JP7208871B2 - コンデンサ、コンデンサの製造装置およびコンデンサの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンデンサ、コンデンサの製造装置およびコンデンサの製造方法に関するものである。

巻回形コンデンサの素子として、陽極箔と陰極箔との間にセパレータを介在させて巻回した構造のものが知られている（特許文献１）。
図１１は、従来のコンデンサ素子の製造装置および製造工程の一部を示す説明図である。製造装置１００は、巻芯１０１と、巻芯１０１を回転させる回転駆動装置１０２と、回転駆動装置１０２の駆動、停止等を制御する駆動制御装置１０３と、を備えている。

コンデンサ素子の製造において、まず、陽極箔２の所定位置に陽極端子５を、陰極箔３の所定位置に陰極端子６をそれぞれ加締接続しておく。次に、一例としてセパレータ４ａ、陰極箔３、セパレータ４ｂ、陽極箔２の順で重ねた積層体８を、製造装置の巻芯１０１に取り付ける。次に、巻芯１０１を回転させて巻芯１０１に積層体８を巻回することにより、巻回体９を形成する。この時、陽極端子５は陽極箔２とセパレータ４ｂとの間に介在し、陰極端子６は陰極箔３とセパレータ４ａとの間に介在し、巻回体９の片方の端面から陽極端子５および陰極端子６のリード棒が延出する。そして、この巻回体９の外周に素子止めテープ（図示せず）を巻いた後、巻芯１０１から巻回体９を抜き取る。これにより、コンデンサ素子が製造される。

このように製造されたコンデンサ素子に電解質を含浸した後、コンデンサ素子を外装ケース内に挿入して、外装ケースの開口を封口体によって完全気密封止することにより、巻回形コンデンサが製造される。

図１２は、従来の巻芯１０１の概略構成を示す説明図であり、図１２（ａ）は、巻芯１０１の正面（横断面）の拡大図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）をＸ方向視した側面図、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）をＹ方向視した側面図である。

巻芯１０１は、ベース部５１と、巻回部５２と、を備えている。
ベース部５１は、円柱状に形成されており、ベース部５１における中心軸方向の一方の端部から、中心軸方向に沿って巻回部５２が延出している。

巻回部５２は、ベース部５１と同軸の円柱体に対して、径方向に互いに対向する側面部の一部に欠落部５２ａ、５２ｂを形成することにより、断面が略小判形状に形成されている。巻回部５２において、欠落部５２ａ、５２ｂの側面は平面であり、互いに平行である。また、ベース部５１の中心軸を通りかつ巻回部５２の長径方向に拡がる、欠落部５２ａ、５２ｂの側面に平行な仮想平面（以下、基準面Ａと称する）は、巻回部５２を二等分する。また、巻回部５２において、欠落していない部分の側面はベース部５１の円周面と面一の円周面である。巻回部５２は、ベース部５１の中心軸に対して回転対称であり、基準面Ａに対して左右対称である。

また、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、巻回部５２の端面からベース部５１に向かって延びるスリット５３を備えている。このスリット５３は、ベース部５１の中心軸方向に沿って延びている。また、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、巻回部５２の端面には、外縁からスリット５３に向かって下り傾斜するテーパ５４が形成されている。

コンデンサ素子を製造する際には、図１２（ａ）に示すように、図示しない電極箔およびセパレータを挟んで巻回部５２の欠落部５２ａ、５２ｂの側面に対向するように、陽極端子５のタブ部５ｃおよび陰極端子６のタブ部６ｃが位置付けられる。これにより、積層体８を巻芯１０１に巻回するごとに、陽極端子５および陰極端子６のタブの部位の外周側が膨らんでも、欠落部５２ａ、５２ｂにおいて必要以上に突出することが抑えられる。

特開２０１７－１８８５４１号公報

しかしながら、図１２（ａ）に示すように、基準面Ａに対して左右対称形状の巻芯１０１を使用して素子を巻回した場合、電極箔の状態によっては陽極端子５のタブ部５ｃの巻回方向後方側が素子径に対して膨らんで、素子が真円から離れた形状になるという問題が発生している。

この現象の発生原因について、図１３、図１４を参照しながら説明する。図１３は、巻芯１０１に積層体８を巻き回す際に陰極端子６および陽極端子５の部位の状態を示す説明図である。図１４は、巻芯１０１に積層体８を巻き回した状態を示す説明図であり、図１４（ａ）は模式図、図１４（ｂ）は従来のコンデンサ素子の断面を示すＸ線写真である。

まず、セパレータ４ａ、陰極箔３、セパレータ４ｂ、陽極箔２の順で重ねた積層体を、製造装置の巻芯１０１に取り付けて、図１３（ａ）に示すように、巻芯１０１を回転させて巻芯１０１に積層体８を巻き回す。巻芯１０１への積層体８の巻き回しを進めると、図１３（ｂ）に示すように、セパレータ４ｂと陰極箔３との間の所定の部位に陰極端子６のタブが介在し、さらに、巻芯１０１への積層体８の巻回しを進めると、図１３（ｃ）、（ｄ）に示すように、セパレータ４ａと陽極箔２との間の所定の部位に陽極端子５がタブを介在する。

ここで、陽極箔２の厚みは、例えば、７０［μｍ］～１２０［μｍ］程度であり、陰極箔３の厚みは、例えば、２０［μｍ］～５０［μｍ］程度である。つまり、陽極箔２は陰極箔３よりも厚い。特に化成処理により形成した陽極酸化皮膜が厚くなると、陽極箔２が硬くなり柔軟性がなくなる。

また、陽極箔２に加締接続された陽極端子５のタブ部５ｃが積層体８とともに巻芯１０１に巻回される際、タブ部５ｃの一方端側（巻回方向の前方側）が初めに周囲の部材と近接・接触した状態となった後に、次いでタブ部５ｃの他方端側（巻回方向の後方側）が周囲の部材と近接・接触した状態となる。このとき、陽極端子５のタブ部５ｃは周囲のセパレータ４ａ、４ｂ、陰極箔３によって押しつけられた状態が続き、図１３（ｄ）の矢印Ｐで示す部位のように、陽極箔２の柔軟性の低下によって、タブ部５ｃが巻回体９に最初に接触した側（タブ部５ｃの巻回方向前方側）よりもタブ部５ｃが巻回体９に最後に接触した側（タブ部５ｃの巻回方向後方側）が浮き上がり易くなる。つまり、周囲の部材に対する隙間が、タブ部５ｃの一方端側（巻回方向の前方側）に対し他方端側（巻回方向の後方側）が大きくなる。結果として、陽極端子５のタブ部５ｃの表面は、図１４（ａ）に示すように、欠落部５２ａ、５２ｂの側面と平行にならない状態（傾いている状態）で巻回されることになる。これにより、図１４（ｂ）における点線に示す部位のように、コンデンサ素子の断面形状が歪んでしまうおそれがある。

コンデンサ素子の断面形状が歪んでいる場合には、円筒体からなる外装ケースの内部空間に無駄が生じてしまい、それだけ、陽極箔、陰極箔およびセパレータを収納できないことからコンデンサの容量の低下につながる。このため、断面形状が真円に近いコンデンサ素子、当該コンデンサ素子を製造する製造装置および製造方法の出現が望まれる。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、断面形状が真円に近いコンデンサ、およびそのコンデンサを製造する製造装置、製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、以下に記載する構成を備える。

（１） 陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回してなる円柱状の巻回体に、前記陽極箔に接続される陽極端子および前記陰極箔に接続される陰極端子を介在させてなるコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子を収納する有底円筒状の外装ケースと、
を備え、
前記陽極端子は、前記陽極箔に固定される陽極タブ部を有し、
前記陰極端子は、前記陰極箔に固定される陰極タブ部を有し、
前記陽極タブ部および前記陰極タブ部は、前記巻回体の中心軸を挟んで互いに平行になるように配置され、
前記陽極タブ部に対向しかつ前記陽極タブ部より内側に配置される前記巻回体の対向部位は、前記陽極タブ部における前記陽極箔の始端側から終端側に向かって前記陽極タブ部から離れるように傾斜していることを特徴とするコンデンサ。

（１）によれば、陽極タブ部に対向しかつ陽極タブ部より内側に配置される巻回体の対向部位が、陽極タブ部における陽極箔の始端側から終端側に向かって陽極タブ部から離れるように傾斜しているため、コンデンサ素子の製造工程において、陽極タブ部の巻回方向後方側（陽極箔の終端側）が外側に膨らむことがなく、陽極タブ部および陰極タブ部が、巻回体の中心軸を挟んで互いに平行になるように配置される。このため、コンデンサ素子が陽極タブ部付近においてコンデンサ素子の断面形状の歪みが低減され、コンデンサ素子の断面形状を真円に近づけることが可能になる。これにより、外装ケースへのコンデンサ素子の収納効率を高め、コンデンサの容量を向上させることが可能になる。

（２）（１）のコンデンサを製造する製造装置であって、
前記陽極箔、前記陰極箔および前記セパレータを周囲に巻き回す巻回部を有する巻芯と、
当該巻芯を回転させる回転駆動部と、を備え、
前記巻回部は、両側部が一部欠落している、断面が略小判形状の円柱体からなり、前記巻回部の中心軸を通りかつ前記巻回部の長径方向に拡がる仮想の基準面に対して非対称に形成され、
一方の欠落部分に巻回される前記巻回体の一の部分の前記基準面に対する傾斜が、他方の欠落部分に巻回される前記巻回体の他の部分の前記基準面に対する傾斜よりも大きいことを特徴とするコンデンサの製造装置。

（２）によれば、陽極箔、陰極箔およびセパレータを周囲に巻き回す巻回部が、中心軸の両側部が一部欠落しており、一方の欠落部分に巻回される巻回体の一の部分の前記基準面に対する傾斜が、他方の欠落部分に巻回される巻回体の他の部分の傾斜よりも大きい。このため、コンデンサ素子の製造工程において、巻回体の一の部分と他の部分との間の傾斜角の差に応じて陽極タブ部の傾きが補正され、陽極タブ部および陰極タブ部が、巻回体の中心軸を挟んで互いに平行になるように配置される。これにより、コンデンサ素子１０の断面形状を真円に近づけることが可能になり、外装ケースへのコンデンサ素子の収納効率を高め、コンデンサの容量を向上させることが可能になる。

（３）（２）の製造装置の巻回部の両側部間の厚みが、巻回される陽極箔の始端側に対して終端側が小さくなるように形成することで、上記した作用効果を簡易な構成で奏することができる。
（４）（２）または（３）の製造装置を使用したコンデンサの製造方法であって、
前記回転駆動部は、前記巻芯を、前記巻回部の一方の欠落部分において、前記基準面から遠い側から前記基準面に近づく方向に前記陽極箔、前記陰極箔および前記セパレータを巻き回す方向に回転させ、
前記陽極タブ部が前記一方の欠落部分に巻き回された前記陽極箔、前記陰極箔および前記セパレータに対向するように、前記陽極箔における前記陽極タブ部の固定部位を設定し、
前記陰極タブ部が前記他方の欠落部分に巻き回された前記陽極箔、前記陰極箔および前記セパレータに対向するように、前記陰極箔における前記陰極タブ部の固定部位を設定することを特徴とするコンデンサの製造方法。

（４）によれば、コンデンサ素子の製造工程において、陽極タブ部および陰極タブ部が、巻回体の中心軸を挟んで互いに平行になるように配置することが可能になる。これにより、コンデンサ素子の断面形状を真円に近づけることが可能になり、外装ケースへのコンデンサ素子の収納効率を高め、コンデンサの容量を向上させることが可能になる。

本発明によれば、コンデンサ素子の断面形状を真円に近づけることが可能になり、外装ケースへのコンデンサ素子の収納効率を高め、コンデンサの容量を向上させることが可能になる。

本発明の一実施形態における巻回形コンデンサ１の外観を示す正面図である。 本発明の一実施形態における巻回形コンデンサ１の構成部品を示す分解図である。 本発明の一実施形態に係るコンデンサ素子１０の構成部品を示す説明図である。 陽極端子５および陰極端子６の外観図である。 本発明のコンデンサ素子の製造装置の実施形態に係る巻芯５０の構成を示す図である。 図５（ａ）の拡大図である。 コンデンサ素子１０を製造する工程の一部を示す説明図である。 コンデンサ素子１０における陽極端子５および陰極端子６の配置を示す説明図である。 側面５８の最適な傾斜角の求め方についての説明図である。 巻芯５０の変形例を示す説明図である。 従来のコンデンサ素子の製造装置および製造工程の一部を示す説明図である。 従来の巻芯１０１の概略構成を示す説明図である。 巻芯１０１に積層体８を巻き回す際に陰極端子６および陽極端子５の部位の状態を示す説明図である。 巻芯１０１に積層体８を巻き回した状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

［巻回形コンデンサの構成］
図１は、本発明の一実施形態における巻回形コンデンサ１の外観を示す正面図、図２は、本発明の一実施形態における巻回形コンデンサ１の構成部品を示す分解図である。

図２に示すように、本実施形態の巻回形コンデンサ１は、コンデンサ素子１０と、外装ケース２１と、封口体２２と、を備えている。

コンデンサ素子１０（図２参照）は、蓄電作用により電荷を蓄えたり、放出したりする素子であり、外装ケース２１の内部に収容される。
外装ケース２１は、アルミニウム材からなる有底の円筒体であって、軸方向の一端側が開放されており、他端側が閉鎖されている。

封口体２２は、外装ケース２１の開口を封止する絶縁性を有する円柱状の部材であり、例えば、ゴムや合成樹脂によって構成されている。

そして、コンデンサ素子１０に電解質を含浸した後、コンデンサ素子１０を外装ケース２１内に挿入して、外装ケース２１の開口を封口体２２によって封止する。その後、外装ケース２１の開口部の側面に絞り加工を施して外装ケース２１の内部を封口体２２によって完全気密封止することにより、図１に示すように、巻回形コンデンサ１が構成される。

［コンデンサ素子の構成］
次に、電解コンデンサを例として、コンデンサ素子１０について説明する。本発明は、特に厚みが大きい陽極箔を用いた電解コンデンサ、例えば化成処理により陽極酸化皮膜を形成することで陽極箔の柔軟性が低下したアルミニウム電解コンデンサに好適である。

図３は、コンデンサ素子１０の構成部品を示す説明図である。なお、図１１に示した、従来のコンデンサ素子の構成部品と同一の部品については、同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

図３に示すように、コンデンサ素子１０は、陽極箔２と、陰極箔３と、２枚のセパレータ４と、陽極端子５と、陰極端子６と、素子止めテープ７と、を有している。

陽極箔２は、アルミニウム等の弁作用金属で形成された長尺の帯状の電極箔であり、後述するように表面に誘電体となる酸化皮膜が必須的に形成されている。陰極箔３は、陽極箔２と同様にアルミニウム等の弁作用金属で形成された長尺の帯状の電極箔である。陽極箔２および陰極箔３は矩形であり、以下の説明の便宜上、矩形において、長尺方向に延びる幅を横幅と称し、長尺方向に対して垂直方向に延びる幅を縦幅と称することにする。陽極箔２および陰極箔３の縦幅は同一であるが、横幅は陽極箔２よりも陰極箔３の方が若干大きく設定されている。

この陽極箔２の表面はエッチング処理により粗面化（エッチングピット形成）されるとともに陽極酸化（化成）による陽極酸化皮膜が形成されている。また、陰極箔３も陽極箔２と同様にアルミニウム等で形成されており、その表面は粗面化（エッチングピット形成）されるとともに自然酸化皮膜が形成されている。

セパレータ４は矩形の帯状であり、その両面には駆動用電解液および／または固体電解質が保持されている。本実施形態によれば２枚のセパレータ４ａ、４ｂが使用される。セパレータ４の厚さは、例えば、３０［μｍ］～９０［μｍ］程度である。またセパレータ４ａ、４ｂの縦幅は、陽極箔２および陰極箔３の縦幅よりも若干長く、セパレータ４ａ、４ｂの横幅は陰極箔３の横幅よりも長く設定されている。

図４は、陽極端子５および陰極端子６の外観図である。陽極端子５は、陽極箔２に接触する導電性を有する金属部材である。陽極端子５は、円柱部５ａと、円柱部５ａの一方の端面から円柱部５ａと同軸に延びる円柱部５ａよりも細い円柱状の陽極リード棒５ｂと、円柱部５ａの他方の端面から円柱部５ａと同軸方向に延びる平板状のタブ部５ｃとによって構成されている。

陰極端子６は、円柱部６ａと、陰極リード棒６ｂと、タブ部６ｃとによって構成されている。陰極端子６は、陰極リード棒６ｂの長さが陽極リード棒５ｂよりも短いこと以外は陽極端子５と同形である。

素子止めテープ７は、矩形の帯状であり、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド等の長尺のフィルムを基材とするものであり、その一方の面の少なくとも長尺方向両端部は接着面となっており、他方の面は非接着面となっている。素子止めテープ７の縦幅は、セパレータ４の縦幅以下であり、横幅は、巻回体９（図３参照）の外周よりも長く設定されている。

［コンデンサ素子の製造装置］
次に、コンデンサ素子の製造装置について説明する。
図５は、本発明のコンデンサ素子の製造装置の実施形態に係る巻芯５０の構成を示す図であり、図５（ａ）は正面図（横断面図）、図５（ｂ）は、図５（ａ）をＸ方向視した側面図、図５（ｃ）は、図５（ａ）をＹ方向視した側面図である。図６は、図５（ａ）の拡大図である。なお、図１２に示す従来の巻芯１０１における構成と同一の部分、あるいは同一機能の部分については同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

本発明のコンデンサ素子の製造装置は、図１１に示す製造装置１００における巻芯１０１の代わりに、次に説明する巻芯５０を用いたものである。

図５（ａ）～（ｃ）に示すように、巻芯５０は、図１２に示す巻芯１０１と同様にベース部５１と、巻回部５２と、を備えている。

ベース部５１は、円柱状に形成されており、ベース部５１における中心軸方向の一方の端部から、中心軸方向に沿って巻回部５２が延出している。

図５（ａ）に示すように、巻回部５２は、断面が略小判形の柱状に形成されており、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、巻回部５２の端面からベース部５１に向かって延びるスリット５３を備えている。このスリット５３は、図５（ｂ）に示すように、ベース部５１の中心軸に沿って巻回部５２の先端側からベース部５１まで延びている。また、図５（ｂ）に示すように、巻回部５２の端面には、外縁から中心側のスリット５３に向かって下り傾斜するテーパ５４が形成されている。

図１２（ａ）に示す、従来の製造装置に係る巻芯１０１が基準面Ａに対して左右対称であることに対して、本実施形態の製造装置に係る巻芯５０は、図６に示すように、基準面Ａ（中心軸Ｏを通り、スリット５３の形成方向に対して直交する方向に延びる平面）に対して左右非対称に構成されている。具体的に、本実施形態の製造装置に係る巻芯５０においては、欠落部５２ａの代わりに欠落部５２ｃを形成したものであり、図１２（ａ）に示す、従来の製造装置に係る巻芯１０１においては、欠落部５２ａと欠落部５２ｂとが左右対称であったが、本実施形態の製造装置に係る巻芯５０においては、欠落部５２ｃと欠落部５２ｂとが左右非対称である。

図６に示すように、巻回部５２における略小判形の長径方向に対向する側面５６は、ベース部５１の側面から延びる円周面であり、欠落部５２ｃ、５２ｂの側面５７、５８は平面である。側面５７は、基準面Ａに対して平行であり、側面５８は、図６に示すように、基準面Ａ（に平行な平面）に対して角度θだけ傾いている。すなわち、図６に示すように、巻回部５２は、基準面Ａに対して非対称である。このように構成された巻芯５０は、回転駆動装置１０２（図１１参照）に固定され、積層体８（図１１参照）を巻き回す際には、図６中の矢印Ｑ方向（巻回方向）、すなわち、側面５８における基準面Ａから近い側の端部が、側面５８における基準面Ａから遠い側の端部に向かう方向に回転する。このため、積層体８（図１１参照）には、側面５８における基準面Ａに遠い始端側の端部（図６中矢印Ｃ１の部位）が先に接触し、側面５８を通って側面５８における基準面Ａに近い側の端部（図６中矢印Ｃ２の部位）が接触するようになる。

［コンデンサ素子の組立方法］
次に、コンデンサ素子１０の組立方法は、図１１を用いて説明した従来技術と同様であり、まず、セパレータ４ａ、陰極箔３、セパレータ４ｂ、陽極箔２の順に始端部を積み重ねて、積層体８を形成する。なお、積層順序はこれに限定されず、陰極箔３、セパレータ４ｂ、陽極箔２、セパレータ４ａであってもよい。積層体８を構成するセパレータ４ａ、４ｂ、陽極箔２および陰極箔３を所定の位置関係で順に巻芯５０にセットして、巻芯５０を回転させることにより、図３に示すように、積層体８が巻芯５０の周囲に巻き回されて巻回体９が形成される。この巻回体９の一方の端面から陽極リード棒５ｂおよび陰極リード棒６ｂが突出する。

なお、陽極リード棒５ｂおよび陰極リード棒６ｂの位置は、図２に示すように、コンデンサ素子１０を外装ケース２１内に挿入して、外装ケース２１の開口を封口体２２によって封止した際に、封口体２２に形成された２つの貫通孔（図示せず）に挿入される。

そして、図７（ａ）に示すように、陰極箔３およびセパレータ４ｂを最後まで巻き回した後、素子止めテープ７を巻回体９の外周を周回させて、図７（ｂ）に示すように、素子止めテープ７の終端部を内周側の素子止めテープ７の所定部位に貼着する。以上により、コンデンサ素子１０が製造される。

図８は、コンデンサ素子１０における陽極端子５および陰極端子６の配置を示す説明図である。陽極箔２には、陽極端子５のタブ部５ｃが加締接続されており、陰極箔３には、陰極端子６のタブ部６ｃが加締接続されている。陽極箔２における陽極端子５の加締接続位置は、積層体８が巻芯５０の周囲に巻き回された時に、タブ部５ｃが側面５８の側方に配置されるように設定されている。陰極端子６における陰極端子６の加締接続位置は、積層体８が巻芯５０の周囲に巻き回された時に、タブ部６ｃが側面５７の側方に配置されるように設定されている。

そして、巻芯５０に積層体８を巻き回した場合、積層体８は巻芯５０の周囲に巻き回され、特に、側面５８の側方には基準面Ａに対して傾斜するように積層体８が重ねられる。そして、陽極端子５のタブ部５ｃが側面５８の側方に到達すると、タブ部５ｃの巻回方向後方側が外方に膨らもうとするが、側面５８に合わせて積層体８が傾斜している結果、一方の欠落部５２ｃ（図６）に巻回される巻回体９の一の部分の基準面Ａに対する傾斜が、他方の欠落部５２ｂ（図６）に巻回される巻回体９の他の部分の基準面Ａに対する傾斜よりも大きくなっている。このため、膨らみかけたタブ部５ｃが、図８中矢印Ｐが指す隙間部位に向けて矯正される（タブ部５ｃの巻回方向後方側の外方への膨らみが防止される）。すなわち、巻芯５０の両側部間、すなわち側面５７と側面５８との間の厚みが、巻回される陽極箔２の始端側に対して終端側が小さくなっているので、タブ部５ｃより内側に配置される陽極箔２の内側への傾斜を可能とし、タブ部５ｃがタブ部６ｃと互いに平行になるように配置される。

このように、巻芯５０を使用して製造したコンデンサ素子１０によれば、タブ部５ｃおよびタブ部６ｃは、円柱形の巻回体９の中心軸Ｏを挟んで互いに平行になるように配置され、タブ部５ｃより内側に配置される巻回体９のうちタブ部５ｃに対向する対向部位９ａは、タブ部５ｃにおける陽極箔２の始端側から終端側に向かってタブ部５ｃから離れるように傾斜している（図８）。

［最適角度の求め方］
図９は、側面５８の最適な傾斜角度の求め方についての説明図である。

図９（ａ）は、従来の巻芯１０１に積層体を巻き回した場合における各部位の角度を示す説明図、図９（ｂ）、図９（ｃ）はコンデンサ素子の断面形状を示す写真である。

図９（ａ）において、ａは基準面Ａに対するタブ部６ｃの角度、ｂは水平面Ｂ（中心軸Ｏを通り、基準面Ａに直交する平面）に対するタブ部６ｃ側（陰極側）の内周箔表面の角度、ｃは水平面Ｂに対するタブ部５ｃ側（陽極側）の内周箔表面の角度、ｄは基準面Ａに対するタブ部５ｃの角度をそれぞれ示す。巻芯５０における側面５８の傾斜角の最適角度θは、これらの角度を用いて次の式で求めることが可能である。
θ＝－ａ＋ｂ－ｃ＋ｄ

図９（ｂ）は、長径３．０ｍｍ／短径１．８ｍｍの従来の巻芯１０１に、タブ厚０．３３ｍｍの陽極端子５および陰極端子６を使用して製造したコンデンサ素子の断面形状を示す写真である。この写真に基づいて、ａ～ｄの角度を測定したところ、
ａ＝０°、ｂ＝０°、ｃ＝－４°、ｄ＝１°
という値を求めることができた。これらの値に基づいて、最適角度θを求めたところ、
θ＝５°
という値を求めることができた。

そこで、最適角度θ＝５°となる巻芯５０を作成して、コンデンサ素子１０を作成したところ、タブ部５ｃとタブ部６ｃとが略平行になり、断面形状が真円に近いコンデンサ素子１０を製造することができた。

図９（ｃ）は、長径３．０ｍｍ／短径１．８ｍｍの従来の巻芯１０１に、タブ厚０．２５ｍｍの陽極端子５および陰極端子６を使用して製造したコンデンサ素子の断面形状を示す写真である。この写真に基づいて、ａ～ｄの角度を測定したところ、
ａ＝０°、ｂ＝０°、ｃ＝－１°、ｄ＝４°
という値を求めることができた。これらの値に基づいて、角度θを求めたところ、
θ＝５°
という値を求めることができた。

そこで、角度θ＝５°となる巻芯５０を作成して、コンデンサ素子１０を作成したところ、タブ部５ｃとタブ部６ｃとが略平行になり、断面形状が真円に近いコンデンサ素子１０を製造することができた。なお、この場合、タブ厚が図９（ｂ）に示す場合よりも薄いが、それでも、コンデンサ素子１０を支えるためのタブ強度を確保することができた。

このように構成した本実施形態によれば、タブ部５ｃを適切な位置と方向にすることが可能になり、コンデンサ素子１０の断面形状の歪みが低減され、コンデンサ素子１０の断面形状を真円に近づけることが可能になる。これにより、円筒体からなる外装ケースの内部空間を効率的に使用することが可能になるため、コンデンサの容量を向上させることが可能になる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、上述したものに限るものではない。例えば、前述した実施形態においては、巻芯５０における陽極端子５のタブ部５ｃ側の側面に、基準面Ａに対して角度（図１０（ａ）の角度θ１）を付けているが、それに限らず、図１０（ａ）に示すように、巻芯５０における陰極端子６のタブ部６ｃ側の側面にも、基準面Ａに対して角度θ２を付けてもよい。この場合、陽極箔２よりも陰極箔３が薄いことから、角度θ２は角度θ１よりも小さく設定する。

さらに、前述した実施形態においては、巻芯５０における陽極端子５のタブ部５ｃ側の側面５８は基準面Ａに対して傾斜した傾斜面であるが、それに限らず、図１０（ｂ）に示すように、基準面Ａと略平行な平面５８１と当該平面５８１に直交する略平面５８２とを組み合わせた形状であってもよい。このように構成してもＣ３点とＣ４点とを結ぶ直線状に結ぶ傾斜面に代替することができる。また、Ｃ３点とＣ４点とを結ぶ傾斜面に代替する構成としては、平面５８１と平面５８２との組合せに限らず、Ｃ３点およびＣ４点を結ぶ曲面、複数平面で構成してもよい。すなわち、巻芯５０と陽極端子５のタブ部５ｃとの間に巻き回される積層体８が、基準面Ａに対して角度が付くような構成であれば、適用可能である。

なお、上述した実施形態においては、アルミニウム電解コンデンサについて説明したが、陽極タブ部の傾きが問題となる限り、電気二重層コンデンサ、リチウムイオンキャパシタなどの巻回形コンデンサにおいても適用可能である。

１ 巻回形コンデンサ
２ 陽極箔
３ 陰極箔
４、４ａ、４ｂ セパレータ
５ 陽極端子
５ｂ 陽極リード棒
５ｃ 陽極タブ部
６ 陰極端子
６ｂ 陰極リード棒
６ｃ 陰極タブ部
７ 素子止めテープ
９ 巻回体
９ａ 巻回体の対向部位
１０ コンデンサ素子
２１ 外装ケース
２２ 封口体

Claims (4)

1. 陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回してなる円柱状の巻回体に、前記陽極箔に接続される陽極端子および前記陰極箔に接続される陰極端子を介在させてなるコンデンサ素子と、
   前記コンデンサ素子を収納する有底円筒状の外装ケースと、
   を備え、
   前記陽極端子は、前記陽極箔に固定される陽極タブ部を有し、
   前記陰極端子は、前記陰極箔に固定される陰極タブ部を有し、
   前記陽極タブ部および前記陰極タブ部は、前記巻回体の中心軸を挟んで互いに平行になるように配置され、
   前記陽極タブ部に対向しかつ前記陽極タブ部より内側に配置される前記巻回体の対向部位は、前記陽極タブ部における前記陽極箔の始端側から終端側に向かって前記陽極タブ部から離れるように傾斜していることを特徴とするコンデンサ。
2. 請求項１記載のコンデンサを製造する製造装置であって、
   前記陽極箔、前記陰極箔および前記セパレータを周囲に巻き回す巻回部を有する巻芯と、
   当該巻芯を回転させる回転駆動部と、を備え、
   前記巻回部は、両側部が一部欠落している、断面が略小判形状の柱状体からなり、前記巻回部の中心軸を通りかつ前記巻回部の長径方向に拡がる仮想の基準面に対して非対称に形成され、
   一方の欠落部分に巻回される前記巻回体の一の部分の前記基準面に対する傾斜が、他方の欠落部分に巻回される前記巻回体の他の部分の前記基準面に対する傾斜よりも大きいことを特徴とするコンデンサの製造装置。
3. 前記巻回部の両側部間の厚みが、巻回される前記陽極箔の始端側に対して終端側が小さくなっていることを特徴とする請求項２記載のコンデンサの製造装置。
4. 請求項２または３記載の製造装置を使用したコンデンサの製造方法であって、
   前記回転駆動部は、前記巻芯を、前記巻回部の一方の欠落部分において、前記基準面から遠い側から前記基準面に近づく方向に前記陽極箔、前記陰極箔および前記セパレータを巻き回す方向に回転させ、
   前記陽極タブ部が前記一方の欠落部分に巻き回された前記陽極箔、前記陰極箔および前記セパレータに対向するように、前記陽極箔における前記陽極タブ部の固定部位を設定し、
   前記陰極タブ部が前記他方の欠落部分に巻き回された前記陽極箔、前記陰極箔および前記セパレータに対向するように、前記陰極箔における前記陰極タブ部の固定部位を設定することを特徴とするコンデンサの製造方法。

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