WO2022181668A1 - 電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

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WO2022181668A1
WO2022181668A1 PCT/JP2022/007526 JP2022007526W WO2022181668A1 WO 2022181668 A1 WO2022181668 A1 WO 2022181668A1 JP 2022007526 W JP2022007526 W JP 2022007526W WO 2022181668 A1 WO2022181668 A1 WO 2022181668A1
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anode
cathode
tab group
tabs
tab
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PCT/JP2022/007526
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English (en)
French (fr)
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達治 青山
智之 田代
瞬平 松下
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/008Terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/04Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/048Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure

Definitions

  • the present disclosure relates to electrolytic capacitors and manufacturing methods thereof.
  • a general laminated electrolytic capacitor is formed by laminating a plurality of anode foils and a plurality of cathode foils. At this time, it is necessary to connect the plurality of anode foils together and then to the lead wires. For example, after connecting a plurality of anode foils by welding or the like, lead wires are connected to tabs protruding from the anode foils. A plurality of cathode foils are similarly connected to lead wires.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-87290 discloses that "through holes are formed in the anode foil and the separator of a capacitor element in which the anode foil and the cathode foil are alternately laminated with a separator interposed therebetween, and a cathode is formed at the through hole.
  • Laminated Electrolytic Capacitors in Which Foils are Joined Together discloses that "through holes are formed in the anode foil and the separator of a capacitor element in which the anode foil and the cathode foil are alternately laminated with a separator interposed therebetween, and a cathode is formed at the through hole.
  • Patent Document 1 has the problem that the method of connecting the cathode foils is complicated and the area of the cathode foils is reduced.
  • welding is also used to join tabs extending from a plurality of anode foils (or a plurality of cathode foils).
  • the number of tabs is large or when the tabs are thick, it may be difficult to reliably join the tabs together by welding.
  • connecting a plurality of tabs by welding may greatly increase the contact resistance. As a result, the characteristics (eg, ESR and reliability) of the electrolytic capacitor may deteriorate.
  • one of the purposes of the present disclosure is to provide an electrolytic capacitor with high characteristics and a manufacturing method thereof.
  • the electrolytic capacitor includes a plurality of laminated anode bodies and a plurality of cathode bodies, a plurality of anode tabs each connected to each of the plurality of anode bodies, and a plurality of anode tabs each connected to each of the plurality of cathode bodies.
  • an anode lead member connected to said plurality of anode tabs; and a cathode lead member connected to said plurality of cathode tabs.
  • the plurality of anodic tabs includes a first anodic tab group including at least one anodic tab and a second anodic tab group including at least one anodic tab, wherein the first anodic tab group and the Each of the second anode tab group has a through hole HA, and the anode lead member is a metal plate-like member which is overlapped and connected to the first anode tab group and the second anode tab group.
  • the first group of anode tabs and the second group of anode tabs are each fixed and connected to the anode connection by at least one first fixing structure, and the first The fixing structure is formed by extending a portion of the anode connection portion through the through hole HA and forming a crimped structure.
  • the manufacturing method includes a plurality of laminated anode bodies and a plurality of cathode bodies, a plurality of anode tabs each connected to each of the plurality of anode bodies, and a plurality of anode tabs each connected to each of the plurality of cathode bodies.
  • an anode lead member connected to said plurality of anode tabs; and a cathode lead member connected to said plurality of cathode tabs.
  • the plurality of anodic tabs includes a first anodic tab group including at least one anodic tab and a second anodic tab group including at least one anodic tab.
  • the manufacturing method includes a step (i) of stacking the plurality of anode bodies and the plurality of cathode bodies, and forming the first anode tab group and the second anode tab group respectively on the anode lead member.
  • FIG. 4 is a top view schematically showing an example of one step of the manufacturing method of Embodiment 1.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line IB-IB of FIG. 1A
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line IIA-IIA of FIG. 1A
  • FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing an example of a step following FIG. 2A
  • FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing an example of a step following FIG. 2B
  • FIG. 2C is a cross-sectional view schematically showing an example of a step following FIG. 2C
  • It is sectional drawing which shows typically an example of 1 process following FIG. 2D.
  • FIG. 2D is a top view schematically showing the anode tab in FIG. 2E;
  • FIG. FIG. 10 is a top view schematically showing another example of the vicinity of the anode tab;
  • 2 is a top view schematically showing a part of an example of an electrolytic capacitor manufactured by the manufacturing method of Embodiment 1.
  • FIG. 10 is a top view schematically showing another example of the vicinity of the anode tab;
  • 2 is a top view schematically showing a part of an example of an electrolytic capacitor manufactured by the manufacturing method of Embodiment 1.
  • the electrolytic capacitor of the present embodiment includes a plurality of laminated anode bodies and a plurality of cathode bodies, a plurality of anode tabs each connected to each of the plurality of anode bodies, and each connected to each of the plurality of cathode bodies.
  • an anode lead member connected to the plurality of anode tabs; and a cathode lead member connected to the plurality of cathode tabs.
  • the plurality of anodic tabs includes a first anodic tab group including at least one anodic tab and a second anodic tab group including at least one anodic tab.
  • Each of the first anode tab group and the second anode tab group has a through hole HA.
  • the anode lead member includes a plate-like anode connection portion made of metal, which is overlapped and connected to the first anode tab group and the second anode tab group.
  • the first group of anode tabs and the second group of anode tabs are each secured and connected to the anode connection by at least one first securing structure.
  • the first fixing structure is formed by extending a portion of the anode connecting portion through the through hole HA and forming a crimped structure.
  • the part of the anode connection part may be referred to as "part (P)" below.
  • the plurality of anode bodies and the plurality of cathode bodies are stacked so that, for example, one anode body and one cathode body are alternately arranged.
  • the surface of the anode body is usually roughened (porous from another point of view).
  • a dielectric layer is formed on at least part of the surface of the anode body (for example, the roughened surface).
  • the anode body usually includes a core and a porous portion arranged on the surface of the core, and the dielectric layer is formed on the surface of the porous portion.
  • the number of anode bodies may be the same as or different from the number of cathode bodies.
  • the number of anode bodies may be the number of cathode bodies plus one, or the number of cathode bodies minus one.
  • the number of anode bodies is the number of cathode bodies minus one.
  • An electrolyte is arranged between the anode body and the cathode body (more specifically, between the dielectric layer formed on the anode body and the cathode body).
  • a separator may be placed between the anode body and the cathode body, if necessary. That is, an electrolyte and a separator may be placed between the anode body and the cathode body, if desired.
  • a metal foil that can be used as an anode body for an electrolytic capacitor can be used for the anode body, and for example, a foil made of a metal having a valve action (eg, aluminum) may be used.
  • the dielectric layer formed on the surface of the anode body may be formed by oxidizing the surface of the anode body.
  • a metal foil that can be used as a cathode body of an electrolytic capacitor can be used for the cathode body, and for example, a foil made of a metal having a valve action (for example, aluminum) may be used.
  • a metal foil (for example, an aluminum foil) having a layer made of titanium, nickel, carbon, or the like formed on the surface thereof may be used as the anode body.
  • one anode tab is connected to one anode body.
  • the anode tab and anode body may be separate members.
  • the anode body and the anode tab are usually composed of a sheet of metal foil.
  • one cathode tab is connected to one cathode body.
  • the cathode tab and cathode body may be separate members.
  • the cathode body and the cathode tab are usually composed of a sheet of metal foil.
  • the lead members are made of metal. Examples of metals from which they are composed include aluminum, copper, tin, iron, alloys thereof, and the like.
  • the lead member may be composed of multiple kinds of metals. Although the anode lead member and the cathode lead member usually have the same configuration, they may have different configurations.
  • the anode lead member includes a plate-like anode connecting portion made of metal.
  • the anode connecting portion can be formed, for example, by pressing a rod-shaped member made of metal.
  • the anode lead member may include a plate-shaped anode connecting portion, a rod-shaped portion connected thereto, and a linear lead portion connected to the rod-shaped portion.
  • the cathode lead member can also have a similar configuration.
  • the thickness of the electrode body (anode body and cathode body) and tabs (anode tab and cathode tab) is not limited, and may be in the range of 20 ⁇ m to 200 ⁇ m (for example, the range of 50 ⁇ m to 150 ⁇ m).
  • the manufacturing method of the present disclosure is particularly effective when the tab is thick.
  • the manufacturing method of the present disclosure is particularly preferably used when the thickness of the tab (and electrode body) is 100 ⁇ m or more.
  • the plurality of anode tabs includes a first anode tab group including at least one anode tab and a second anode tab group including at least one anode tab.
  • the plurality of anodic tabs are divided into a first group of anodic tabs and a second group of anodic tabs, the first and second groups of tabs each including a plurality of anodic tabs.
  • Each of the first anode tab group and the second anode tab group has at least one through hole HA.
  • the number of through holes HA present in one tab group is preferably two or more, and may be in the range of two to six, for example.
  • the through hole HA is a through hole in which the first fixing structure is formed, and includes a through hole in which the first fixing structure is not formed (that is, a through hole through which a part (P) of the anode connecting portion does not pass). do not have.
  • a single tab group may have a through-hole (such as a through-hole Hp in FIG. 2E to be described later) in which the first fixing structure is not formed.
  • the maximum diameter of the through hole HA (the diameter of the portion of the through hole HA that has the largest diameter) may be in the range of 0.2 mm to 1.0 mm (for example, 0.3 mm to 0.8 mm).
  • the size (planar size) of the portion (P) of the anode connecting portion that is deformed and passes through the through hole HA is usually equal to or slightly smaller than the maximum diameter.
  • the planar shape of the through hole HA may be circular or polygonal.
  • the planar shape of the through-hole HA is preferably polygonal, and particularly preferably quadrangular (for example, square or rhombic) in that the first fixing structure (crimping structure) can be stably formed easily.
  • the maximum diameter of the polygon is taken as the diameter of the planar portion.
  • the anode lead member includes a plate-shaped anode connecting portion that is overlapped and connected to the first anode tab group and the second anode tab group.
  • the anode connecting part is made of metal, and preferably made of highly malleable metal (for example, aluminum).
  • the anode lead member and the anode body are connected by fixing the anode tab group and the plate-like portion while they are in contact with each other.
  • the first anode tab group and the second anode tab group are fixed to the anode connecting part by the first fixing structure.
  • a first fixing structure is formed by a part (P) of the anode connection extending from one side of the at least one through hole HA to the other side and widening outward on the other side. A method for forming the first fixing structure will be described later.
  • the plurality of anode tabs and anode lead members are fixed and electrically connected by the first fixing structure (crimping structure). Therefore, even if the number of tabs is increased or the thickness of the tabs is increased, a connection with high reliability and low contact resistance can be achieved compared to the case of connection by welding.
  • the plurality of anode tabs and the anode lead member are also electrically connected at the portions where their main surfaces are in contact with each other. That is, they are not electrically connected only by part of the first fixing structure.
  • the first anode tab group and the second anode tab group may be arranged so as to sandwich the anode connecting portion. By arranging in this way, the first fixing structure can be formed on both sides of the anode connecting portion, and a better connection can be realized.
  • the first anode tab group and the second anode tab group may be fixed to one side of the anode connecting portion. In either case, the first anode tab group and the second anode tab group may be arranged so as to overlap when viewed from above, or may be arranged so as not to overlap when seen from above. may
  • a through hole Hp may be formed in a portion of the first and second anode tab groups that faces the first fixing structure (or through hole HA) across the anode connecting portion.
  • the through hole Hp will be described in the manufacturing method and the first embodiment, which will be described later.
  • the first anode tab group may include two or more anode tabs
  • the second anode tab group may include two or more anode tabs.
  • the number of anode tabs included in each anode tab group is preferably about the same. For example, if the total number of anode tabs is even, the first group of anode tabs and the second group of anode tabs may include the same number of anode tabs.
  • one anode tab is connected to one anode body. Therefore, the total number of anode tabs is typically equal to the total number of anode bodies.
  • the diameter of the through hole HA may decrease with increasing distance from the anode connecting portion. According to this configuration, formation of the first fixing structure is facilitated, and better connection can be achieved. It should be noted that "a form in which the distance decreases with increasing distance from the anode connection part" includes a form in which the size decreases continuously and a form in which the size decreases stepwise.
  • Each of the first anode tab group and the second anode tab group may be fixed and connected to the anode connecting part by two or more first fixing structures.
  • a dielectric layer may be formed on the surfaces of the plurality of anode tabs.
  • the anode tab also has the same structure as the anode body. Since a dielectric layer is usually formed on the surface of the anode body, a dielectric layer is also formed on the surface of the anode tab that is integrally formed with the anode body.
  • the anode tab may include a core portion and a porous portion, and a dielectric layer may be formed on the surface of the porous portion. In this case, it is preferable that the core portion and a portion (P) of the anode connecting portion are in contact with each other in the through hole Ha in which the first fixing structure is formed.
  • the metal (for example, the core) of the metal foil forming the anode tab and the part (P) of the anode connecting portion are in direct contact with each other on the side surface of the through hole HA.
  • a portion of the plurality of anode tabs that overlaps the anode connecting portion may be thinner than the anode body. According to this configuration, even when the original anode tab is thick or when the number of anode tabs to be connected is large, highly reliable connection can be realized. This configuration can be achieved, for example, by pressing the anode tabs.
  • connection between the cathode tab and the cathode lead member is also preferably connected with the same structure as the connection between the anode tab and the anode lead member.
  • the anode lead member is replaced with the cathode lead member
  • the anode connection portion is replaced with the cathode connection portion
  • the anode tab is replaced with the cathode tab
  • the anode tab group is replaced with the cathode tab group
  • the through hole HA is replaced with It can be replaced with a through hole HC.
  • the electrolytic capacitor of this embodiment may have the following configuration (1).
  • the plurality of cathode tabs includes a first cathode tab group including at least one cathode tab and a second cathode tab group including at least one cathode tab.
  • Each of the first cathode tab group and the second cathode tab group has a through hole HC.
  • the cathode lead member includes a plate-like cathode connection part made of metal, which is stacked and connected to the first cathode tab group and the second cathode tab group.
  • the first group of cathode tabs and the second group of cathode tabs are each fixed and connected to the cathode connection by at least one second fixing structure.
  • the second fixing structure is formed by extending a portion of the cathode connecting portion through the through hole HC and forming a crimped structure.
  • the cathode tab and the cathode lead member By connecting the cathode tab and the cathode lead member with the same fixing structure (crimping structure) as the connection between the anode tab and the anode lead member, the above effects can be obtained. It is preferable to connect the anode tab and the anode lead member, and the cathode tab and the cathode lead member together with the fixing structure described above.
  • components of electrolytic capacitors are described below. However, the components of the electrolytic capacitor according to the present disclosure are not limited to those exemplified below.
  • the electrolytic capacitor may contain components other than the components shown below as necessary.
  • a capacitor element includes an anode body having a dielectric layer formed thereon, a cathode body, and an electrolyte (and optionally a separator) disposed therebetween. If the capacitor element includes a separator, at least part of the electrolyte may be impregnated in the separator.
  • a capacitor element is protected by an exterior body. An exterior body contains a resin composition and/or a case. Since the anode body, the cathode body, and the lead member have been described above, redundant description will be omitted.
  • separator A nonwoven fabric, a porous film, or the like made of an insulating material can be used for the separator.
  • the separator may be a non-woven fabric containing fibers of cellulose, polyethylene terephthalate, vinylon, polyamide (eg, aliphatic polyamide, aromatic polyamide such as aramid).
  • the separator may be sheet-like.
  • the separator may be shaped like a bag and the anode body or the cathode body may be accommodated inside.
  • electrolytes examples include liquid electrolytes, solid electrolytes, and mixtures of solid electrolytes and liquid electrolytes. That is, the electrolyte may be composed of only the electrolyte solution, may be composed of only the solid electrolyte, or may be composed of the solid electrolyte and the electrolyte solution.
  • Examples of electrolytes include non-aqueous solvents in which solutes such as organic salts are dissolved.
  • the non-aqueous solvent may be an organic solvent or an ionic liquid.
  • Examples of non-aqueous solvents include ethylene glycol, propylene glycol, sulfolane, ⁇ -butyrolactone, N-methylacetamide, and the like.
  • Examples of 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 are included.
  • a liquid component for example, a non-aqueous solvent used in the electrolyte
  • the electrolytic capacitor of this embodiment may include a plurality of laminated anode bodies and cathode bodies, and a separator and liquid component disposed therebetween.
  • solid electrolytes include manganese compounds and conductive polymers.
  • conductive polymers include polypyrrole, polythiophene, polyaniline, derivatives thereof, and the like.
  • a solid electrolyte (solid electrolyte layer) containing a conductive polymer may be formed by chemically and/or electrolytically polymerizing raw material monomers on the dielectric layer. Alternatively, the solid electrolyte may be arranged by applying a liquid containing a conductive polymer to the dielectric layer.
  • a dopant eg, a polymer dopant
  • the manufacturing method of this embodiment is a manufacturing method of an electrolytic capacitor.
  • the electrolytic capacitor of this embodiment can be manufactured. Therefore, the matters described for the electrolytic capacitor of this embodiment can be applied to the following manufacturing method. Also, the matters described in the following manufacturing method may be applied to the electrolytic capacitor described above. Note that the electrolytic capacitor of this embodiment may be manufactured by a method other than the manufacturing method described below.
  • the manufacturing method of the present embodiment comprises a plurality of laminated anode bodies and a plurality of cathode bodies, a plurality of anode tabs each connected to each of the plurality of anode bodies, and each connected to each of the plurality of cathode bodies.
  • a method of manufacturing an electrolytic capacitor including a plurality of cathode tabs connected to each other, an anode lead member connected to the plurality of anode tabs, and a cathode lead member connected to the plurality of cathode tabs.
  • the plurality of anodic tabs includes a first anodic tab group including at least one anodic tab and a second anodic tab group including at least one anodic tab. Since these components have been described above, overlapping descriptions will be omitted.
  • the manufacturing method of this embodiment includes the following steps (i) and (ii) in this order.
  • Step (i) is a step of stacking a plurality of anode bodies and a plurality of cathode bodies.
  • the plurality of anode bodies and the plurality of cathode bodies are stacked such that, for example, one anode body and one cathode body are alternately arranged.
  • a separator may be placed between the anode body and the cathode body, if desired.
  • the first anode tab group may include two or more anode tabs
  • the second anode tab group may include two or more anode tabs.
  • through-holes through-holes Ha, Hp
  • the through-hole Ha and the through-hole Hp may be formed by stacking a plurality of anode tabs having through-holes (through-holes ha and hp).
  • Step (ii) In the step (ii), each of the first anode tab group and the second anode tab group is superimposed on the plate-like anode connecting portion made of metal of the anode lead member and fixed by the first fixing structure. and connecting.
  • Step (ii) includes step (ii-a), step (ii-b), step (ii-c), step (ii-d) and step (ii-e).
  • Step (ii-a) is a step of superimposing the first anode tab group on the anode connection portion
  • step (ii-b) is a step of superimposing the second anode tab group on the anode connection portion.
  • steps (ii-a) and (ii-b) steps (ii-c) and (ii-d) are performed, and then step (ii-e) is performed.
  • steps (ii-a) and (ii-b) the first anode tab group and the second anode tab group may be superimposed on the anode connection portion so as to sandwich the anode connection portion.
  • the number of anode tabs to be fixed with one first fixing structure can be reduced.
  • all anode tab groups may be placed on one side of the anode connection.
  • the first anode tab group and the second anode tab group may be arranged so as to overlap when viewed from above, or may be arranged so as not to overlap when seen from above. may
  • Step (ii-c) deforms the first portion (P) of the anode connection portion with the first needle-like member so as to pierce the first anode tab group and form the first protrusion. It is a process.
  • Step (ii-d) deforms a second portion (P) of the anode connection portion with a second needle member to pierce the second anode tab group and form a second protrusion. It is a process.
  • Step (ii-e) is a step of forming a first fixing structure by deforming the first protrusion and the second protrusion so as to form a crimped structure.
  • Step (ii-e) may be carried out, for example, by pressing the laminated anode tab group and the anode connection portion between at least the portions near the first and second protrusions.
  • a first fixing structure (crimping structure) is formed by the above steps.
  • step (X) of forming a through hole Hp in advance in a portion through which the second needle-shaped member passes may be included.
  • Step (X) is usually performed before step (ii).
  • Step (X) may include, for example, forming through holes hp in a plurality of anode tabs so that the through holes Hp are formed.
  • Step (Y) of forming a through hole Ha in advance in the portion through which the second needle-like member passes may be included.
  • Step (Y) is usually performed before step (ii).
  • Step (Y) may include, for example, forming through holes ha in the plurality of anode tabs so that the through holes Ha are formed.
  • the through holes Hp and Ha are not formed in advance, the through holes are formed by performing the steps (ii-c) and (ii-d). However, by forming a through hole in advance, it is possible to suppress an increase in contact resistance due to the dielectric layer existing in that portion.
  • the through hole Ha may be formed to have a tapered shape. Then, in steps (ii-a) and (ii-b), the first anode tab group and the second anode tab group are anodically connected so that the diameter of the through hole Ha decreases with increasing distance from the anode connection portion. It may be superimposed on the part.
  • the diameter of the through hole Ha When the diameter of the through hole Ha is made smaller with distance from the anode connecting part, the diameter of the through hole ha to be formed should be made smaller for the anode tab farther from the anode connecting part.
  • the anode tabs formed with such through holes ha are overlapped so that the central axes of the respective through holes ha are substantially aligned. According to this configuration, the diameter of the through-hole Ha gradually decreases with increasing distance from the anode connecting portion.
  • the through hole Ha having a tapered shape may be formed in a state in which a plurality of anode tabs are bundled to form an anode tab group.
  • the through hole Ha is not formed in advance in the first anode tab group, in the step (ii-c), the part (P) of the anode connecting portion and the needle-like member of the first anode tab group penetrate through. This portion becomes the through hole HA.
  • the second anode tab group includes a portion (P) of the anode connection portion and a needle-shaped electrode. The portion through which the member penetrates becomes the through hole HA.
  • the through-hole Ha becomes the through-hole HA. That is, the through holes HA in the state of the electrolytic capacitor include two kinds of through holes formed by punching with a needle-like member and through holes Ha which are formed in advance and are changed.
  • the first fixing structure formed in the first anode tab group and the first fixing structure formed in the second anode tab group may have different shapes, but usually have the same shape.
  • the first needle and the second needle may be different, but are typically the same needle.
  • the needle-like member may be any member that can deform a part (P) so as to form a protrusion.
  • a needle made of an inorganic material (eg, metal) harder than the anode body can be used.
  • the tip portion of the needle-like member (the shape of the portion that enters the through hole Ha) is changed from the through hole Ha in a state in which the needle-like member enters the through hole Ha most in steps (ii-c) and (ii-d). may be smaller, or may be equal to or larger than the through hole Ha.
  • the shape of the tip portion of the needle-like member is selected according to the shape of the through hole Ha. For example, when the planar shape of the through hole Ha is quadrangular, the tip portion of the needle-like member preferably has a quadrangular pyramid shape.
  • each of the first anode tab group and the second anode tab group may be fixed and connected to the anode connection part by a plurality of first fixing structures.
  • a step for further strengthening the first fixing structure may be performed during or after step (ii). Examples of such processes include laser welding, cold welding, and the like. Of course, these steps may not be performed.
  • an electrolytic capacitor may be manufactured by a known method using the obtained laminate (a laminate of an anode body, a cathode body, and a separator). For example, after disposing an electrolyte between an anode body and a cathode body to form a capacitor element, the capacitor element may be sealed with an exterior body.
  • the electrolyte is formed between the anode body and the cathode body.
  • the solid electrolyte may be synthesized on the dielectric layer on the surface of the anode by electropolymerization or the like.
  • the solid electrolyte may be formed on the dielectric layer on the surface of the anode body before stacking the anode body and the cathode body. Either method may be performed using a known method.
  • the cathode tab and cathode lead member may be connected in the same manner as the anode tab and anode lead member are connected.
  • the anode lead member is replaced by the cathode lead member
  • the anode connection is replaced by the cathode connection
  • the anode tab is replaced by the cathode tab
  • the anode tab group is replaced by the cathode tab.
  • groups, and through holes Ha can be replaced with through holes Hc.
  • the manufacturing method of this embodiment may have the following configuration (2).
  • the plurality of cathode tabs includes a first cathode tab group including at least one cathode tab and a second cathode tab group including at least one cathode tab.
  • each of the first cathode tab group and the second cathode tab group is superimposed on the plate-like cathode connection part made of metal of the cathode lead member and fixed by the second fixing structure. and connecting step (II).
  • the step (II) includes a step (II-a) of overlapping the first cathode tab group with the cathode connection portion, a step (II-b) of overlapping the second cathode tab group with the cathode connection portion, and a step (II-b) of overlapping the cathode tab group with the cathode connection portion.
  • Steps (II-a) to (II-e) correspond to steps (ii-a) to (ii-e), respectively.
  • Embodiment 1 In Embodiment 1, an example of the manufacturing method of this embodiment and an example of an electrolytic capacitor of this embodiment manufactured by the method will be described.
  • a plurality of anode bodies 21, a plurality of cathode bodies 31, and separators 61 are stacked (step (i)).
  • at least one through hole Ha is formed in each of the first anode tab group 22g1 including two anode tabs 22 and the second anode tab group 22g2 including two anode tabs 22 respectively.
  • at least one through hole Hc is formed in each of a first cathode tab group 32g1 including two cathode tabs 32 and a second cathode tab group including two cathode tabs 32, respectively.
  • first anode tab group 22g1 and the second anode tab group 22g2 are overlaid on the anode connection portion 41 (steps (ii-a) and (ii-b)).
  • first cathode tab group 32g1 and the second cathode tab group are overlaid on the cathode connection portion.
  • the anode connecting portion 41 is a member at the end of the anode lead member 40 .
  • the cathode connecting portion is a member at the end of the cathode lead member 50 .
  • FIG. 1A is a top view schematically showing the state of the laminate 110 after the above process.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line IB--IB of FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line IIA-IIA of FIG. 1A.
  • Embodiment 1 shows an example in which a through hole Ha having a square planar shape and a through hole Hp having a circular planar shape are formed in advance.
  • the through hole Ha has a tapered shape that tapers away from the anode connecting portion 41 .
  • the tapered through hole Ha is formed by stacking a plurality of anode tabs 22 having through holes ha of different sizes.
  • the through holes Hp are configured by through holes hp formed in each of the plurality of anode tabs 22 .
  • the through hole Ha may have a shape other than a tapered shape (that is, a shape with a constant diameter).
  • the manufacturing method of the present embodiment can be carried out without forming either one or both of the through holes Ha and the through holes Hp.
  • the through hole Ha may be formed, only the through hole Hp may be formed, or the through holes Ha and Hp may not be formed.
  • the first anode tab group 22g1 and the second anode tab group 22g2 are arranged so as to just overlap when viewed from above. However, they may be arranged so that they do not overlap at least partially when viewed from above, or they may be arranged so that they do not overlap at all.
  • the cathode tab group (first cathode tab group 32g1 and cathode tab group) are connected to the lead members in the same manner as the anode tab group 22g (first anode tab group 22g1 and second anode tab group 22g2). be done. Therefore, the connection of the anode tab group 22g will be mainly described below, and the connection of the cathode tab group 32g will be omitted.
  • a plurality of anode bodies 21 and a plurality of cathode bodies 31 are stacked with separators 61 interposed therebetween to form a laminate 110 .
  • Each anode body 21 includes a core portion (not shown) and a porous portion (not shown) present on the core portion. (not shown) are formed. At least one of the separators 61 present on the outermost side of the laminate 110 may be omitted.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line IIA-IIA of FIG. 1A.
  • Anode body 21 and anode tab 22 are formed using one sheet of metal foil and have the same structure. That is, like the anode body 21, the anode tab 22 includes a core and a porous portion (not shown) formed on the surface of the core, and the dielectric layer 22d is formed on the surface of the porous portion. It is The end surface of the anode tab 22 is exposed on the side surface of the through hole Ha. Note that the dielectric layer 22d can also be considered part of the anode tub 22.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view taken along line IIA-IIA of FIG. 1A.
  • Anode body 21 and anode tab 22 are formed using one sheet of metal foil and have the same structure. That is, like the anode body 21, the anode tab 22 includes a core and a porous portion (not shown) formed on the surface of the core, and the dielectric layer
  • a through hole Hp is formed in the anode tab group 22g located on the opposite side of the anode connection portion 41 at a position opposite to the through hole Ha.
  • the through hole Hp is a hole through which the needle-shaped member is passed in a later step.
  • the through hole Hp preferably has a size that prevents the through hole Hp from being expanded by a needle-like member passing through that portion. It is also possible to carry out the method of the present disclosure without forming the through hole Hp. However, by forming the through hole Hp, it is possible to prevent the dielectric layer 22d on the surface of the anode tab 22 in that portion from being caught in the first fixing structure. As a result, contact resistance in the first fixing structure can be reduced.
  • a portion 41p (first portion) of the anode connection portion 41 is inserted into the needle-like member 71 ( and a step (ii-c) of deforming with a first needle-like member), and one portion of the anode connecting portion 41 is deformed so as to penetrate the second anode tab group 22g2 to form a protrusion 41pb (second protrusion).
  • a step (ii-d) of deforming the portion 41p (second portion) with the needle-like member 71 (second needle-like member) is performed. Specifically, first, as shown in FIGS. 2B and 2C, by moving the needle-like member 71 from the side of the through hole Hp toward the through hole Ha, one anode tab group (in FIG.
  • the second The part 41p is deformed so as to protrude from one side of the through hole Ha of the second anode tab group 22g2). More specifically, the needle member 71 is moved until a portion of the portion 41p protrudes from the through hole Ha to form the protruding portion 41pb. At this time, the needle-like member 71 is moved toward the through hole Ha from the side opposite to the through hole Ha with the anode connecting portion 41 interposed therebetween.
  • the part 41p forms a connection forming portion 41pa in the through hole Ha and a projecting portion 41pb.
  • connection forming portion 41pa is in direct contact with the metal portion of the anode tab 22. If the through hole Ha is not formed in advance, the dielectric layer 22 d on the surface of the anode tab 22 is involved when the needle member 71 is used to make the hole, and the dielectric layer 22 d and the anode connection portion 41 come into contact with each other. Therefore, the contact resistance between the anode tab 22 and the anode connecting portion 41 increases. On the other hand, by forming the through hole Ha in advance, it is possible to suppress an increase in the contact resistance between the anode tab 22 and the anode connecting portion 41 .
  • the projecting portion 41pb is formed by extending from one side of the through hole Ha of the other anode tab group 22g (the first anode tab group 22g1 in FIG. 2D) to the other side. , the part 41p is deformed.
  • the protrusions 41pb (the first protrusion and the second protrusion) are deformed so as to form a crimped structure to form the first fixing structure 81 (step (ii -e)).
  • the folded portion 41pc is formed by deforming the projecting portion 41pb so that the projecting portion 41pb spreads outward.
  • press working may be performed so as to sandwich the anode tab group 22g and the anode connecting portion 41 that are stacked.
  • a first fixing structure 81 is formed.
  • the first fixing structure 81 is formed by extending a portion 41p through the through hole Ha and forming a crimped structure.
  • a plurality of needle-like members 71 are used to fix a plurality of partial portions. 41p may be transformed at once. Similarly, in step (ii-e), a plurality of protrusions 41pb may be deformed at once.
  • perforation by the needle-like member is performed at least twice. It is necessary to carry out the process.
  • FIG. 3 shows the state of FIG. 2E viewed from the side of the first anode tab group 22g1.
  • a part of the part 41p can form four petal-like folded parts 41pc.
  • the pre-formed through hole Ha serves as the through hole HA in the anode tab group of the electrolytic capacitor.
  • the first fixing structure (crimping structure) is formed.
  • the cathode tab and the cathode connecting portion are also fixed by the second fixing structure (crimping structure).
  • FIG. 4 shows a top view of an example in which the first anode tab group 22g1 and the second anode tab group 22g2 are not overlapped.
  • FIG. 4 is a top view of the vicinity of the anode connecting portion 41 after the first fixing structure has been formed.
  • the through holes Hp are not formed because the first anode tab group 22g1 and the second anode tab group 22g2 do not overlap.
  • the through holes Ha may be formed in advance or may not be formed.
  • Electrolytic capacitor 100 includes case 101 , laminate 110 and electrolyte (not shown) housed in case 101 , sealing member 102 , anode lead member 40 and cathode lead member 50 .
  • Stack 110 includes multiple anode bodies, multiple cathode bodies, and multiple separators. The opening of the case 101 is sealed with a sealing member 102 .

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Abstract

開示される電解コンデンサは、複数の陽極体および複数の陰極体と、複数の陽極体につながっている複数の陽極タブ(22)と、複数の陽極タブ(22)に接続されている陽極リード部材とを含む。複数の陽極タブは、陽極タブ(22)を含む第1の陽極タブ群と陽極タブを含む第2の陽極タブ群とを含む。第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群のそれぞれは貫通孔Haを有する。陽極リード部材は、第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群と重ねられて接続された、金属からなる板状の陽極接続部(41)を含む。第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群は、第1の固定構造によって陽極接続部に固定および接続されている。第1の固定構造は、陽極接続部の一部が、貫通孔Haを貫通するように延びて且つ他方の側でカシメ構造を形成するように広がることによって形成されている。

Description

電解コンデンサおよびその製造方法
 本開示は、電解コンデンサおよびその製造方法に関する。
 一般的な積層型の電解コンデンサは、複数の陽極箔と複数の陰極箔とを積層することによって形成されている。このとき、複数の陽極箔同士を接続してさらにリード線に接続する必要がある。例えば、複数の陽極箔同士を溶接などによって接続した後、陽極箔から突き出しているタブにリード線が接続される。複数の陰極箔についても、同様にリード線に接続される。
 特許文献1(特開2010-87290号公報)は、「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の陽極箔およびセパレータに貫通孔を形成し、この貫通孔の部分で陰極箔同士を接合した積層型電解コンデンサ。」を開示している。
特開2010-87290号公報
 しかしながら、特許文献1の方法は、陰極箔同士を接続する方法が複雑であり、また、陰極箔の面積が減少するという問題がある。一方、複数の陽極箔(または複数の陰極箔)から延びるタブ同士を溶接によって接合することも行われている。しかし、タブの枚数が多い場合やタブが厚い場合には、溶接によってタブ同士を確実に接合することが難しくなる場合がある。また、溶接で複数枚のタブを接続すると、接触抵抗が大きく増加する場合がある。その結果、電解コンデンサの特性(例えば、ESRや信頼性)が低下することがある。
 このような状況において、本開示の目的の1つは、特性が高い電解コンデンサ、およびその製造方法を提供することである。
 本開示の一局面は、電解コンデンサに関する。当該電解コンデンサは、積層された複数の陽極体および複数の陰極体と、それぞれが前記複数の陽極体のそれぞれにつながっている複数の陽極タブと、それぞれが前記複数の陰極体のそれぞれにつながっている複数の陰極タブと、前記複数の陽極タブに接続されている陽極リード部材と、前記複数の陰極タブに接続されている陰極リード部材と、を含む。前記複数の陽極タブは、少なくとも1つの前記陽極タブを含む第1の陽極タブ群と、少なくとも1つの前記陽極タブを含む第2の陽極タブ群とを含み、前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群のそれぞれは貫通孔HAを有し、前記陽極リード部材は、前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群と重ねられて接続された、金属からなる板状の陽極接続部を含み、前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群はそれぞれ、少なくとも1つの第1の固定構造によって前記陽極接続部に固定および接続されており、前記第1の固定構造は、前記陽極接続部の一部が、前記貫通孔HAを貫通するように延びて且つカシメ構造を形成することによって形成されている。
 本開示の他の一局面は、電解コンデンサの製造方法に関する。当該製造方法は、積層された複数の陽極体および複数の陰極体と、それぞれが前記複数の陽極体のそれぞれにつながっている複数の陽極タブと、それぞれが前記複数の陰極体のそれぞれにつながっている複数の陰極タブと、前記複数の陽極タブに接続された陽極リード部材と、前記複数の陰極タブに接続された陰極リード部材と、を含む電解コンデンサの製造方法である。前記複数の陽極タブは、少なくとも1つの前記陽極タブを含む第1の陽極タブ群と、少なくとも1つの前記陽極タブを含む第2の陽極タブ群とを含む。当該製造方法は、前記複数の陽極体と前記複数の陰極体とを積層する工程(i)と、前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群のそれぞれを、前記陽極リード部材のうちの金属からなる板状の陽極接続部に重ね合わせて、第1の固定構造によって固定および接続する工程(ii)とをこの順に含み、前記工程(ii)は、前記第1の陽極タブ群を前記陽極接続部に重ね合わせる工程(ii-a)と、前記第2の陽極タブ群を前記陽極接続部に重ね合わせる工程(ii-b)と、前記第1の陽極タブ群を突き抜けて第1の突出部を形成するように、前記陽極接続部の第1の一部を第1の針状部材で変形させる工程(ii-c)と、前記第2の陽極タブ群を突き抜けて第2の突出部を形成するように、前記陽極接続部の第2の一部を第2の針状部材で変形させる工程(ii-d)と、カシメ構造を形成するように前記第1の突出部および前記第2の突出部を変形させて前記第1の固定構造を形成する工程(ii-e)とを含む。
 本開示によれば、特性が高い電解コンデンサが得られる。
 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、本発明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の製造方法の一工程の一例を模式的に示す上面図である。 図1Aの線IB-IBにおける断面図である。 図1Aの線IIA-IIAにおける断面図である。 図2Aに続く一工程の一例を模式的に示す断面図である。 図2Bに続く一工程の一例を模式的に示す断面図である。 図2Cに続く一工程の一例を模式的に示す断面図である。 図2Dに続く一工程の一例を模式的に示す断面図である。 図2Eにおける陽極タブを模式的に示す上面図である。 陽極タブ近傍の他の一例を模式的に示す上面図である。 実施形態1の製造方法で製造される電解コンデンサの一例の一部を模式的に示す上面図である。
 以下では、本開示に係る実施形態について例を挙げて説明するが、本開示は以下で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。この明細書において、「数値A~数値B」という記載は、数値Aおよび数値Bを含み、「数値A以上で数値B以下」と読み替えることが可能である。
 (電解コンデンサ)
 本実施形態の電解コンデンサは、積層された複数の陽極体および複数の陰極体と、それぞれが複数の陽極体のそれぞれにつながっている複数の陽極タブと、それぞれが複数の陰極体のそれぞれにつながっている複数の陰極タブと、複数の陽極タブに接続されている陽極リード部材と、複数の陰極タブに接続されている陰極リード部材と、を含む。複数の陽極タブは、少なくとも1つの陽極タブを含む第1の陽極タブ群と、少なくとも1つの陽極タブを含む第2の陽極タブ群とを含む。第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群のそれぞれは貫通孔HAを有する。陽極リード部材は、第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群と重ねられて接続された、金属からなる板状の陽極接続部を含む。第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群はそれぞれ、少なくとも1つの第1の固定構造によって陽極接続部に固定および接続されている。第1の固定構造は、陽極接続部の一部が、貫通孔HAを貫通するように延びて且つカシメ構造を形成することによって形成されている。陽極接続部の当該一部を、以下では「一部(P)」と称する場合がある。
 複数の陽極体および複数の陰極体は、例えば、陽極体と陰極体とが1枚ずつ交互に配置されるように積層される。陽極体の表面は通常、粗面化(別の観点では多孔質化)されている。陽極体の表面(例えば粗面化された表面)の少なくとも一部には、誘電体層が形成されている。換言すれば、陽極体は、通常、芯部と、芯部の表面に配置された多孔質部とを含み、多孔質部の表面には誘電体層が形成されている。
 陽極体の数は、陰極体の数と同じであってもよいし異なってもよい。例えば、陽極体の数を、陰極体の数+1としてもよいし、陰極体の数-1としてもよい。好ましい一例では、陽極体の数を、陰極体の数-1とする。
 陽極体と陰極体との間(より詳細には陽極体上に形成された誘電体層と陰極体との間)には、電解質が配置される。陽極体と陰極体との間には、必要に応じてセパレータを配置してもよい。すなわち、必要に応じて、陽極体と陰極体との間に電解質およびセパレータを配置してもよい。
 陽極体には、電解コンデンサの陽極体として用いることができる金属箔を用いることができ、例えば、弁作用を有する金属(例えばアルミニウム)からなる箔を用いてもよい。陽極体の表面に形成された誘電体層は、陽極体の表面を酸化することによって形成してもよい。陰極体には、電解コンデンサの陰極体として用いることができる金属箔を用いることができ、例えば、弁作用を有する金属(例えばアルミニウム)からなる箔を用いてもよい。なお、チタン、ニッケル、カーボンなどからなる層が表面に形成された金属箔(例えばアルミニウム箔)を陽極体として用いてもよい。
 通常、1つの陽極体に1つの陽極タブがつながっている。陽極タブと陽極体とは別の部材であってもよい。しかし、通常、陽極体と陽極タブとは1枚の金属箔で構成される。同様に、1つの陰極体に1つの陰極タブがつながっている。陰極タブと陰極体とは別の部材であってもよい。しかし、通常、陰極体と陰極タブとは1枚の金属箔で構成される。
 リード部材(陽極リード部材および陰極リード部材)は、金属で構成される。それらを構成する金属の例には、アルミニウム、銅、錫、鉄、およびそれらの合金などが含まれる。リード部材は、複数種の金属で構成されてもよい。通常、陽極リード部材と陰極リード部材とは同じ構成を有するが、異なる構成を有してもよい。
 陽極リード部材は、金属からなる板状の陽極接続部を含む。当該陽極接続部は、例えば、金属からなる棒状の部材をプレスすることによって形成できる。その場合、陽極リード部材は、板状の陽極接続部と、それに連なる棒状部と、棒状部に連なる線状のリード部とを含んでもよい。陰極リード部材についても、同様の構成とすることができる。
 電極体(陽極体および陰極体)およびタブ(陽極タブおよび陰極タブ)の厚さに限定はなく、20μm~200μmの範囲(例えば、50μm~150μmの範囲)にあってもよい。タブが厚い場合、従来のように溶接などを用いると、複数のタブを、信頼性よく且つ低い接触抵抗で接続することが難しくなる。そのため、本開示の製造方法はタブが厚い場合に特に有効である。タブ(および電極体)の厚さが100μm以上の場合、本開示の製造方法が特に好ましく用いられる。
 複数の陽極タブは、少なくとも1つの陽極タブを含む第1の陽極タブ群と、少なくとも1つの陽極タブを含む第2の陽極タブ群とを含む。典型的には、複数の陽極タブは、第1の陽極タブ群と第2の陽極タブ群とに分けられ、第1および第2のタブ群はそれぞれ複数の陽極タブを含む。第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群のそれぞれは、少なくとも1つの貫通孔HAを有する。1つのタブ群に存在する貫通孔HAの数は2以上であることが好ましく、例えば2~6の範囲にあってもよい。なお、貫通孔HAは、第1の固定構造が形成される貫通孔であり、第1の固定構造が形成されない貫通孔(すなわち陽極接続部の一部(P)が通らない貫通孔)を含まない。1つのタブ群には、第1の固定構造が形成されない貫通孔(後述する図2Eにおける貫通孔Hpなど)が形成されていてもよい。
 貫通孔HAの最大径(貫通孔HAのうち径が最も大きい部分の径)は、0.2mm~1.0mmの範囲(例えば0.3mm~0.8mm)の範囲にあってもよい。陽極接続部のうち変形されて貫通孔HAを通る一部(P)の大きさ(平面形状の大きさ)は、通常、当該最大径と同じかそれよりもわずかに小さい程度である。
 貫通孔HAの平面形状は円形であってもよいし、多角形であってもよい。第1の固定構造(カシメ構造)を安定して形成しやすい点で、貫通孔HAの平面形状は多角形であることが好ましく、四角形(例えば正方形や菱形など)であることが特に好ましい。貫通孔HAの平面形状が多角形である場合、当該多角形における最大径をその平面形状の部分における径とする。
 陽極リード部材は、第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群と重ねられて接続された板状の陽極接続部を含む。陽極接続部は、金属からなり、展性が高い金属(例えばアルミニウム)からなることが好ましい。上記の陽極タブ群と板状部とが接触している状態で両者を固定することによって、陽極リード部材と陽極体とが接続される。
 第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群は、第1の固定構造によって陽極接続部に固定されている。第1の固定構造は、陽極接続部の一部(P)が、少なくとも1つの貫通孔HAの一方の側から他方の側まで延びて且つ他方の側で外側に広がることによって形成されている。第1の固定構造の形成方法については後述する。
 本実施形態の電解コンデンサでは、第1の固定構造(カシメ構造)によって、複数の陽極タブと陽極リード部材とが固定され且つそれらが電気的に接続されている。そのため、溶接で接続される場合と比較して、タブの数が多くなったり、タブが厚くなったりした場合でも、信頼性が高く且つ接触抵抗が低い接続を実現できる。なお、複数の陽極タブと陽極リード部材とは、それらの主面で互いに接触する部分においても電気的に接続されている。すなわち、それらは、第1の固定構造の部分だけで電気的に接続されているわけではない。
 第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群は、陽極接続部を挟むように配置されていてもよい。このように配置することによって、陽極接続部の両側に第1の固定構造を形成することができ、より良好な接続を実現できる。なお、第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群は、陽極接続部の片面に固定されてもよい。いずれの場合においても、第1の陽極タブ群と第2の陽極タブ群とは、上方から見たときに重なるように配置してもよいし、上方から見たときに重ならないように配置してもよい。
 第1および第2の陽極タブ群のうち、陽極接続部を挟んで第1の固定構造(または貫通孔HA)と対向する部分には貫通孔Hpが形成されていてもよい。貫通孔Hpについては、後述する製造方法および実施形態1で説明する。
 第1の陽極タブ群は、2つ以上の陽極タブを含んでもよく、第2の陽極タブ群は、2つ以上の陽極タブを含んでもよい。それぞれの陽極タブ群に含まれる陽極タブの数は、同じ程度にすることが好ましい。例えば、陽極タブの総数が偶数である場合、第1の陽極タブ群と第2の陽極タブ群とは、同じ数の陽極タブを含んでもよい。通常、1枚の陽極体には1枚の陽極タブがつながっている。そのため、陽極タブの総数は、通常、陽極体の総数に等しい。
 貫通孔HAの径は、陽極接続部から離れるにしたがって小さくなっていてもよい。この構成によれば、第1の固定構造の形成が容易になり、より良好な接続を実現できる。なお、「陽極接続部から離れるにしたがって小さくなる形態」には、連続的に小さくなる形態、および、段階的に小さくなる形態が含まれる。
 第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群のそれぞれは、2つ以上の第1の固定構造によって陽極接続部に固定および接続されていてもよい。
 複数の陽極タブの表面には、誘電体層が形成されていてもよい。陽極体と陽極タブとが一体である場合、陽極タブも陽極体と同じ構造を有する。陽極体の表面には通常誘電体層が形成されているため、陽極体と一体に形成されている陽極タブの表面にも誘電体層が形成される。例えば、陽極タブは、芯部と多孔質部とを含んでもよく、多孔質部の表面には誘電体層が形成されていてもよい。この場合、第1の固定構造が形成された貫通孔Haにおいて、芯部と陽極接続部の一部(P)とが接触していることが好ましい。陽極タブを構成する金属(金属箔)と陽極接続部の一部(P)との間に誘電体層が存在すると、その部分の抵抗が大きくなる。そのため、貫通孔HAの側面において、陽極タブを構成する金属箔の金属(例えば芯部)と、陽極接続部の一部(P)とが直接接触していることが好ましい。
 複数の陽極タブのうち陽極接続部と重なっている部分は、陽極体よりも薄くてもよい。この構成によれば、元々の陽極タブが厚い場合や、接続する陽極タブの枚数が多い場合でも、信頼性が高い接続を実現できる。この構成は、例えば、陽極タブ群をプレスすることによって実現できる。
 陰極タブと陰極リード部材との接続も、陽極タブと陽極リード部材との接続と同様の構造で接続されることが好ましい。その場合、上述の記載において、陽極リード部材を陰極リード部材に置き換え、陽極接続部を陰極接続部に置き換え、陽極タブを陰極タブに置き換え、陽極タブ群を陰極タブ群に置き換え、貫通孔HAを貫通孔HCに置き換えることができる。例えば、本実施形態の電解コンデンサは、以下の構成(1)を有してもよい。
(1)複数の陰極タブは、少なくとも1つの陰極タブを含む第1の陰極タブ群と、少なくとも1つの陰極タブを含む第2の陰極タブ群とを含む。第1の陰極タブ群および第2の陰極タブ群のそれぞれは貫通孔HCを有する。陰極リード部材は、第1の陰極タブ群および第2の陰極タブ群と重ねられて接続された、金属からなる板状の陰極接続部を含む。第1の陰極タブ群および第2の陰極タブ群はそれぞれ、少なくとも1つの第2の固定構造によって陰極接続部に固定および接続されている。第2の固定構造は、陰極接続部の一部が、貫通孔HCを貫通するように延びて且つカシメ構造を形成することによって形成されている。
 陽極タブと陽極リード部材との接続と同様の固定構造(カシメ構造)で陰極タブと陰極リード部材とを接続することによって、上述した効果が得られる。陽極タブと陽極リード部材、および、陰極タブと陰極リード部材とを、共に上述した固定構造で接続することが好ましい。
 (電解コンデンサの構成要素)
 電解コンデンサの構成要素の例について、以下に説明する。ただし、本開示に係る電解コンデンサの構成要素は、以下に例示するものに限定されない。電解コンデンサは、以下に示す構成要素以外の構成要素を必要に応じて含んでもよい。
 (コンデンサ素子)
 コンデンサ素子は、表面に誘電体層が形成された陽極体と、陰極体と、それらの間に配置された電解質(および必要に応じてセパレータ)とを含む。コンデンサ素子がセパレータを含む場合、電解質のすくなとも一部はセパレータに含浸されていてもよい。コンデンサ素子は、外装体によって保護される。外装体は、樹脂組成物および/またはケースを含む。陽極体、陰極体、およびリード部材については上述したため、重複する説明を省略する。
 (セパレータ)
 セパレータには、絶縁性の材料からなる不織布や多孔質膜などを用いることができる。例えば、セパレータには、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を用いてもよい。セパレータは、シート状であってもよい。あるいは、セパレータを袋状にして、その内側に陽極体または陰極体を収容してもよい。
 (電解質)
 電解質の例には、電解液、固体電解質、および、固体電解質と電解液との混合物が含まれる。すなわち、電解質は、電解液のみで構成されてもよいし、固体電解質のみで構成されてもよいし、固体電解質と電解液とで構成されてもよい。
 電解液の例には、有機塩などの溶質が溶解している非水溶媒が含まれる。非水溶媒は、有機溶媒であってもよいし、イオン性液体であってもよい。非水溶媒の例には、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が含まれる。有機塩の例には、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含まれる。なお、本発明の効果が得られる限り、電解液の代わりに、液状成分(例えば電解液に用いられる非水溶媒)を用いてもよい。例えば、本実施形態の電解コンデンサは、積層された複数の陽極体および陰極体と、それらの間に配置されたセパレータおよび液状成分を含んでもよい。
 固体電解質の例には、マンガン化合物、導電性高分子などが含まれる。導電性高分子の例には、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が含まれる。導電性高分子を含む固体電解質(固体電解質層)は、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って形成してもよい。あるいは、導電性高分子を含む液体を、誘電体層に塗布することによって、固体電解質を配置してもよい。導電性高分子には、ドーパント(例えば高分子ドーパント)が添加されていてもよい。
 以下では、本開示の電解コンデンサの例について、図面を参照して具体的に説明する。以下で説明する例には、上述した構成を適用できる。また、以下で説明する例は、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。また、以下で説明する実施形態において、本開示の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。
 (電解コンデンサの製造方法)
 本実施形態の製造方法は、電解コンデンサの製造方法である。この製造方法によって、本実施形態の電解コンデンサを製造できる。そのため、本実施形態の電解コンデンサについて説明した事項は、以下の製造方法に適用できる。また、以下の製造方法で説明する事項を、上述した電解コンデンサに適用してもよい。なお、本実施形態の電解コンデンサは、以下で説明する製造方法以外の方法で製造してもよい。
 本実施形態の製造方法は、積層された複数の陽極体および複数の陰極体と、それぞれが複数の陽極体のそれぞれにつながっている複数の陽極タブと、それぞれが複数の陰極体のそれぞれにつながっている複数の陰極タブと、複数の陽極タブに接続された陽極リード部材と、複数の陰極タブに接続された陰極リード部材と、を含む電解コンデンサの製造方法である。複数の陽極タブは、少なくとも1つの陽極タブを含む第1の陽極タブ群と、少なくとも1つの陽極タブを含む第2の陽極タブ群とを含む。これらの構成要素については上述したため、重複する説明を省略する。本実施形態の製造方法は、以下の工程(i)および工程(ii)をこの順に含む。
 (工程(i))
 工程(i)は、複数の陽極体と複数の陰極体とを積層する工程である。複数の陽極体と複数の陰極体とは、例えば、陽極体と陰極体とが1枚ずつ交互に配置されるように積層される。必要に応じて、陽極体と陰極体との間にセパレータを配置してもよい。
 第1の陽極タブ群は、2つ以上の陽極タブを含んでもよく、第2の陽極タブ群は、2つ以上の陽極タブを含んでもよい。陽極タブ群が複数の陽極タブを含む場合、後述する貫通孔(貫通孔Ha、Hp)は、複数の陽極タブを束ねた状態で形成してもよい。あるいは、貫通孔(貫通孔ha、hp)を形成した陽極タブを複数積層することによって、貫通孔Haや貫通孔Hpを形成してもよい。
 (工程(ii))
 工程(ii)は、第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群のそれぞれを、陽極リード部材のうちの金属からなる板状の陽極接続部に重ね合わせて、第1の固定構造によって固定および接続する工程である。工程(ii)は、工程(ii-a)、工程(ii-b)、工程(ii-c)、工程(ii-d)、および工程(ii-e)を含む。
 工程(ii-a)は、第1の陽極タブ群を陽極接続部に重ね合わせる工程であり、工程(ii-b)は、第2の陽極タブ群を陽極接続部に重ね合わせる工程である。
 通常、工程(ii-a)および工程(ii-b)を行った後に、工程(ii-c)および工程(ii-d)を行い、その後に工程(ii-e)を行う。その場合、工程(ii-a)および工程(ii-b)において、第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群を、陽極接続部を挟むように陽極接続部に重ね合わせてもよい。このようにすることによって、1つの第1の固定構造で固定する陽極タブの数を減らすことができる。また、陽極接続部の両面に第1の固定構造を形成することによって、より安定した接続を実現できる。あるいは、すべての陽極タブ群を、陽極接続部の片面に配置してもよい。いずれの場合においても、第1の陽極タブ群と第2の陽極タブ群とは、上方から見たときに重なるように配置してもよいし、上方から見たときに重ならないように配置してもよい。
 工程(ii-c)は、第1の陽極タブ群を突き抜けて第1の突出部を形成するように、陽極接続部の第1の一部(P)を第1の針状部材で変形させる工程である。工程(ii-d)は、第2の陽極タブ群を突き抜けて第2の突出部を形成するように、陽極接続部の第2の一部(P)を第2の針状部材で変形させる工程である。
 工程(ii-e)は、カシメ構造を形成するように第1の突出部および第2の突出部を変形させて第1の固定構造を形成する工程である。工程(ii-e)は、例えば、少なくとも第1および第2の突出部の近傍の部分において、積層された陽極タブ群および陽極接続部を挟むようにプレスすることによって行ってもよい。以上の工程によって、第1の固定構造(カシメ構造)が形成される。
 本実施形態の製造方法は、第2の陽極タブ群のうち工程(ii-c)において第1の針状部材が通過する部分、および、第1の陽極タブ群のうち工程(ii-d)において第2の針状部材が通過する部分に、予め貫通孔Hpを形成する工程(X)を含んでもよい。工程(X)は、通常、工程(ii)の前に行われる。工程(X)は、例えば、当該貫通孔Hpが形成されるように、複数の陽極タブに貫通孔hpを形成する工程を含んでもよい。貫通孔hpが形成された複数の陽極タブを重ねて陽極タブ群とすることによって、所定の場所に貫通孔Hpが形成される。
 本実施形態の製造方法は、第1の陽極タブ群のうち工程(ii-c)において第1の針状部材が通過する部分、および、第2の陽極タブ群のうち工程(ii-d)において第2の針状部材が通過する部分に、予め貫通孔Haを形成する工程(Y)を含んでもよい。工程(Y)は、通常、工程(ii)の前に行われる。工程(Y)は、例えば、当該貫通孔Haが形成されるように、複数の陽極タブに貫通孔haを形成する工程を含んでもよい。貫通孔haが形成された複数の陽極タブを重ねて陽極タブ群とすることによって、所定の場所に貫通孔Haが形成される。貫通孔Haは、電解コンデンサにおいて貫通孔HAとなる。そのため、貫通孔HAについて説明した事項(例えばサイズや形状など)は、貫通孔Haについて適用できる。
 貫通孔Hpおよび貫通孔Haを予め形成しなくても、工程(ii-c)および工程(ii-d)を行うことによってそれらの貫通孔は形成される。しかし、予め貫通孔を形成しておくことによって、その部分に存在する誘電体層による接触抵抗の増大を抑制することが可能である。
 工程(Y)において、テーパー形状を有するように貫通孔Haを形成してもよい。そして、工程(ii-a)および(ii-b)において、陽極接続部から離れるにしたがって貫通孔Haの径が小さくなるように、第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群を陽極接続部に重ね合わせてもよい。
 貫通孔Haの径を、陽極接続部から離れるにしたがって小さくする場合、陽極接続部からの位置が遠い陽極タブほど、形成する貫通孔haの径を小さくすればよい。そのような貫通孔haが形成された陽極タブは、それぞれの貫通孔haの中心軸がほぼ一致するように重ね合わせられる。この構成によれば、貫通孔Haの径は、陽極接続部から離れるにしたがって段階的に小さくなる。あるいは、複数の陽極タブを束ねて陽極タブ群とした状態で、テーパー状の形状を有する貫通孔Haを形成してもよい。
 第1の陽極タブ群に予め貫通孔Haが形成されていない場合、工程(ii-c)において、第1の陽極タブ群のうち、陽極接続部の一部(P)および針状部材が突き抜けた部分が貫通孔HAとなる。同様に、第2の陽極タブ群に予め貫通孔Haが形成されていない場合、工程(ii-d)において、第2の陽極タブ群のうち、陽極接続部の一部(P)および針状部材が突き抜けた部分が貫通孔HAとなる。なお、予め貫通孔Haが形成されている場合、その貫通孔Haが貫通孔HAとなる。すなわち、電解コンデンサの状態における貫通孔HAには、針状部材による穿孔で形成された貫通孔と、予め形成されている貫通孔Haが変化したものとの2通りが含まれる。
 第1の陽極タブ群に形成される第1の固定構造と、第2の陽極タブ群に形成される第1の固定構造とは形状が異なってもよいが、通常は同じ形状を有する。第1の針状部材および第2の針状部材は異なってもよいが、通常は同じ針状部材である。針状部材は、突出部を形成するように一部(P)を変形させることができるものであればよく、例えば、陽極体よりも硬い無機物(例えば金属)からなる針を用いることができる。
 針状部材の先端部分(貫通孔Haに入り込む部分の形状)は、工程(ii-c)および工程(ii-d)において針状部材が貫通孔Haに最も入り込んだ状態で、貫通孔Haよりも小さい形状であってもよいし、貫通孔Haと同等またはそれより大きくてもよい。針状部材の先端部分の形状は、貫通孔Haの形状に合わせて選択される。例えば、貫通孔Haの平面形状が四角形である場合、針状部材の先端部分の形状は、好ましくは四角錐である。
 工程(ii)において、第1の陽極タブ群および第2の陽極タブ群のそれぞれを、複数の第1の固定構造によって陽極接続部に固定および接続してもよい。
 なお、工程(ii)の途中または工程(ii)の後に、第1の固定構造をより強固にするための工程を実施してもよい。そのような工程の例には、レーザ溶接、冷間圧接などが含まれる。もちろん、これらの工程を実施しなくてもよい。
 以上の工程によって、陽極タブ群と陽極接続部とが接続され、その結果、陽極体と陽極リード部材とが電気的に接続される。その後は、得られた積層体(陽極体と陰極体とセパレータとの積層体)を用いて、公知の方法で電解コンデンサを製造すればよい。例えば、陽極体と陰極体との間に電解質を配置してコンデンサ素子を形成した後、当該コンデンサ素子を外装体で封止すればよい。このとき、陽極体と陰極体と(必要に応じて、セパレータと)の積層体を、固体電解質の分散液および/または電解液に浸漬することによって、陽極体と陰極体との間に電解質を配置してもよい。固体電解質は、電解重合などによって陽極体表面の誘電体層上で合成してもよい。固体電解質は、陽極体と陰極体とを積層する前に、陽極体の表面上の誘電体層上に形成しておいてもよい。いずれの方法も、公知の方法を用いて行ってもよい。
 上述したように、陽極タブと陽極リード部材との接続と同様の方法で、陰極タブと陰極リード部材とを接続してもよい。その場合、上述の記載において、その場合、上述の記載において、陽極リード部材を陰極リード部材に置き換え、陽極接続部を陰極接続部に置き換え、陽極タブを陰極タブに置き換え、陽極タブ群を陰極タブ群に置き換え、貫通孔Haを貫通孔Hcに置き換えることができる。例えば、本実施形態の製造方法は、以下の構成(2)を有してもよい。
(2)複数の陰極タブは、少なくとも1つの陰極タブを含む第1の陰極タブ群と、少なくとも1つの陰極タブを含む第2の陰極タブ群とを含む。工程(ii)は、第1の陰極タブ群および第2の陰極タブ群のそれぞれを、陰極リード部材のうちの金属からなる板状の陰極接続部に重ね合わせて、第2の固定構造によって固定および接続する工程(II)をさらに含む。工程(II)は、第1の陰極タブ群を陰極接続部に重ね合わせる工程(II-a)と、第2の陰極タブ群を陰極接続部に重ね合わせる工程(II-b)と、第1の陰極タブ群を突き抜けて第1の突出部を形成するように、陰極接続部の第1の一部を第1の針状部材で変形させる工程(II-c)と、第2の陰極タブ群を突き抜けて第2の突出部を形成するように、陰極接続部の第2の一部を第2の針状部材で変形させる工程(II-d)と、第1の突出部および第2の突出部を外側に広がるように変形させて第1の固定構造を形成する工程(II-e)とを含む。
 陽極タブと陽極リード部材との接続と同様の構造で陰極タブと陰極リード部材とを接続することによって、上述した効果が得られる。陽極タブ群と陽極接続部材との接続方法について説明した事項は、陰極タブ群と陰極接続部材との接続方法についても適用できるため、重複する説明を省略する。工程(II-a)~工程(II-e)はそれぞれ、工程(ii-a)~工程(ii-e)に対応する。
 以下では、本開示に係る実施形態の例について、図面を参照して具体的に説明する。ただし、本開示は、以下の実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態は、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。なお、以下に示す図は模式的な図で有り、図示される要素の縮尺は、実際の要素とは大きく異なる。また、図面毎に要素の縮尺を変更する場合がある。
 (実施形態1)
 実施形態1では、本実施形態の製造方法の一例、およびそれによって製造される本実施形態の電解コンデンサの一例について説明する。
 まず、複数の陽極体21と複数の陰極体31とセパレータ61とを積層する(工程(i))。このとき、2つの陽極タブ22を含む第1の陽極タブ群22g1、および、2つの陽極タブ22を含む第2の陽極タブ群22g2のそれぞれに、少なくとも1つの貫通孔Haを形成する。同様に、2つの陰極タブ32を含む第1の陰極タブ群32g1、および、2つの陰極タブ32を含む第2の陰極タブ群のそれぞれに、少なくとも1つの貫通孔Hcを形成する。そして、第1の陽極タブ群22g1および第2の陽極タブ群22g2を陽極接続部41に重ね合わせる(工程(ii-a)および(ii-b))。同様に、第1の陰極タブ群32g1および第2の陰極タブ群を陰極接続部に重ね合わせる。陽極接続部41は、陽極リード部材40の端部の部材である。陰極接続部は、陰極リード部材50の端部の部材である。
 図1Aは、上記工程後の積層体110の状態を模式的に示す上面図である。図1Bは、図1Aの線IB-IBにおける断面図である。図2Aは、図1Aの線IIA-IIAにおける断面図である。
 実施形態1では、平面形状が正方形である貫通孔Haと、平面形状が円形である貫通孔Hpとを予め形成する一例を示す。図2Aに示すように、貫通孔Haは、陽極接続部41から離れるほど先細りになるテーパー形状を有する。テーパー形状を有する貫通孔Haは、大きさが異なる貫通孔haを形成した複数の陽極タブ22を重ねることによって構成されている。貫通孔Hpは、複数の陽極タブ22のそれぞれに形成された貫通孔hpによって構成されている。なお、貫通孔Haは、テーパー形状ではない形状(すなわち径が一定である形状)であってもよい。また、貫通孔Haおよび貫通孔Hpのいずれか一方または両方を形成しなくても、本実施形態の製造方法を実施できる。例えば、貫通孔Haのみを形成してもよいし、貫通孔Hpのみを形成してもよいし、貫通孔HaおよびHpを形成しなくてもよい。
 図示するように、第1の陽極タブ群22g1と第2の陽極タブ群22g2とは、上方から見たときにちょうど重なるように配置されている。ただし、それらは、上方から見たときに、少なくとも一部が重ならないように配置されてもよく、全く重ならないように配置されてもよい。陰極タブ群についても、同様である。なお、陰極タブ群(第1の陰極タブ群32g1および陰極タブ群)は、陽極タブ群22g(第1の陽極タブ群22g1および第2の陽極タブ群22g2)と同様の方法でリード部材に接続される。そのため、以下では、主に、陽極タブ群22gの接続について説明し、陰極タブ群32gの接続については説明を省略する。
 複数の陽極体21と複数の陰極体31とは、セパレータ61を挟んで積層されて積層体110を構成している。それぞれの陽極体21は、芯部(図示せず)と芯部上に存在する多孔質部(図示せず)とを含み、多孔質部の表面(陽極体21の表面)には誘電体層(図示せず)が形成されている。なお、積層体110の一番外側に存在するセパレータ61の少なくとも1つは省略してもよい。
 陽極タブ群22gの部分の拡大図を図2Aに示す。図2Aは、図1Aの線IIA-IIAにおける断面図である。陽極体21と陽極タブ22とは、1枚の金属箔を用いて形成されており、同じ構造を有する。すなわち、陽極タブ22は、陽極体21と同様に、芯部と芯部の表面に形成された多孔質部(図示せず)とを含み、多孔質部の表面には誘電体層22dが形成されている。貫通孔Haの側面において、陽極タブ22の端面が露出している。なお、誘電体層22dを陽極タブ22の一部とみなすことも可能である。
 陽極接続部41を挟んで貫通孔Haとは反対側に存在する位置には、当該反対側に存在する陽極タブ群22gに貫通孔Hpが形成されている。貫通孔Hpは、後の工程で針状部材を通すための孔である。貫通孔Hpは、その部分を通る針状部材によって貫通孔Hpが押し広げられない大きさであることが好ましい。貫通孔Hpを形成せずに本開示の方法を実行することも可能である。ただし、貫通孔Hpを形成することによって、その部分の陽極タブ22の表面の誘電体層22dが第1の固定構造に巻き込まれることを回避できる。その結果、第1の固定構造における接触抵抗を低減できる。
 次に、第1の陽極タブ群22g1を突き抜けて突出部41pb(第1の突出部)を形成するように、陽極接続部41の一部41p(第1の一部)を針状部材71(第1の針状部材)で変形させる工程(ii-c)と、第2の陽極タブ群22g2を突き抜けて突出部41pb(第2の突出部)を形成するように、陽極接続部41の一部41p(第2の一部)を針状部材71(第2の針状部材)で変形させる工程(ii-d)とを行う。具体的には、まず、図2Bおよび図2Cに示すように、貫通孔Hpの側から針状部材71を貫通孔Haに向かって移動させることによって、一方の陽極タブ群(図2Cでは、第2の陽極タブ群22g2)の貫通孔Haの一方の側から他方の側まで延びて突出するように、一部41pを変形させる。より具体的には、貫通孔Haから一部41pの一部が突出して突出部41pbを形成するまで針状部材71を移動させる。このとき、針状部材71は、陽極接続部41を挟んで貫通孔Haとは反対側から、貫通孔Haに向かって移動させる。一部41pは、貫通孔Ha内の接続形成部41paと、突出部41pbとを形成する。
 接続形成部41paは、陽極タブ22の金属部分と直接接触する。貫通孔Haを予め形成していない場合、針状部材71で穿孔する際に、陽極タブ22の表面の誘電体層22dを巻き込んで誘電体層22dと陽極接続部41とが接触する。そのため、陽極タブ22と陽極接続部41との間の接触抵抗が大きくなる。一方、貫通孔Haを予め形成することによって、陽極タブ22と陽極接続部41との間の接触抵抗が大きくなることを抑制できる。
 次に、図2Dに示すように、他方の陽極タブ群22g(図2Dでは、第1の陽極タブ群22g1)の貫通孔Haの一方の側から他方の側まで延びて突出部41pbを形成するように、一部41pを変形させる。
 次に、図2Eに示すように、カシメ構造を形成するように突出部41pb(第1の突出部および第2の突出部)を変形させて第1の固定構造81を形成する(工程(ii-e))。この工程では、突出部41pbが外側に広がるように突出部41pbを変形させることによって、折り返し部41pcを形成する。具体的には、重ねられている陽極タブ群22gおよび陽極接続部41を挟むようにプレス加工すればよい。このようにして、第1の固定構造81が形成される。第1の固定構造81は、一部41pが、貫通孔Haを貫通するように延びて且つカシメ構造を形成することによって、形成されている。
 1つの陽極タブ群22gに複数の第1の固定構造81が形成されている場合、工程(ii-c)および工程(ii-d)において、複数の針状部材71を用いて複数の一部41pを一度に変形させてもよい。同様に、工程(ii-e)において、複数の突出部41pbを一度に変形させてもよい。ただし、第1の陽極タブ群22g1と第2の陽極タブ群22g2とが陽極接続部41を挟むように配置されている場合、工程(ii-b)において、少なくとも2回、針状部材による穿孔工程を行う必要がある。
 図2Eの状態を、第1の陽極タブ群22g1側から見た図を図3に示す。図3に示すように、先端が四角錐である針状部材71を用いる場合、一部41pの一部は、花弁状の4つの折り返し部41pcを形成しうる。ここで説明した例では、予め形成した貫通孔Haが、電解コンデンサの陽極タブ群における貫通孔HAとなる。
 この製造方法によれば、陽極タブ22が厚い場合や、多数の陽極タブ22を陽極接続部41に接続する場合でも、信頼性が高く且つ低抵抗な接続を実現できる。
 このようにして、第1の固定構造(カシメ構造)が形成される。同様に、陰極タブと陰極接続部も、第2の固定構造(カシメ構造)で固定する。
 上記の図では、第1の陽極タブ群22g1と第2の陽極タブ群22g2とを重ね合わせ、且つ、貫通孔Haおよび貫通孔Hpを形成する一例について示した。第1の陽極タブ群22g1と第2の陽極タブ群22g2とを重ね合わせない場合の一例の上面図を図4に示す。図4は、第1の固定構造を形成し終わったあとの陽極接続部41の近傍の上面図である。図4の例では、第1の陽極タブ群22g1と第2の陽極タブ群22g2とが重なっていないため、貫通孔Hpは形成されない。上述したように、貫通孔Haは予め形成してもよいし、形成しなくてもよい。
 その後は、上述したように、得られた積層体を用いて電解コンデンサを製造すればよい。製造される電解コンデンサ100の一例の断面図を図5に模式的に示す。電解コンデンサ100は、ケース101とケース101内に収容された積層体110および電解質(図示せず)と、封口体102と、陽極リード部材40と、陰極リード部材50とを含む。積層体110は、複数の陽極体、複数の陰極体、および複数のセパレータを含む。ケース101の開口部は、封口体102で封口されている。
 本開示は、電解コンデンサおよびその製造方法に利用できる。
 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。
21   :陽極体
22   :陽極タブ
22d  :誘電体層
22g  :陽極タブ群
22g1 :第1の陽極タブ群
22g2 :第2の陽極タブ群
31   :陰極体
32   :陰極タブ
32g  :陰極タブ群
32g1 :第1の陰極タブ群
40   :陽極リード部材
41   :陽極接続部
41p  :一部
41pa :接続形成部
41pb :突出部
41pc :折り返し部
50   :陰極リード部材
71   :針状部材(第1および第2の針状部材)
81   :第1の固定構造
100  :電解コンデンサ
HA、Ha、HC、Hc、Hp、ha、hp   :貫通孔

Claims (18)

  1.  積層された複数の陽極体および複数の陰極体と、
     それぞれが前記複数の陽極体のそれぞれにつながっている複数の陽極タブと、
     それぞれが前記複数の陰極体のそれぞれにつながっている複数の陰極タブと、
     前記複数の陽極タブに接続されている陽極リード部材と、
     前記複数の陰極タブに接続されている陰極リード部材と、を含む電解コンデンサであって、
     前記複数の陽極タブは、少なくとも1つの前記陽極タブを含む第1の陽極タブ群と、少なくとも1つの前記陽極タブを含む第2の陽極タブ群とを含み、
     前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群のそれぞれは貫通孔HAを有し、
     前記陽極リード部材は、前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群と重ねられて接続された、金属からなる板状の陽極接続部を含み、
     前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群はそれぞれ、少なくとも1つの第1の固定構造によって前記陽極接続部に固定および接続されており、
     前記第1の固定構造は、前記陽極接続部の一部が、前記貫通孔HAを貫通するように延びて且つカシメ構造を形成することによって形成されている、電解コンデンサ。
  2.  前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群は、前記陽極接続部を挟むように配置されている、請求項1に記載の電解コンデンサ。
  3.  前記第1および第2の陽極タブ群のうち、前記陽極接続部を挟んで前記貫通孔HAと対向する部分には貫通孔Hpが形成されている、請求項2に記載の電解コンデンサ。
  4.  前記第1の陽極タブ群は、2つ以上の前記陽極タブを含み、
     前記第2の陽極タブ群は、2つ以上の前記陽極タブを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
  5.  前記貫通孔HAの径は、前記陽極接続部から離れるにしたがって小さくなっている、請求項1~4のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
  6.  前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群のそれぞれは、2つ以上の前記第1の固定構造によって前記陽極接続部に固定および接続されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
  7.  前記複数の陽極タブはそれぞれ、芯部と、表面に誘電体層が形成された多孔質部とを含み、前記第1の固定構造が形成された前記貫通孔HAにおいて、前記芯部と前記陽極接続部の前記一部とが接触している、請求項1~6のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
  8.  前記複数の陽極タブのうち前記陽極接続部と重なっている部分は、前記陽極体よりも薄い、請求項1~7のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
  9.  前記複数の陰極タブは、少なくとも1つの前記陰極タブを含む第1の陰極タブ群と、少なくとも1つの前記陰極タブを含む第2の陰極タブ群とを含み、
     前記第1の陰極タブ群および前記第2の陰極タブ群のそれぞれは貫通孔HCを有し、
     前記陰極リード部材は、前記第1の陰極タブ群および前記第2の陰極タブ群と重ねられて接続された、金属からなる板状の陰極接続部を含み、
     前記第1の陰極タブ群および前記第2の陰極タブ群はそれぞれ、少なくとも1つの第2の固定構造によって前記陰極接続部に固定および接続されており、
     前記第2の固定構造は、前記陰極接続部の一部が、前記貫通孔HCを貫通するように延びて且つカシメ構造を形成することによって形成されている、請求項1~8のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
  10.  積層された複数の陽極体および複数の陰極体と、
     それぞれが前記複数の陽極体のそれぞれにつながっている複数の陽極タブと、
     それぞれが前記複数の陰極体のそれぞれにつながっている複数の陰極タブと、
     前記複数の陽極タブに接続された陽極リード部材と、
     前記複数の陰極タブに接続された陰極リード部材と、を含む電解コンデンサの製造方法であって、
     前記複数の陽極タブは、少なくとも1つの前記陽極タブを含む第1の陽極タブ群と、少なくとも1つの前記陽極タブを含む第2の陽極タブ群とを含み、
     前記製造方法は、
     前記複数の陽極体と前記複数の陰極体とを積層する工程(i)と、
     前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群のそれぞれを、前記陽極リード部材のうちの金属からなる板状の陽極接続部に重ね合わせて、第1の固定構造によって固定および接続する工程(ii)とをこの順に含み、
     前記工程(ii)は、
     前記第1の陽極タブ群を前記陽極接続部に重ね合わせる工程(ii-a)と、
     前記第2の陽極タブ群を前記陽極接続部に重ね合わせる工程(ii-b)と、
     前記第1の陽極タブ群を突き抜けて第1の突出部を形成するように、前記陽極接続部の第1の一部を第1の針状部材で変形させる工程(ii-c)と、
     前記第2の陽極タブ群を突き抜けて第2の突出部を形成するように、前記陽極接続部の第2の一部を第2の針状部材で変形させる工程(ii-d)と、
     カシメ構造を形成するように前記第1の突出部および前記第2の突出部を変形させて前記第1の固定構造を形成する工程(ii-e)とを含む、電解コンデンサの製造方法。
  11.  前記第1の陽極タブ群は、2つ以上の前記陽極タブを含み、
     前記第2の陽極タブ群は、2つ以上の前記陽極タブを含む、請求項10に記載の製造方法。
  12.  前記工程(ii-a)および前記工程(ii-b)を行ってから、前記工程(ii-c)および前記工程(ii-d)を行う、請求項10または11に記載の製造方法。
  13.  前記工程(ii-a)および工程(ii-b)において、前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群を、前記陽極接続部を挟むように前記陽極接続部に重ね合わせる、請求項12に記載の製造方法。
  14.  前記第2の陽極タブ群のうち前記工程(ii-c)において前記第1の針状部材が通過する部分、および、前記第1の陽極タブ群のうち前記工程(ii-d)において前記第2の針状部材が通過する部分に、予め貫通孔Hpを形成する工程(X)を含む、請求項13に記載の製造方法。
  15.  前記第1の陽極タブ群のうち前記工程(ii-c)において前記第1の針状部材が通過する部分、および、前記第2の陽極タブ群のうち前記工程(ii-d)において前記第2の針状部材が通過する部分に、予め貫通孔Haを形成する工程(Y)を含む、請求項10~14のいずれか1項に記載の製造方法。
  16.  前記工程(Y)において、テーパー形状を有するように前記貫通孔Haを形成し、
     前記工程(ii-a)および(ii-b)において、前記陽極接続部から離れるにしたがって前記貫通孔Haの径が小さくなるように、前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群を前記陽極接続部に重ね合わせる、請求項15に記載の製造方法。
  17.  前記工程(ii)において、前記第1の陽極タブ群および前記第2の陽極タブ群のそれぞれを、複数の前記第1の固定構造によって前記陽極接続部に固定および接続する、請求項10~16のいずれか1項に記載の製造方法。
  18.  前記複数の陰極タブは、少なくとも1つの前記陰極タブを含む第1の陰極タブ群と、少なくとも1つの前記陰極タブを含む第2の陰極タブ群とを含み、
     前記工程(ii)は、前記第1の陰極タブ群および前記第2の陰極タブ群のそれぞれを、前記陰極リード部材のうちの金属からなる板状の陰極接続部に重ね合わせて、第2の固定構造によって固定および接続する工程(II)をさらに含み、
     前記工程(II)は、
     前記第1の陰極タブ群を前記陰極接続部に重ね合わせる工程(II-a)と、
     前記第2の陰極タブ群を前記陰極接続部に重ね合わせる工程(II-b)と、
     前記第1の陰極タブ群を突き抜けて前記第1の突出部を形成するように、前記陰極接続部の第1の一部を前記第1の針状部材で変形させる工程(II-c)と、
     前記第2の陰極タブ群を突き抜けて前記第2の突出部を形成するように、前記陰極接続部の第2の一部を前記第2の針状部材で変形させる工程(II-d)と、
     前記第1の突出部および前記第2の突出部を外側に広がるように変形させて前記第1の固定構造を形成する工程(II-e)とを含む、請求項10~17のいずれか1項に記載の製造方法。
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