため、電極箔と固定板とがショートを起こすことを防止することができる。
　また、本発明の電解コンデンサは、前記固定板の少なくとも片面が振動吸収部材で覆われている。
　このことにより、電解コンデンサに加えられた振動がコンデンサ素子に直接伝達されることがなくなり、コンデンサ素子に加わる振動を低減させることができるため、電解コンデンサの耐振動性を向上させることができる。
　また、本発明の電解コンデンサは、前記固定板にコンデンサ素子を押圧する付勢力を備えている。
　このことにより、この固定板とコンデンサ素子が外装ケース内に封口されると、コンデンサ素子をこの固定板の付勢力で押圧するようになり、コンデンサ素子の固定をより強固に保持できるようになるため、大きな振動が電解コンデンサに加えられた場合でも、コンデンサ素子が固定され振動に十分耐えられる電解コンデンサを提供することができる。
　また、本発明の電解コンデンサは、前記コンデンサ素子が、複数のセパレータを有し、少なくとも１つのセパレータの幅が他のセパレータの幅より広く、外装ケースの内底面側に突出している。
　このことにより、コンデンサ素子を封口部材と外装ケースの間、もしくは封口部材と固定板の間で押圧した場合に、広幅としたセパレータの出張り部が所定寸法まで押圧されてコンデンサ素子の長さを所定の寸法に整形されることにより、コンデンサ素子の固定を強固にすることができるため、電解コンデンサの耐振動性をさらに向上させることができる。
　本発明の電解コンデンサの製造方法は、セパレータを介して電極箔を巻回し、外周面に巻止めテープを巻回して巻止めしたコンデンサ素子を外装ケースに収納し、封口部材で封口した電解コンデンサの製造方法において、前記巻き止めテープの幅を電極箔の幅以上とするとともに、コンデンサ素子を外装ケースの内底面と封口部材にて押圧した状態で外装ケースの開口部を封口する。
　このことにより、巻回型の電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子を外装ケース内で所定の圧力で押圧しても、電極箔の以上の巻止めテープによってコンデンサ素子が巻止め固定されているため、コンデンサ素子の膨らみや巻回の解れが生じなくなり、コンデンサ素子に所定の圧力を加えて押圧固定することが可能となることから、外装ケース内のコンデンサ素子の固定をより強固に行えるため、電解コンデンサの耐振動性を向上させることができる。
　本発明により、電解コンデンサのショート不良や電気的特性に悪影響を与えることなく、外装ケース内でのコンデンサ素子の強固な固定を可能とすることができるため、電解コンデンサの耐振動性を向上させた電解コンデンサを提供することができるようになった。
本発明の実施例のコンデンサ素子を示す部分展開斜視図である。 本発明の実施例の電解コンデンサの内部構造を示す断面図である。 本発明の固定板を絶縁部材で覆った実施例の電解コンデンサの内部構造を示す断面図である。 本発明の変形例の電解コンデンサの内部構造を示す断面図である。 従来の電解コンデンサを示す一部を切り欠いた斜視図である。
　以下に本発明の電解コンデンサの実施の形態を詳細に説明する。
　図１は、本発明のコンデンサ素子構造を示す部分展開斜視図である。図２は、本発明の電解コンデンサの内部構造を示す断面図である。
　図１に示すように、本実施例のコンデンサ素子１において、陽極箔３はエッチングにより粗面化処理した後に化成皮膜を形成したアルミニウム箔からなり、陰極箔４はエッチングにより粗面化処理したアルミニウム箔からなり、任意に化成皮膜が形成される。この両電極箔にはアルミニウム等からなるリード端子等の電極内部端子２がステッチやコールドウェルド法により接続される。前記陽極箔３および陰極箔４の間に、植物繊維、再生繊維、合成繊維や化学繊維等からなる絶縁紙、不織布またはそれらの混抄紙などの絶縁部材から構成されるセパレータ５を介して円筒状に巻回され、巻回端部が解けないように巻止めテープ６にて固定してコンデンサ素子１が形成される。このコンデンサ素子１は、アルミニウムからなる有底筒状の外装ケース７内に駆動用電解液とともに収納され、外装ケース７の開口端には弾性ゴム等からなる封口部材８が設置され、前記開口端をカーリング処理にて加締めて電解コンデンサを封口している。
　ここで、コンデンサ素子１の巻止めテープ６について詳細に述べる。この巻止めテープ６は、コンデンサ素子１の外周部に巻回されることで、コンデンサ素子１の巻き解れを防止している。このコンデンサ素子１の外周部に巻回される巻止めテープ６の幅は、少なくとも厚くまた強度が高い陽極箔３の幅以上に巻回することが好ましく、陰極箔、さらにはコンデンサ素子１の幅以上であっても良い。
　また、巻止めテープ６は、巻止め端が巻止めテープ上に接合されるように、コンデンサ素子１の外周面を１周以上巻回し、さらに少なくとも約半周以上の長さをもって巻止めテープ上に接合して固定することが好ましい。また、電極箔より狭い幅の巻止めテープの場合は、複数条巻回して電極箔の幅以上に巻回してもよく、狭幅の１本の巻止めテープを螺旋状に巻回してコンデンサ素子の外周面全面を巻回するようにしてもよい。本実施例では、巻止めテープ６として、厚さ約５０μｍ、幅がコンデンサ素子１の幅と同一であるポリフェニレンサルファイドテープを用い、コンデンサ素子１の外周面を２回巻回して巻止めした。
　なお、巻止めテープ６の材質としては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、エチレンプロピレンターポリマー、ポリエチレンナフタレート等の樹脂テープやゴムテープ、絶縁性の電解紙、アルミニウム等の金属テープ等から構成することができる。
　また、このコンデンサ素子１に使用するセパレータ５の幅は、陽極箔３または陰極箔４が巻回される幅以上に設定しており、コンデンサ素子１を外装ケース７の内底面に押圧固定した場合に、陽極箔３と陰極箔４が近接してショートすることや、陽極箔３または陰極箔４と外装ケース７もしくは固定板９との間でショートが起きることを防止できる。
　本実施例では、使用した２枚のセパレータを同一の幅としたが、一方のセパレータを他方のセパレータの幅より広くし、外装ケース７の内底面側に突出させてもよく、この場合、広幅のセパレータが押圧固定された時に折れ曲がり、陽極箔と陰極箔のいずれか一方の箔端面を覆うようになることから、コンデンサ素子のショート防止ができるとともに、耐電圧特性を向上させることができる。
　なお、コンデンサ素子１は、セパレータを介して陽極箔２及び陰極箔３を巻回しているが、このコンデンサ素子１の巻始め部では、セパレータを複数周空巻きすることで、空巻き部を形成し、この空巻き部によってコンデンサ素子１の強度を高めることができる。また空巻き部に代えて樹脂材料等からなる円筒部材を別途巻始め部に設置してもよい。
　次に、図２に示すように、外装ケース７の内底面に、その内底面と略同一形状の固定板９を収納し、この固定板９の上面に上記のコンデンサ素子１の端面を当接させるとともに、封口部材８に所定の押圧力を加えながらコンデンサ素子１を外装ケース７の内部に挿入して固定する。これにより、コンデンサ素子は外装ケース７の内底面と封口部材８によって押圧された状態となる。この状態で外装ケース７はその開口部を加締めて封口し、コンデンサ素子１に押圧力が加わった状態で封口される。加締め方法としては、外装ケース７の封口部材８に対応する側面を加締める横加締めを先行させてコンデンサ素子１に所定の押圧力が加わった状態を維持し、その後外装ケース７の開口部を加締める縦加締めを行うことで、外装ケース７が封口される。なお、１１は切り溝で構成される圧力弁である。
　このコンデンサ素子１の固定のために用いられている固定板９は、アルミニウム等の金属材料で円板状に構成され、コンデンサ素子１を押圧固定した場合に平坦状を維持するような強度を保持していることが必要である。電解コンデンサの使用により内部圧力が上昇し、圧力弁が膨らんだ場合においても、固定板９は外装ケース７の内底面に留まり、封口部材８と固定板９との間隔に広がりを生じないことから、コンデンサ素子１を所定の押圧力で押圧固定し続けることができる。
　なお、この固定板９の材質は、駆動用電解液に腐食されない金属材料であればよく、特にアルミニウムが好ましい。
　また、この固定板９にガス抜き用としての貫通孔を設ける。貫通孔１０の大きさは、電解コンデンサの内部に発生したガスを通過させることができる大きさであればよい。このガスにより上昇した電解コンデンサの内部圧力を外装ケース７の内底面に設けられた圧力弁に直接作用させることができるため、圧力弁１１の機能を損なうことが無くなる。また、コンデンサ素子１の端面と固定板９とが当接することから、コンデンサ素子１の端面に損傷等の不具合を生じなければ、貫通孔１０の大きさと数には制限が無い。本実施例においては、中心部に貫通孔１０を１個設けているが、任意の位置に複数個の貫通孔１０を存在させてもよい。貫通孔１０の形状は、円形、多角形、スリット状のいずれでもよく、外装ケース７の内底面に内部圧力が直接作用する形状であれば特に制限は無い。
　図３に示すように、固定板９を覆う絶縁部材１２は、駆動用電解液に溶解せず、電解コンデンサ使用中の熱によって変形や軟化を起こさない耐熱性の樹脂やセラミックが好ましい。この絶縁部材１２を固定板９の少なくともコンデンサ素子側に付着させることにより、電極箔と金属製の固定板９が接触してショートすることを防止できる。
　また、前記絶縁部材１２に代えて振動吸収部材を配置し、固定板９を覆うこともできる。この吸収部材としては、駆動用電解液に腐食されず高温でも急激に軟化しない耐熱性を有するゴムが好ましく、特に振動を吸収するブチルゴム等が好適である。
　本発明では、絶縁部材１２及び振動吸収部材をコンデンサ素子１と固定板９との間に設置するとしたが、外装ケース７の内底面と固定板９の間、もしくは固定板９の上下両面に振動吸収部材を設置してもよい。
　次に、本発明の変形例について、図４を参照して詳細に説明する。図４は本発明の変形例を示す電解コンデンサの断面図である。
　この変形例では、図４に示すように、コンデンサ素子１と外装ケース７との間に固定板１３が設置されている。この固定板１３は、外装ケース７に挿入する前は一方に凸形状を有した皿状の板材であるが、コンデンサ素子１で押し込んで圧力を掛けて押圧され、略平坦状になった状態で外装ケース内に閉じ込められて固定されている。このことにより、この固定板１３は元の凸形状に復元しようとする力が働くことから、コンデンサ素子１を一定の圧力で封口部材側に押圧する付勢力を備えることができる。
　このため、電解コンデンサに大きな振動が加えられた場合でも、その振動に耐えることができるとともに、コンデンサ素子を巻回した時にコンデンサ素子の長さ方向の寸法にバラツキがある場合でも、そのバラツキを抑えてコンデンサ素子の押圧固定を強固に行うことができるため、車載用途の振動ストレスに十分耐ええる優れた電解コンデンサを提供することができる。
　上記のほかに固定板にコンデンサ素子を押圧する付勢力を備えさせる方法として、固定板にコイルバネや板バネ等の付勢手段を付けて、コンデンサ素子を付勢させるようにしてもよい。
１　　コンデンサ素子
２　　リード端子
３　　陽極箔
４　　陰極箔
５　　セパレータ
６　　巻止めテープ
７　　外装ケース
８　　封口部材
９　　固定板
１０　貫通孔
１１　圧力弁
１２　絶縁部材
１３　凸状固定板

Claims (8)

  1. 　セパレータを介して電極箔を巻回し、外周面に巻止めテープを巻回して巻止めしたコンデンサ素子を外装ケースに挿入し、封口部材で封口した電解コンデンサにおいて、
    　前記巻止めテープの幅を電極箔の幅以上とするとともに、
    　前記コンデンサ素子を外装ケースの内底面と封口部材で押圧固定した電解コンデンサ。
  2. 　前記コンデンサ素子は、該コンデンサ素子と前記外装ケースの内底面との間に挿入された外装ケースの内底面と略同一形状の固定板によって固定された請求項１に記載の電解コンデンサ。
  3. 　前記固定板は、１つ以上の貫通孔を有する請求項２に記載の電解コンデンサ。
  4. 　前記固定板の少なくともコンデンサ素子側の面が、絶縁部材で覆われている請求項３に記載の電解コンデンサ。
  5. 　前記固定板の少なくとも片面が、振動吸収部材で覆われている請求項２に記載の電解コンデンサ。
  6. 　前記固定板は、前記コンデンサ素子を押圧する付勢力を備えた請求項２に記載の電解コンデンサ。
  7. 　前記コンデンサ素子は、複数のセパレータを有し、少なくとも１つのセパレータの幅が他のセパレータの幅より広く、外装ケースの内底面側に突出している請求項１に記載の電解コンデンサ。
  8. 　セパレータを介して電極箔を巻回し、外周面に巻止めテープを巻回して巻止めしたコンデンサ素子を外装ケースに収納し、封口部材で封口した電解コンデンサの製造方法において、
    　前記巻き止めテープの幅を電極箔の幅以上とするとともに、コンデンサ素子を外装ケースの内底面と封口部材にて押圧した状態で外装ケースの開口部を封口する電解コンデンサの製造方法。
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