WO2022181544A1 - 電解コンデンサ - Google Patents

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WO2022181544A1
WO2022181544A1 PCT/JP2022/006949 JP2022006949W WO2022181544A1 WO 2022181544 A1 WO2022181544 A1 WO 2022181544A1 JP 2022006949 W JP2022006949 W JP 2022006949W WO 2022181544 A1 WO2022181544 A1 WO 2022181544A1
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WO
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separator
cathode
anode
opening
lead
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/006949
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達治 青山
泰洋 西村
博之 有馬
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/02—Diaphragms; Separators

Definitions

  • This disclosure relates to electrolytic capacitors.
  • Patent Document 1 a laminated electrolytic capacitor having a capacitor element in which anode foils and cathode foils, which are electrode bodies, are alternately laminated with separators interposed.
  • Patent Document 1 through holes are formed in one of the anode foil and the cathode foil and the separator, and the other of the anode foil and the cathode foil is joined through the through hole. It is said that this prevents the stacking deviation of the anode foil and the cathode foil.
  • the electrolytic capacitor includes an anode body and a cathode body that are laminated to each other, and a separator that insulates the anode body and the cathode body.
  • An opening is formed into which at least one of the bodies is inserted and is impregnated with a liquid component.
  • the electrode body and the separator can be easily aligned.
  • FIG. 3 is a top view schematically showing an anode unit and a cathode unit of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a top view schematically showing the electrolytic capacitor of Embodiment 1, omitting the top plate portion of the case. 3 is an end view along line III-III of FIG. 2;
  • FIG. 3 is an end view along line IV-IV of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a partial enlarged view schematically showing a lead-out portion of Modification 1 of Embodiment 1;
  • FIG. 11 is a partial enlarged view schematically showing a lead-out portion of Modification 2 of Embodiment 1;
  • FIG. 11 is a partial enlarged view schematically showing a drawer portion of Modification 3 of Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a top view schematically showing an anode unit and a cathode unit of Embodiment 2
  • FIG. 11 is a top view schematically showing an anode unit and a cathode unit of a modified example of Embodiment 2
  • FIG. 10 is a top view schematically showing an anode body, a cathode body, and a separator of Embodiment 3;
  • An electrolytic capacitor according to the present disclosure includes an anode body and a cathode body that are laminated together, and a separator.
  • the anode body is one of the electrode bodies and may be formed in a foil shape or a sheet shape.
  • the anode body may be formed, for example, by roughening the surface of a metal foil made of a valve action metal such as aluminum, tantalum, or niobium, or an alloy containing these valve action metals. Roughening of the metal foil may be performed using an etching treatment technique such as a DC electrolysis method or an AC electrolysis method. By roughening the surface of the metal foil, a plurality of irregularities can be formed on the surface.
  • a dielectric layer may be formed on the surface of the anode body. If the surface of the anode body is roughened, the surface area of the dielectric layer can be increased.
  • the dielectric layer may be formed, for example, by immersing a metal foil in a chemical conversion solution such as an ammonium adipate solution to chemically convert the metal foil (with a voltage applied as necessary).
  • a chemical conversion solution such as an ammonium adipate solution to chemically convert the metal foil (with a voltage applied as necessary).
  • the anode body can be mass-produced by roughening the surface of a large metal foil containing a valve metal or the like, chemically converting the foil, and then cutting it into a desired size.
  • the cathode body is the other electrode body and may be formed in a foil shape or a sheet shape.
  • the cathode body may be formed by roughening the surface of a metal foil made of, for example, a valve metal such as aluminum, tantalum, or niobium, or an alloy containing these valve metals.
  • the cathode body like the anode body, may be roughened and/or chemically treated, if desired.
  • a carbon layer, a metal layer such as titanium or nickel, or a metal oxide layer such as aluminum oxide or titanium oxide may be formed on the surface of the cathode body.
  • the separator electrically insulates the anode body and the cathode body.
  • a separator is interposed between the anode body and the cathode body.
  • the separator may be formed using, for example, a nonwoven fabric containing fibers of cellulose, polyethylene terephthalate, vinylon, polyamide (for example, aromatic polyamide such as aliphatic polyamide or aramid).
  • the separator is impregnated with a liquid component.
  • the liquid component may be an electrolytic solution.
  • the separator may be impregnated with a solid electrolyte.
  • the electrolyte may be a mixture of a non-aqueous solvent and an ionic substance (solute, such as an organic salt) dissolved therein.
  • the non-aqueous solvent may be an organic solvent or an ionic liquid. Examples of non-aqueous solvents that can be used include ethylene glycol, propylene glycol, sulfolane, ⁇ -butyrolactone, and N-methylacetamide.
  • organic salts include trimethylamine maleate, triethylamine borodisalicylate, ethyldimethylamine phthalate, mono-1,2,3,4-tetramethylimidazolinium phthalate, mono-1,3-dimethyl-2-phthalate, ethylimidazolinium and the like.
  • Solid electrolytes include, for example, manganese compounds and conductive polymers.
  • conductive polymers examples include polypyrrole, polythiophene, polyaniline, and derivatives thereof.
  • a solid electrolyte containing a conductive polymer can be formed, for example, by chemically and/or electrolytically polymerizing raw material monomers on a dielectric layer. Also, the solid electrolyte can be formed, for example, by attaching a solution in which a conductive polymer is dissolved or a dispersion in which a conductive polymer is dispersed, to the dielectric layer.
  • the separator has an opening into which at least one of the anode body and the cathode body is inserted so as to penetrate the separator.
  • the opening may be a slit, and may be formed by cutting a portion of the separator, for example.
  • At least one of the anode body and the cathode body is aligned with the separator by being inserted into openings in the separator.
  • the portion of the anode body and/or the cathode body to be inserted into the opening can be arbitrarily set according to the shape of the anode body and/or the cathode body, the position of the opening, and the like.
  • the electrode body and the separator can be easily aligned by inserting the electrode body into the opening of the separator without requiring a complicated process such as the joining process of Patent Document 1. be able to.
  • the separator may include a first separator and a second separator, the first separator may have a first opening into which the anode body is inserted, and the second separator may have a second opening into which the cathode body is inserted. may be formed.
  • the anode body can be aligned with the first separator by being inserted into the first opening.
  • the cathode body can be aligned with the second separator by being inserted into the second opening.
  • an anode unit may be formed by the first separator and the anode body
  • a cathode unit may be formed by the second separator and the cathode body.
  • the anode unit and the cathode unit may be laminated together.
  • a third opening into which the cathode body is inserted may be formed in the first separator, and a fourth opening into which the anode body is to be inserted may be formed in the second separator.
  • the cathode body can be aligned with the first separator by being inserted into the third opening. If there are a plurality of cathode bodies, any cathode body may be inserted into the third opening.
  • the anode body can be aligned with the second separator by being inserted into the fourth opening. When there are a plurality of anode bodies, any anode body may be inserted into the fourth opening. This allows both units to be aligned with each other when the anode and cathode units described above are formed.
  • the anode body may have an anode body lead-out portion to which the anode lead is electrically connected
  • the cathode body may have a cathode body lead-out portion to which the cathode lead is electrically connected.
  • the lead portion and the cathode body lead portion do not have to overlap each other when viewed from above. According to this configuration, it is possible to prevent the anode body and the cathode body from electrically contacting each other, that is, the occurrence of a short circuit.
  • the anode lead and cathode lead may be made of, for example, CP wire or Cu wire containing transition metals such as iron, copper, nickel, and tin.
  • the anode lead and cathode lead may be connected to the anode body and cathode body via, for example, tabs made of a valve action metal.
  • the anode body lead-out portion may be inserted into the first opening, and the cathode body lead-out portion may be inserted into the second opening.
  • the anode body can be aligned with the first separator by inserting the anode body lead-out portion into the first opening.
  • the cathode body can be aligned with the second separator by inserting the cathode body lead-out portion into the second opening.
  • the anode body lead-out portion may be inserted into the first opening up to the middle in the pull-out direction, and the cathode body lead-out portion may be inserted into the second opening up to the middle in the pull-out direction.
  • the anode body lead-out portion or the cathode body lead-out portion is inserted into each opening to the root in the lead-out direction, the anode body and the cathode body may come into contact with each other in the vicinity of the root.
  • each lead-out portion into each opening up to the middle portion in the lead-out direction, contact between the anode body and the cathode body in the vicinity of the base of each lead-out portion can be suppressed.
  • the first separator and the second separator may be joined together. As a result, positional deviation between the first separator and the second separator can be suppressed.
  • the first separator and the second separator may be bonded together using, for example, ultrasound.
  • the separator may be a bag-like separator having a first portion and a second portion facing one side and the other side of the anode body, respectively, and the cathode body penetrating at least one of the first portion and the second portion. may be inserted into the opening.
  • the anode body may be housed in a bag-like separator.
  • the cathode body can be aligned with the bag-shaped separator by inserting it into an opening formed in the bag-shaped separator.
  • the separator may be a bag-like separator having a first portion and a second portion facing one side and the other side of the cathode body, respectively, and the anode body penetrating at least one of the first portion and the second portion. may be inserted into the opening.
  • the cathode body may be housed in a bag-like separator.
  • the anode body can be aligned with the bag-shaped separator by inserting it into an opening formed in the bag-shaped separator.
  • a bag-shaped separator described above can be formed by various methods.
  • a bag-shaped separator may be formed by using two separators slightly larger than the anode body or the cathode body and joining the edges of the two separators to each other.
  • a bag-shaped separator may be formed by using one sheet of separator that is at least twice as large as the anode body or the cathode body, folding one sheet of separator in two, and joining the edges of the separator. .
  • a plurality of anode bodies, cathode bodies, and separators may be provided, respectively, and the electrolytic capacitor may further include a binding member that binds the mutually laminated anode bodies, cathode bodies, and separators.
  • the binding member may be composed of adhesive tape or the like.
  • the binding member may be formed in a band shape, for example, but is not limited to this.
  • the number of cathode bodies may be greater than the number of anode bodies. According to this configuration, the capacity of the electrolytic capacitor can be increased compared to the case where the number of anode bodies is larger.
  • a plurality of cathode bodies and anode bodies may be provided.
  • the electrolytic capacitor 10 of this embodiment is a so-called hybrid electrolytic capacitor that uses an electrolytic solution and a solid electrolyte.
  • the type of electrolytic capacitor is not limited to this.
  • the electrolytic capacitor 10 includes a capacitor element 11, an anode lead 51, a cathode lead 61, a case 70, and a sealing body 80.
  • the capacitor element 11 has an anode unit 20, a cathode unit 30, and a binding member 40.
  • Capacitor element 11 is configured by stacking anode unit 20 and cathode unit 30 and binding them with binding member 40 .
  • Each anode unit 20 has an anode body 21 and a first separator 24 .
  • the anode body 21 is made of a valve action metal or an alloy containing a valve action metal.
  • Anode body 21 is formed in a foil shape or a sheet shape.
  • Anode body 21 has a roughened surface.
  • a dielectric layer is formed on the surface of anode body 21 by chemical conversion treatment.
  • Anode body 21 has an anode body body portion 22 formed in a rectangular sheet shape and an anode body lead-out portion 23 in the shape of a slightly elongated rectangular sheet integrally formed continuously therewith.
  • Anode body lead-out portion 23 is arranged on one side (left side in FIG. 1 in this example) of anode body 21 in a direction (horizontal direction in FIG. 1) perpendicular to its lead-out direction (vertical direction in FIG. 1). .
  • the first separator 24 is made of nonwoven fabric.
  • the first separator 24 is impregnated with an electrolytic solution and a solid electrolyte.
  • the first separator 24 is formed in a rectangular sheet shape that is slightly larger than the anode body 21 .
  • a first opening 25 into which the anode body lead-out portion 23 is inserted is formed in the first separator 24 so as to penetrate the first separator 24 .
  • the first opening 25 is provided in the first separator 24 at a position corresponding to the anode lead-out portion 23 (in this example, a position on the left side in FIG. 1).
  • Anode body lead-out portion 23 is inserted into first opening 25 up to a midpoint in the lead-out direction.
  • a plurality of (in this example, two) anode body lead-out portions 23 led out from the first openings 25 of the respective first separators 24 are fixed so as to be electrically connected to each other (see FIG. 3).
  • the anode body lead-out portion 23 does not overlap with the cathode body lead-out portion 33 in top view (see FIG. 2).
  • the first separator 24 is formed with a third opening 26 into which a cathode body lead-out portion 33 (to be described later) is inserted so as to penetrate the first separator 24 .
  • the third opening 26 is provided in the first separator 24 at a position corresponding to the cathode body lead-out portion 33 (in this example, at a rightward position in FIG. 1).
  • the cathode body lead-out portion 33 is inserted into the third opening 26 up to a midpoint in the lead-out direction.
  • the cathode body lead-out portion 33 inserted into the third opening 26 may be the cathode body lead-out portion 33 of the cathode unit 30 positioned above the anode unit 20 to which the first separator 24 belongs.
  • the first separator 24 electrically insulates between the anode body 21 of the anode unit 20 to which it belongs and the cathode body 31 (described later) of the cathode unit 30 located therebelow.
  • a plurality of (three in this example) cathode units 30 are provided. Therefore, the number of cathode units 30 is greater than the number of anode units 20 .
  • Each cathode unit 30 has a cathode body 31 and a second separator 34 .
  • the cathode body 31 is made of a valve action metal or an alloy containing a valve action metal.
  • Cathode body 31 is formed in a foil shape or a sheet shape.
  • Cathode body 31 may have a roughened surface.
  • a dielectric layer may be formed on the surface of the cathode body 31 by chemical conversion treatment.
  • the cathode body 31 has a cathode body body portion 32 formed in a rectangular sheet shape and a slightly elongated rectangular sheet-like cathode body lead-out portion 33 continuously formed integrally therewith.
  • the cathode body lead-out portion 33 is arranged on one side (in this example, the right side in FIG. 1) of the cathode body 31 in a direction (horizontal direction in FIG. 1) orthogonal to its lead-out direction (vertical direction in FIG. 1). .
  • the second separator 34 is made of nonwoven fabric.
  • the second separator 34 is impregnated with an electrolytic solution and a solid electrolyte.
  • the second separator 34 is formed in a rectangular sheet shape slightly larger than the cathode body 31 .
  • a second opening 35 into which the cathode body lead-out portion 33 is inserted is formed in the second separator 34 so as to penetrate the second separator 34 .
  • the second opening 35 is provided in the second separator 34 at a position corresponding to the cathode body lead-out portion 33 (in this example, a position on the right side in FIG. 1).
  • the cathode body lead-out portion 33 is inserted into the second opening 35 up to a midpoint in the lead-out direction.
  • a plurality (three in this example) of the cathode body lead-out portions 33 led out from the second openings 35 of the respective second separators 34 are fixed so as to be electrically connected to each other (see FIG. 4).
  • the cathode body lead-out portion 33 does not overlap with the anode body lead-out portion 23 in top view (see FIG. 2).
  • a fourth opening 36 into which the anode lead-out portion 23 is inserted is formed in the second separator 34 so as to pass through the second separator 34 .
  • the fourth opening 36 is provided in the second separator 34 at a position corresponding to the anode body lead-out portion 23 (in this example, the leftward position in FIG. 1).
  • Anode body lead-out portion 23 is inserted into fourth opening 36 to the middle in the lead-out direction.
  • the anode body lead-out portion 23 inserted into the fourth opening 36 may be the anode body lead-out portion 23 of the anode unit 20 positioned above the cathode unit 30 to which the second separator 34 belongs.
  • the second separator 34 electrically insulates the cathode body 31 of the cathode unit 30 to which it belongs and the anode body 21 of the anode unit 20 located therebelow.
  • the first separator 24 and the second separator 34 are bonded together by, for example, ultrasonic bonding.
  • the first separator 24 and the second separator 34 are joined to each other at least part of their peripheral edges.
  • the binding member 40 is a strip-shaped insulating member.
  • the binding member 40 of this embodiment has a width similar to that of the first separator 24 and the second separator 34, but is not limited to this.
  • the binding member 40 is wound around the mutually laminated anode unit 20 and cathode unit 30 .
  • the wound binding member 40 may be fixed with an insulating tape (not shown).
  • the anode lead 51 is an elongated rod-shaped metal member.
  • Anode lead 51 is connected to anode body 21 (specifically, anode body lead-out portion 23 ) via anode tab 52 .
  • Anode tab 52 is made of, for example, a valve action metal such as aluminum.
  • Anode lead 51 is exposed to the outside and constitutes one external terminal of electrolytic capacitor 10 .
  • the cathode lead 61 is an elongated rod-shaped metal member.
  • the cathode lead 61 is connected to the cathode body 31 (specifically, the cathode body lead-out portion 33) through the cathode tab 62.
  • Cathode tab 62 is made of, for example, a valve metal such as aluminum.
  • Cathode lead 61 is exposed to the outside and constitutes the other external terminal of electrolytic capacitor 10 .
  • the case 70 is formed in the shape of a slightly flat bottomed rectangular tube having an opening at one end. Case 70 accommodates capacitor element 11 .
  • the case 70 of this embodiment is made of aluminum, but is not limited to this.
  • the case 70 may be made of metal such as stainless steel, copper, iron, brass, or alloys thereof.
  • the case 70 may be composed of a bag-shaped laminated film or the like.
  • the sealing body 80 has a shape corresponding to the shape of the opening of the case 70 and seals the opening.
  • the sealing member 80 is preferably formed using a highly elastic and sealing rubber member. Rubber members with high heat resistance include silicone rubber, fluororubber, ethylene propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber (hypalon rubber, etc.), butyl rubber, isoprene rubber, and the like.
  • the sealing member 80 is formed with insertion holes through which the anode tab 52 and the cathode tab 62 are inserted.
  • the sealing member 80 can be formed using any material as long as it is insulating.
  • the sealing member 80 may be formed using a laminate film, an insulating tape, an adhesive, or the like.
  • Modification 1 of Embodiment 1 will be described. This modification differs from the first embodiment in the shapes of the anode body lead-out portion 23 and the cathode body lead-out portion 33 . Differences from the first embodiment will be mainly described below.
  • the anode body lead-out portion 23 of this modified example has a large width portion 23a located on the base end side, a small width portion 23b located on the tip side, and a tapered portion 23c connecting them.
  • the shape of the first opening 25 is indicated by broken lines.
  • the cathode body lead-out portion 33 of this modified example also has the same configuration as this.
  • the width of the large portion 23 a (length in the horizontal direction in FIG. 5) is greater than the width of the first opening 25 .
  • the width of the narrow portion 23 b is smaller than the width of the first opening 25 .
  • the width of the tapered portion 23c coincides with the width of the first opening 25 at the midpoint in the drawing direction (vertical direction in FIG. 5).
  • anode body lead-out portion 23 when inserting the anode body lead-out portion 23 into the first opening 25, the insertion can be easily performed.
  • anode body 21 can be more easily aligned with first separator 24 .
  • Modification 2 of Embodiment 1 will be described. This modification differs from the first embodiment in the shapes of the anode body lead-out portion 23 and the cathode body lead-out portion 33 . Differences from the first embodiment will be mainly described below.
  • the anode body lead-out portion 23 of this modified example has a large width portion 23a positioned on the base end side and a small width portion 23b positioned on the tip side.
  • the shape of the first opening 25 is indicated by broken lines.
  • the cathode body lead-out portion 33 of this modified example also has the same configuration as this.
  • the width of the large portion 23a (length in the left-right direction in FIG. 6) is larger than the width of the first opening 25.
  • the width of the narrow portion 23b is equal to or less than the width of the first opening 25. As shown in FIG.
  • the large width portion 23a and the small width portion 23b are continuous in a stepped manner.
  • the insertion resistance increases when the large portion 23a reaches the tip. Alignment can be made easier.
  • Modification 3 of Embodiment 1 will be described. This modification differs from the first embodiment in the shapes of the anode body lead-out portion 23 and the cathode body lead-out portion 33 . Differences from the first embodiment will be mainly described below.
  • the anode body lead-out portion 23 of this modified example has two large width portions 23a located on the base end side and the tip end side, and a small width portion 23b located between them.
  • the shape of the first opening 25 is indicated by broken lines.
  • the cathode body lead-out portion 33 of this modified example also has the same configuration as this.
  • the width of the large portion 23 a (length in the horizontal direction in FIG. 7) is larger than the width of the first opening 25 .
  • the width of the narrow portion 23b is equal to or less than the width of the first opening 25.
  • Each large width portion 23a and each small width portion 23b are continuous so that the width gradually changes.
  • Each large width portion 23a and each small width portion 23b may be continuous in a stepped manner.
  • the insertion resistance is reduced when it reaches the region of the narrow portion 23b. Alignment can be made easier.
  • the first separator 24 has such elasticity that the wide portion 23 a on the tip end side can be inserted through the first opening 25 .
  • the capacitor element 11 of this embodiment is configured by laminating a first unit 11a and a second unit 11b.
  • FIG. 8 shows one first unit 11a and one second unit 11b, the number of units is not limited to this.
  • the first unit 11a has a cathode unit 30 and an anode unit 20 in order from the bottom.
  • a second opening 35 into which the corner portion of the cathode body main portion 32 of the cathode body 31 and the cathode body lead-out portion 33 are inserted is formed so as to pass through the second separator 34.
  • First separator 24 of anode unit 20 is formed with first opening 25 penetrating through first separator 24 , into which corner portion of anode body main portion 22 of anode body 21 is inserted.
  • the first opening 25 and the second opening 35 are arranged on the upper right side in FIG.
  • the second opening 35 is arranged closer to the center of each unit than the first opening 25 is. Therefore, the depth by which the corner of the cathode body main body 32 is inserted into the second opening 35 is deeper than the depth by which the corner of the anode body main body 22 is inserted into the first opening 25 . Therefore, even if the cathode unit 30 and the anode unit 20 are stacked in the first unit 11a, contact between the cathode body 31 and the anode body 21 between both units is suppressed.
  • the second unit 11b has an anode unit 20 and a cathode unit 30 in order from the bottom.
  • First separator 24 of anode unit 20 is formed with first opening 25 penetrating through first separator 24 , into which corner portion of anode body main portion 22 of anode body 21 is inserted.
  • second separator 34 of the cathode unit 30 a second opening 35 into which the corner portion of the cathode body main portion 32 of the cathode body 31 and the cathode body lead-out portion 33 are inserted is formed so as to pass through the second separator 34.
  • the first opening 25 and the second opening 35 are arranged on the upper right side in FIG.
  • the first opening 25 is arranged closer to the center of each unit than the second opening 35 is. Therefore, the depth by which the corner of anode body main body 22 is inserted into first opening 25 is deeper than the depth by which the corner of cathode body main body 32 is inserted into second opening 35 . Therefore, even if the anode unit 20 and the cathode unit 30 are stacked in the second unit 11b, contact between the anode body 21 and the cathode body 31 between both units is suppressed.
  • the second unit 11b has an anode unit 20 and a cathode unit 30 in order from the bottom.
  • a first opening 25 into which the corner portion of the anode body main portion 22 of the anode body 21 and the anode body lead-out portion 23 are inserted is formed so as to pass through the first separator 24.
  • a second opening 35 into which the corner of the cathode body main portion 32 of the cathode body 31 is inserted is formed so as to penetrate the second separator 34 .
  • the first opening 25 and the second opening 35 are arranged on the upper left side in FIG.
  • the first opening 25 is arranged closer to the center of each unit than the second opening 35 is. Therefore, the depth by which the corner of anode body main body 22 is inserted into first opening 25 is deeper than the depth by which the corner of cathode body main body 32 is inserted into second opening 35 . Therefore, even if the anode unit 20 and the cathode unit 30 are stacked in the second unit 11b, contact between the anode body 21 and the cathode body 31 between both units is suppressed.
  • a third embodiment will be described. This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the capacitor element 11 . Differences from the first embodiment will be mainly described below.
  • the capacitor element 11 of this embodiment is configured by laminating a cathode unit 30 and an anode body 21 .
  • the anode body 21 may be the same as in the first embodiment. Although two cathode units 30 and two anode bodies 21 are shown in FIG. 10, the numbers of both are not limited to this.
  • Each cathode unit 30 has a cathode body 31 and a bag-like separator 37 .
  • the cathode body 31 may be the same as in the first embodiment.
  • the bag-shaped separator 37 has a first portion 37a facing one surface of the cathode body 31 (in this example, the surface on the front side of the paper surface in FIG. 10) and a second portion 37b facing the other surface of the cathode body 31. and Each of the first portion 37a and the second portion 37b is made of nonwoven fabric.
  • the bag-like separator 37 is formed by joining the nonwoven fabric forming the first portion 37a and the nonwoven fabric forming the second portion 37b in a predetermined region (in this example, the hatched region in FIG. 10) to form a bag shape. Configured.
  • the bag-shaped separator 37 accommodates the cathode body 31 in a state in which a part of the cathode body lead-out portion 33 is exposed.
  • the bag-shaped separator 37 is impregnated with an electrolytic solution and a solid electrolyte.
  • Bag-shaped separator 37 is formed in a rectangular bag-like shape that is slightly larger than cathode body 31 .
  • Bag-shaped separator 37 is formed with opening 38 into which anode body lead-out portion 23 of anode body 21 is inserted so as to penetrate first portion 37a and second portion 37b.
  • the opening 38 is provided in the bag-shaped separator 37 at a position corresponding to the anode body lead-out portion 23 (in this example, the leftward position in FIG. 10).
  • Anode body lead-out portion 23 is inserted into opening 38 up to a midpoint in the lead-out direction.
  • the opening 38 formed in the bag-shaped separator 37 may penetrate only the first portion 37a.
  • the capacitor element may be configured by stacking an anode unit having an anode body and a bag-like separator, and a cathode body.
  • the bag-like separator accommodates the anode body.
  • the bag-shaped separator is formed with an opening into which the cathode body lead-out portion is inserted.
  • the present disclosure can be used for electrolytic capacitors.
  • Electrolytic capacitor 11 Capacitor element 11a: First unit 11b: Second unit 20: Anode unit 21: Anode body 22: Anode body main part 23: Anode body lead-out part 23a: Wide part 23b: Small width part 23c: Tapered part 24: First separator (separator) 25: First opening (opening) 26: Third opening (opening) 30: Cathode unit 31: Cathode body 32: Cathode body body part 33: Cathode body extraction part 34: Second separator (separator) 35: Second opening (opening) 36: Fourth opening (opening) 37: Bag separator (separator) 37a: first part 37b: second part 38: opening 40: binding member 51: anode lead 52: anode tab 61: cathode lead 62: cathode tab 70: case 80: sealing body

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Abstract

開示される電解コンデンサ１０は、互いに積層される陽極体２１および陰極体３１と、陽極体２１と陰極体３１とを絶縁するセパレータ２４，３４，３７と、を備える。セパレータ２４，３４，３７には、セパレータ２４，３４，３７を貫通するように陽極体２１および陰極体３１の少なくとも一方が差し込まれる開口２５，２６，３５，３６，３８が形成されると共に液状成分が含浸されている。これにより、電極体とセパレータとを容易に位置合わせできる。

Description

電解コンデンサ
　本開示は、電解コンデンサに関する。
　従来、それぞれ電極体である陽極箔と陰極箔を、セパレータを介して交互に積層したコンデンサ素子を備える積層型の電解コンデンサが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の電解コンデンサでは、陽極箔および陰極箔の一方とセパレータに貫通孔が形成されており、当該貫通孔を介して陽極箔および陰極箔の他方が接合される。これにより、陽極箔および陰極箔の積層ずれが防止されるとのことである。
特開２０１０－８７２９０号公報
　しかしながら、特許文献１の電解コンデンサを製造するためには、上述したように、陽極箔同士または陰極箔同士を互いに接合する工程が必要である。そのような接合工程は、煩雑であり、電解コンデンサの生産性を低める要因となり得る。このような状況において、本開示は、電極体とセパレータとを容易に位置合わせできるようにすることを目的の１つとする。
　本開示に係る一局面は、電解コンデンサに関する。当該電解コンデンサは、互いに積層される陽極体および陰極体と、前記陽極体と前記陰極体とを絶縁するセパレータと、を備え、前記セパレータに、前記セパレータを貫通するように前記陽極体および前記陰極体の少なくとも一方が差し込まれる開口が形成されると共に液状成分が含浸されている。
　本開示によれば、電極体とセパレータとを容易に位置合わせできる。
　本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本願の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
実施形態１の陽極ユニットおよび陰極ユニットを概略的に示す上面図である。 実施形態１の電解コンデンサを概略的に示す上面図であって、ケースの天板部分を省略してある。 図２のIII－III線に沿った端面図である。 図２のIV－IV線に沿った端面図である。 実施形態１の変形例１の引出部を概略的に示す部分拡大図である。 実施形態１の変形例２の引出部を概略的に示す部分拡大図である。 実施形態１の変形例３の引出部を概略的に示す部分拡大図である。 実施形態２の陽極ユニットおよび陰極ユニットを概略的に示す上面図である。 実施形態２の変形例の陽極ユニットおよび陰極ユニットを概略的に示す上面図である。 実施形態３の陽極体、陰極体、およびセパレータを概略的に示す上面図である。
　本開示に係る電解コンデンサの実施形態について例を挙げて以下に説明する。しかしながら、本開示は以下に説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本開示の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。また、以下の説明では、「上」、「下」などの方向を示す語を用いるが、これらは便宜上のものであって、本開示を何ら限定するものではない。
　本開示に係る電解コンデンサは、互いに積層される陽極体および陰極体と、セパレータとを備える。
　陽極体は、一方の電極体であって、箔状またはシート状に形成されてもよい。陽極体は、例えば、アルミニウム、タンタル、もしくはニオブなどの弁作用金属またはこれらの弁作用金属を含む合金などからなる金属箔の表面を粗面化して形成されてもよい。金属箔の粗面化は、直流電解法または交流電解法などのエッチング処理技術を用いて行ってもよい。金属箔を粗面化することにより、その表面に複数の凹凸を形成することができる。
　陽極体の表面には、誘電体層が形成されていてもよい。陽極体の表面が粗面化されている場合、誘電体層の表面積を増大させることができる。誘電体層は、例えば、金属箔をアジピン酸アンモニウム溶液などの化成液に浸漬して、（必要に応じて電圧を印加した状態で）金属箔を化成処理することにより形成されてもよい。陽極体は、一般に、弁作用金属などを含む大判の金属箔の表面を粗面化し、化成処理した後、所望の大きさに裁断することにより量産することができる。
　陰極体は、他方の電極体であって、箔状またはシート状に形成されてもよい。陰極体は、陽極体と同様に、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブなどの弁作用金属またはこれらの弁作用金属を含む合金などからなる金属箔の表面を粗面化して形成されてもよい。陰極体は、必要に応じて、陽極体と同様、粗面化および／または化成処理されてもよい。また、陰極体の表面に、カーボン層、チタン、ニッケルなどの金属層、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの金属酸化物層を形成してもよい。
　セパレータは、陽極体と陰極体とを電気的に絶縁する。セパレータは、陽極体と陰極体との間に介在する。セパレータは、例えば、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ビニロン、ポリアミド（例えば、脂肪族ポリアミド、アラミドなどの芳香族ポリアミド）の繊維を含む不織布などを用いて形成してもよい。
　セパレータには、液状成分が含浸されている。液状成分は、電解液であってもよい。セパレータには、さらに固体電解質が含浸されていてもよい。
　電解液は、非水溶媒とこれに溶解させたイオン性物質（溶質、例えば有機塩）との混合物であってもよい。非水溶媒は、有機溶媒でもよく、イオン性液体でもよい。非水溶媒としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、スルホラン、γ－ブチロラクトン、Ｎ－メチルアセトアミドなどを用いることができる。有機塩としては、例えば、マレイン酸トリメチルアミン、ボロジサリチル酸トリエチルアミン、フタル酸エチルジメチルアミン、フタル酸モノ１，２，３，４－テトラメチルイミダゾリニウム、フタル酸モノ１，３－ジメチル－２－エチルイミダゾリニウムなどが挙げられる。
　固体電解質は、例えば、マンガン化合物や導電性高分子を含む。導電性高分子としては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、およびこれらの誘導体などを用いることができる。導電性高分子を含む固体電解質は、例えば、原料モノマーを誘電体層上で化学重合および／または電解重合することにより、形成することができる。また、固体電解質は、例えば、導電性高分子が溶解した溶液、または導電性高分子が分散した分散液を、誘電体層に付着させて形成することができる。
　セパレータには、当該セパレータを貫通するように陽極体および陰極体の少なくとも一方が差し込まれる開口が形成される。開口は、スリットであってもよく、例えば、セパレータの一部を切ることで形成されてもよい。陽極体および陰極体の少なくとも一方は、セパレータの開口に差し込まれることで、セパレータに対して位置合わせされる。なお、陽極体および／または陰極体において開口に差し込まれる部位は、陽極体および／または陰極体の形状や開口の位置などに応じて任意に設定可能である。
　以上のように、本開示によれば、特許文献１の接合工程のような煩雑な工程を要することなく、電極体をセパレータの開口に差し込むことで、電極体とセパレータとを容易に位置合わせすることができる。
　セパレータは、第１セパレータと第２セパレータとを含んでもよく、第１セパレータには、陽極体を差し込む第１開口が形成されていてもよく、第２セパレータには、陰極体を差し込む第２開口が形成されていてもよい。陽極体は、第１開口に差し込まれることで第１セパレータに対して位置合わせされ得る。陰極体は、第２開口に差し込まれることで第２セパレータに対して位置合わせされ得る。
　ここで、第１セパレータおよび陽極体によって陽極ユニットが形成されると共に、第２セパレータおよび陰極体によって陰極ユニットが形成されてもよい。さらに、陽極ユニットと陰極ユニットとが互いに積層されてもよい。
　第１セパレータには、陰極体を差し込む第３開口が形成されていてもよく、第２セパレータには、陽極体を差し込む第４開口が形成されていてもよい。陰極体は、第３開口に差し込まれることで第１セパレータに対して位置合わせされ得る。陰極体が複数ある場合、いずれの陰極体が第３開口に差し込まれてもよい。陽極体は、第４開口に差し込まれることで第２セパレータに対して位置合わせされ得る。陽極体が複数ある場合、いずれの陽極体が第４開口に差し込まれてもよい。これにより、上述の陽極ユニットおよび陰極ユニットが形成される場合、両ユニットが互いに位置合わせされ得る。
　陽極体は、陽極リードが電気的に接続される陽極体引出部を有してもよく、陰極体は、陰極リードが電気的に接続される陰極体引出部を有してもよく、陽極体引出部と陰極体引出部は、上面視で互いに重なっていなくてもよい。この構成によると、陽極体と陰極体とが互いに電気的に接触すること、すなわちショートの発生を抑止することができる。
　陽極リードや陰極リードは、例えば、鉄、銅、ニッケル、錫などの遷移金属を含むＣＰ線、Ｃｕ線などで形成されてもよい。陽極リードや陰極リードは、例えば、弁作用金属で構成されるタブを介して陽極体や陰極体に接続されてもよい。
　陽極体引出部は、第１開口に差し込まれていてもよく、陰極体引出部は、第２開口に差し込まれていてもよい。陽極体引出部が第１開口に差し込まれることで、陽極体が第１セパレータに対して位置合わせされ得る。陰極体引出部が第２開口に差し込まれることで、陰極体が第２セパレータに対して位置合わせされ得る。
　陽極体引出部は、引出方向の中途部まで第１開口に差し込まれていてもよく、陰極体引出部は、引出方向の中途部まで第２開口に差し込まれていてもよい。ここで、陽極体引出部や陰極体引出部が、引出方向の根元まで各開口に差し込まれていると、当該根元の近傍で陽極体と陰極体とが互いに接触するおそれがある。これに対し、各引出部を、その引出方向の中途部まで各開口に差し込む構成とすることで、各引出部の根元近傍における陽極体と陰極体との接触を抑止することができる。
　第１セパレータと第２セパレータとは、互いに接合されていてもよい。これにより、第１セパレータと第２セパレータの位置ずれを抑制することができる。第１セパレータと第２セパレータとは、例えば、超音波を用いて互いに接合されてもよい。
　セパレータは、陽極体の一方および他方の面にそれぞれ面する第１部分および第２部分を有する袋状セパレータであってもよく、第１部分および第２部分の少なくとも一方を貫通するように陰極体が開口に差し込まれてもよい。陽極体は、袋状セパレータに収容されてもよい。一方、陰極体は、袋状セパレータに形成された開口に差し込まれることで、当該袋状セパレータに対して位置合わせされ得る。
　セパレータは、陰極体の一方および他方の面にそれぞれ面する第１部分および第２部分を有する袋状セパレータであってもよく、第１部分および第２部分の少なくとも一方を貫通するように陽極体が開口に差し込まれてもよい。陰極体は、袋状セパレータに収容されてもよい。一方、陽極体は、袋状セパレータに形成された開口に差し込まれることで、当該袋状セパレータに対して位置合わせされ得る。
　上述の袋状セパレータは、種々の方法により形成することができる。例えば、陽極体または陰極体よりもやや大きなセパレータを２枚用いて、２枚のセパレータの縁部を互いに接合することで袋状セパレータとしてもよい。あるいは、例えば、陽極体または陰極体の２倍以上の大きさのセパレータを１枚用いて、１枚のセパレータを２つに折り畳み、当該セパレータの縁部を接合することで袋状セパレータとしてもよい。
　陽極体、陰極体、およびセパレータは、それぞれ複数設けられていてもよく、電解コンデンサは、互いに積層された陽極体、陰極体、およびセパレータを結束する結束部材をさらに備えてもよい。例えば、結束部材は、粘着性のあるテープなどで構成されていてもよい。結束部材は、例えば帯状に形成されていてもよいが、これに限定されるものではない。
　陰極体の数は、陽極体の数よりも多くてもよい。この構成によると、陽極体の数の方が多い場合に比べて、電解コンデンサの容量を大きくすることができる。陰極体および陽極体は、複数ずつ設けられていてもよい。
　以下では、本開示に係る電解コンデンサの一例について、図面を参照して具体的に説明する。以下で説明する一例の電解コンデンサの構成要素には、上述した構成要素を適用できる。以下で説明する一例の電解コンデンサの構成要素は、上述した記載に基づいて変更できる。また、以下で説明する事項を、上記の実施形態に適用してもよい。以下で説明する一例の電解コンデンサの構成要素のうち、本開示に係る電解コンデンサに必須ではない構成要素は省略してもよい。なお、以下で示す図は模式的なものであり、実際の部材の形状や数を正確に反映するものではない。
　《実施形態１》
　実施形態１について説明する。本実施形態の電解コンデンサ１０は、電解液および固体電解質を用いる、いわゆるハイブリッド型の電解コンデンサである。ただし、電解コンデンサの種類は、これに限られるものではない。
　図１～図４に示すように、電解コンデンサ１０は、コンデンサ素子１１と、陽極リード５１と、陰極リード６１と、ケース７０と、封口体８０とを備える。
　コンデンサ素子１１は、陽極ユニット２０と、陰極ユニット３０と、結束部材４０とを有する。コンデンサ素子１１は、陽極ユニット２０と陰極ユニット３０とが互いに積層されると共に結束部材４０で結束されて構成される。
　陽極ユニット２０は、複数（この例では、２つ）設けられる。各陽極ユニット２０は、陽極体２１および第１セパレータ２４を有する。
　陽極体２１は、弁作用金属または弁作用金属を含む合金で構成される。陽極体２１は、箔状またはシート状に形成されている。陽極体２１は、その表面が粗面化されている。陽極体２１の表面には、化成処理により誘電体層が形成されている。陽極体２１は、矩形シート状に形成された陽極体本体部２２と、これに連続して一体形成されたやや細長い矩形シート状の陽極体引出部２３とを有する。陽極体引出部２３は、その引出方向（図１における上下方向）と直交する方向（図１における左右方向）において、陽極体２１の一方側（この例では、図１における左側）に配置される。
　第１セパレータ２４は、不織布で構成される。第１セパレータ２４には、電解液と固体電解質が含浸されている。第１セパレータ２４は、陽極体２１よりもやや大きな矩形シート状に形成されている。第１セパレータ２４には、陽極体引出部２３が差し込まれる第１開口２５が、第１セパレータ２４を貫通するように形成されている。第１開口２５は、第１セパレータ２４のうち陽極体引出部２３に対応する位置（この例では、図１における左寄りの位置）に設けられる。第１開口２５には、陽極体引出部２３がその引出方向の中途部まで差し込まれる。
　それぞれの第１セパレータ２４の第１開口２５から引き出された複数（この例では、２つ）の陽極体引出部２３は、互いに電気的に導通するように固定される（図３を参照）。陽極体引出部２３は、上面視で、陰極体引出部３３と重なっていない（図２を参照）。
　第１セパレータ２４には、後述する陰極体引出部３３が差し込まれる第３開口２６が、第１セパレータ２４を貫通するように形成されている。第３開口２６は、第１セパレータ２４のうち陰極体引出部３３に対応する位置（この例では、図１における右寄りの位置）に設けられる。第３開口２６には、陰極体引出部３３がその引出方向の中途部まで差し込まれる。第３開口２６に差し込まれる陰極体引出部３３は、当該第１セパレータ２４が属する陽極ユニット２０の上に位置する陰極ユニット３０の陰極体引出部３３であってもよい。
　第１セパレータ２４は、自身が属する陽極ユニット２０の陽極体２１と、その下に位置する陰極ユニット３０の陰極体３１（後述）とを電気的に絶縁する。
　陰極ユニット３０は、複数（この例では、３つ）設けられる。このため、陰極ユニット３０の数は、陽極ユニット２０の数よりも多い。各陰極ユニット３０は、陰極体３１および第２セパレータ３４を有する。
　陰極体３１は、弁作用金属または弁作用金属を含む合金で構成される。陰極体３１は、箔状またはシート状に形成されている。陰極体３１は、その表面が粗面化されていてもよい。陰極体３１の表面には、化成処理により誘電体層が形成されていてもよい。陰極体３１は、矩形シート状に形成された陰極体本体部３２と、これに連続して一体形成されたやや細長い矩形シート状の陰極体引出部３３とを有する。陰極体引出部３３は、その引出方向（図１における上下方向）と直交する方向（図１における左右方向）において、陰極体３１の一方側（この例では、図１における右側）に配置される。
　第２セパレータ３４は、不織布で構成される。第２セパレータ３４には、電解液と固体電解質が含浸されている。第２セパレータ３４は、陰極体３１よりもやや大きな矩形シート状に形成されている。第２セパレータ３４には、陰極体引出部３３が差し込まれる第２開口３５が、第２セパレータ３４を貫通するように形成されている。第２開口３５は、第２セパレータ３４のうち陰極体引出部３３に対応する位置（この例では、図１における右寄りの位置）に設けられる。第２開口３５には、陰極体引出部３３がその引出方向の中途部まで差し込まれる。
　それぞれの第２セパレータ３４の第２開口３５から引き出された複数（この例では、３つ）の陰極体引出部３３は、互いに電気的に導通するように固定される（図４を参照）。陰極体引出部３３は、上面視で、陽極体引出部２３と重なっていない（図２を参照）。
　第２セパレータ３４には、陽極体引出部２３が差し込まれる第４開口３６が、第２セパレータ３４を貫通するように形成されている。第４開口３６は、第２セパレータ３４のうち陽極体引出部２３に対応する位置（この例では、図１における左寄りの位置）に設けられる。第４開口３６には、陽極体引出部２３がその引出方向の中途部まで差し込まれる。第４開口３６に差し込まれる陽極体引出部２３は、当該第２セパレータ３４が属する陰極ユニット３０の上に位置する陽極ユニット２０の陽極体引出部２３であってもよい。
　第２セパレータ３４は、自身が属する陰極ユニット３０の陰極体３１と、その下に位置する陽極ユニット２０の陽極体２１とを電気的に絶縁する。
　第１セパレータ２４と第２セパレータ３４とは、例えば超音波接合により、互いに接合されている。例えば、第１セパレータ２４と第２セパレータ３４とは、それぞれの周縁部の少なくとも一部で互いに接合される。
　結束部材４０は、帯状に形成された絶縁性部材である。本実施形態の結束部材４０は、第１セパレータ２４および第２セパレータ３４と同程度の幅を有するが、これに限られるものではない。結束部材４０は、互いに積層された陽極ユニット２０および陰極ユニット３０に巻き付けられる。巻き付けられた結束部材４０は、不図示の絶縁テープにより固定されてもよい。
　陽極リード５１は、細長い棒状の金属部材である。陽極リード５１は、陽極タブ５２を介して、陽極体２１（具体的には、陽極体引出部２３）に接続されている。陽極タブ５２は、例えば、アルミニウムなどの弁作用金属で構成される。陽極リード５１は、外部に露出していて、電解コンデンサ１０の一方の外部端子を構成する。
　陰極リード６１は、細長い棒状の金属部材である。陰極リード６１は、陰極タブ６２を介して、陰極体３１（具体的には、陰極体引出部３３）に接続されている。陰極タブ６２は、例えば、アルミニウムなどの弁作用金属で構成される。陰極リード６１は、外部に露出していて、電解コンデンサ１０の他方の外部端子を構成する。
　ケース７０は、一端に開口を有するやや扁平な有底角筒状に形成されている。ケース７０は、コンデンサ素子１１を収容する。本実施形態のケース７０は、アルミニウムで構成されているが、これに限られるものではない。例えば、ケース７０は、ステンレス鋼、銅、鉄、真鍮などの金属あるいはこれらの合金で構成されてもよい。あるいは、ケース７０は、袋状のラミネートフィルムなどで構成されてもよい。
　封口体８０は、ケース７０の開口の形状に対応する形状を有し、当該開口を封止する。封口体８０は、好適には、弾性および封止性の高いゴム部材を用いて形成される。耐熱性の高いゴム部材として、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ハイパロンゴムなど）、ブチルゴム、またはイソプレンゴムなどが挙げられる。封口体８０には、陽極タブ５２および陰極タブ６２を挿通するための挿通孔が形成されている。なお、封口体８０は、絶縁性のものであれば任意の材料を用いて形成され得る。例えば、封口体８０は、ラミネートフィルム、絶縁テープ、接着剤などを用いて形成されてもよい。
　《実施形態１の変形例１》
　実施形態１の変形例１について説明する。本変形例は、陽極体引出部２３および陰極体引出部３３の形状が上記実施形態１と異なる。以下、上記実施形態１と異なる点について主に説明する。
　図５に示すように、本変形例の陽極体引出部２３は、基端側に位置する大幅部２３ａと、先端側に位置する小幅部２３ｂと、これらを接続する先細り部２３ｃとを有する。図５には、第１開口２５の形状を破線で示してある。なお、図示を省略するが、本変形例の陰極体引出部３３も、これと同様の構成を有する。
　大幅部２３ａの幅（図５における左右方向長さ）は、第１開口２５の幅よりも大きい。小幅部２３ｂの幅は、第１開口２５の幅よりも小さい。先細り部２３ｃの幅は、その引出方向（図５における上下方向）の中途部において第１開口２５の幅と一致する。
　このような構成によると、陽極体引出部２３を第１開口２５に差し込む際、当該差込みを容易に行うことができる。これに加えて、先細り部２３ｃの中途部まで差し込んだところで差込みに対する抵抗が増大するので、陽極体２１を第１セパレータ２４に対してより一層容易に位置合わせすることができる。
　《実施形態１の変形例２》
　実施形態１の変形例２について説明する。本変形例は、陽極体引出部２３および陰極体引出部３３の形状が上記実施形態１と異なる。以下、上記実施形態１と異なる点について主に説明する。
　図６に示すように、本変形例の陽極体引出部２３は、基端側に位置する大幅部２３ａと、先端側に位置する小幅部２３ｂとを有する。図６には、第１開口２５の形状を破線で示してある。なお、図示を省略するが、本変形例の陰極体引出部３３も、これと同様の構成を有する。
　大幅部２３ａの幅（図６における左右方向長さ）は、第１開口２５の幅よりも大きい。小幅部２３ｂの幅は、第１開口２５の幅以下である。大幅部２３ａと小幅部２３ｂとは、ステップ状に連続している。
　このような構成によると、陽極体引出部２３を第１開口２５に差し込む際、大幅部２３ａの先端まで差し込んだところで差込みに対する抵抗が増大するので、陽極体２１を第１セパレータ２４に対してより一層容易に位置合わせすることができる。
　《実施形態１の変形例３》
　実施形態１の変形例３について説明する。本変形例は、陽極体引出部２３および陰極体引出部３３の形状が上記実施形態１と異なる。以下、上記実施形態１と異なる点について主に説明する。
　図７に示すように、本変形例の陽極体引出部２３は、基端側および先端側に位置する２つの大幅部２３ａと、その間に位置する小幅部２３ｂとを有する。図７には、第１開口２５の形状を破線で示してある。なお、図示を省略するが、本変形例の陰極体引出部３３も、これと同様の構成を有する。
　大幅部２３ａの幅（図７における左右方向長さ）は、第１開口２５の幅よりも大きい。小幅部２３ｂの幅は、第１開口２５の幅以下である。各大幅部２３ａと小幅部２３ｂとは、幅が徐々に変化するように連続している。なお、各大幅部２３ａと小幅部２３ｂとは、ステップ状に連続していてもよい。
　このような構成によると、陽極体引出部２３を第１開口２５に差し込む際、小幅部２３ｂの領域まで差し込んだところで差込みに対する抵抗が減少するので、陽極体２１を第１セパレータ２４に対してより一層容易に位置合わせすることができる。なお、第１セパレータ２４は、先端側の大幅部２３ａを第１開口２５に挿通できるだけの伸縮性を有することが好ましい。
　《実施形態２》
　実施形態２について説明する。本実施形態は、コンデンサ素子１１の構成が上記実施形態１と異なる。以下、上記実施形態１と異なる点について主に説明する。
　図８に示すように、本実施形態のコンデンサ素子１１は、第１ユニット１１ａと第２ユニット１１ｂを積層して構成される。なお、図８では、１つの第１ユニット１１ａと１つの第２ユニット１１ｂを示しているが、各ユニットの数はこれに限定されない。
　第１ユニット１１ａは、下側から順に、陰極ユニット３０および陽極ユニット２０を有する。陰極ユニット３０の第２セパレータ３４には、陰極体３１の陰極体本体部３２の角部および陰極体引出部３３が差し込まれる第２開口３５が、第２セパレータ３４を貫通するように形成されている。陽極ユニット２０の第１セパレータ２４には、陽極体２１の陽極体本体部２２の角部が差し込まれる第１開口２５が、第１セパレータ２４を貫通するように形成されている。
　第１ユニット１１ａにおいて、第１開口２５および第２開口３５は、図８における右上側に配置されている。第１ユニット１１ａにおいて、第２開口３５は、第１開口２５よりも各ユニットの中央寄りに配置されている。このため、陰極体本体部３２の角部が第２開口３５に差し込まれる深さは、陽極体本体部２２の角部が第１開口２５に差し込まれる深さよりも深い。したがって、第１ユニット１１ａにおいて、陰極ユニット３０と陽極ユニット２０を積層しても、両ユニット間における陰極体３１と陽極体２１との接触が抑止される。
　第２ユニット１１ｂは、下側から順に、陽極ユニット２０および陰極ユニット３０を有する。陽極ユニット２０の第１セパレータ２４には、陽極体２１の陽極体本体部２２の角部が差し込まれる第１開口２５が、第１セパレータ２４を貫通するように形成されている。陰極ユニット３０の第２セパレータ３４には、陰極体３１の陰極体本体部３２の角部および陰極体引出部３３が差し込まれる第２開口３５が、第２セパレータ３４を貫通するように形成されている。
　第２ユニット１１ｂにおいて、第１開口２５および第２開口３５は、図８における右上側に配置されている。第２ユニット１１ｂにおいて、第１開口２５は、第２開口３５よりも各ユニットの中央寄りに配置されている。このため、陽極体本体部２２の角部が第１開口２５に差し込まれる深さは、陰極体本体部３２の角部が第２開口３５に差し込まれる深さよりも深い。したがって、第２ユニット１１ｂにおいて、陽極ユニット２０と陰極ユニット３０を積層しても、両ユニット間における陽極体２１と陰極体３１との接触が抑止される。
　《実施形態２の変形例》
　実施形態２の変形例について説明する。本変形例は、第２ユニット１１ｂの構成が上記実施形態２と異なる。以下、上記実施形態２と異なる点について主に説明する。
　図９に示すように、第２ユニット１１ｂは、下側から順に、陽極ユニット２０および陰極ユニット３０を有する。陽極ユニット２０の第１セパレータ２４には、陽極体２１の陽極体本体部２２の角部および陽極体引出部２３が差し込まれる第１開口２５が、第１セパレータ２４を貫通するように形成されている。陰極ユニット３０の第２セパレータ３４には、陰極体３１の陰極体本体部３２の角部が差し込まれる第２開口３５が、第２セパレータ３４を貫通するように形成されている。
　第２ユニット１１ｂにおいて、第１開口２５および第２開口３５は、図９において左上側に配置されている。第２ユニット１１ｂにおいて、第１開口２５は、第２開口３５よりも各ユニットの中央寄りに配置されている。このため、陽極体本体部２２の角部が第１開口２５に差し込まれる深さは、陰極体本体部３２の角部が第２開口３５に差し込まれる深さよりも深い。したがって、第２ユニット１１ｂにおいて、陽極ユニット２０と陰極ユニット３０を積層しても、両ユニット間における陽極体２１と陰極体３１との接触が抑止される。
　《実施形態３》
　実施形態３について説明する。本実施形態は、コンデンサ素子１１の構成が上記実施形態１と異なる。以下、上記実施形態１と異なる点について主に説明する。
　図１０に示すように、本実施形態のコンデンサ素子１１は、陰極ユニット３０と陽極体２１を積層して構成される。陽極体２１は、上記実施形態１と同じものであってもよい。なお、図１０では、２つの陰極ユニット３０と２つの陽極体２１を示しているが、両者の数はこれに限定されない。
　各陰極ユニット３０は、陰極体３１および袋状セパレータ３７を有する。陰極体３１は、上記実施形態１と同じものであってもよい。
　袋状セパレータ３７は、陰極体３１の一方の面（この例では、図１０における紙面手前側の面）に面する第１部分３７ａと、陰極体３１の他方の面に面する第２部分３７ｂとを有する。第１部分３７ａおよび第２部分３７ｂは、それぞれが不織布で構成される。袋状セパレータ３７は、第１部分３７ａを構成する不織布と、第２部分３７ｂを構成する不織布とが、所定の領域（この例では、図１０にハッチングで示す領域）で袋状に接合されて構成される。袋状セパレータ３７は、陰極体引出部３３の一部が露出する状態で陰極体３１を収容する。
　袋状セパレータ３７には、電解液と固体電解質が含浸されている。袋状セパレータ３７は、陰極体３１よりもやや大きな矩形の袋状に形成されている。袋状セパレータ３７には、陽極体２１の陽極体引出部２３が差し込まれる開口３８が、第１部分３７ａおよび第２部分３７ｂを貫通するように形成されている。開口３８は、袋状セパレータ３７のうち陽極体引出部２３に対応する位置（この例では、図１０における左寄りの位置）に設けられる。開口３８には、陽極体引出部２３がその引出方向の中途部まで差し込まれる。なお、袋状セパレータ３７に形成される開口３８は、第１部分３７ａのみを貫通するものであってもよい。
　図示を省略するが、コンデンサ素子は、陽極体および袋状セパレータを有する陽極ユニットと、陰極体とを積層して構成されてもよい。この場合、袋状セパレータには陽極体が収容される。さらに、袋状セパレータには、陰極体引出部が差し込まれる開口が形成される。
　本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
　本開示は、電解コンデンサに利用できる。
１０：電解コンデンサ
　１１：コンデンサ素子
　　１１ａ：第１ユニット
　　１１ｂ：第２ユニット
　　２０：陽極ユニット
　　　２１：陽極体
　　　　２２：陽極体本体部
　　　　２３：陽極体引出部
　　　　　２３ａ：大幅部
　　　　　２３ｂ：小幅部
　　　　　２３ｃ：先細り部
　　　２４：第１セパレータ（セパレータ）
　　　　２５：第１開口（開口）
　　　　２６：第３開口（開口）
　　３０：陰極ユニット
　　　３１：陰極体
　　　　３２：陰極体本体部
　　　　３３：陰極体引出部
　　　３４：第２セパレータ（セパレータ）
　　　　３５：第２開口（開口）
　　　　３６：第４開口（開口）
　　　３７：袋状セパレータ（セパレータ）
　　　　３７ａ：第１部分
　　　　３７ｂ：第２部分
　　　　３８：開口
　　４０：結束部材
　５１：陽極リード
　５２：陽極タブ
　６１：陰極リード
　６２：陰極タブ
　７０：ケース
　８０：封口体
 

Claims (11)

  1. 　互いに積層される陽極体および陰極体と、
    　前記陽極体と前記陰極体とを絶縁するセパレータと、
    を備え、
    　前記セパレータに、前記セパレータを貫通するように前記陽極体および前記陰極体の少なくとも一方が差し込まれる開口が形成されると共に液状成分が含浸されている、電解コンデンサ。
  2. 　前記セパレータは、第１セパレータと第２セパレータとを含み、
    　前記第１セパレータには、前記陽極体を差し込む第１開口が形成されており、
    　前記第２セパレータには、前記陰極体を差し込む第２開口が形成されている、請求項１に記載の電解コンデンサ。
  3. 　前記第１セパレータには、前記陰極体または別の陰極体を差し込む第３開口が形成されており、
    　前記第２セパレータには、前記陽極体または別の陽極体を差し込む第４開口が形成されている、請求項２に記載の電解コンデンサ。
  4. 　前記陽極体は、陽極リードが電気的に接続される陽極体引出部を有し、
    　前記陰極体は、陰極リードが電気的に接続される陰極体引出部を有し、
    　前記陽極体引出部と前記陰極体引出部は、上面視で互いに重なっていない、請求項２または３に記載の電解コンデンサ。
  5. 　前記陽極体引出部は、前記第１開口に差し込まれており、
    　前記陰極体引出部は、前記第２開口に差し込まれている、請求項４に記載の電解コンデンサ。
  6. 　前記陽極体引出部は、引出方向の中途部まで前記第１開口に差し込まれており、
    　前記陰極体引出部は、引出方向の中途部まで前記第２開口に差し込まれている、請求項５に記載の電解コンデンサ。
  7. 　前記第１セパレータと前記第２セパレータとは、互いに接合されている、請求項２～６のいずれか１項に記載の電解コンデンサ。
  8. 　前記セパレータは、前記陽極体の一方および他方の面にそれぞれ面する第１部分および第２部分を有する袋状セパレータであり、
    　前記第１部分および前記第２部分の少なくとも一方を貫通するように前記陰極体が前記開口に差し込まれる、請求項１に記載の電解コンデンサ。
  9. 　前記セパレータは、前記陰極体の一方および他方の面にそれぞれ面する第１部分および第２部分を有する袋状セパレータであり、
    　前記第１部分および前記第２部分の少なくとも一方を貫通するように前記陽極体が前記開口に差し込まれる、請求項１に記載の電解コンデンサ。
  10. 　前記陽極体、前記陰極体、および前記セパレータは、それぞれ複数設けられており、
    　互いに積層された前記陽極体、前記陰極体、および前記セパレータを結束する結束部材をさらに備える、請求項１～９のいずれか１項に記載の電解コンデンサ。
  11. 　前記陰極体の数は、前記陽極体の数よりも多い、請求項１～１０のいずれか１項に記載の電解コンデンサ。
     
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