JPH0255931B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、平板型電極コンデンサに好適な偏
平形のコンデンサ素子の製造方法に関する。

従来の技術 従来の平板型電解コンデンサは、第８図に示す
ように、外装ケース２を平板状に形成し、その側
壁部にパツキング４を設置し、その内部に第９図
に示すような偏平形のコンデンサ素子６を実装し
たものである。コンデンサ素子６の端面には、陽
極側および陰極側のタブ８，１０が引き出され、
これらタブ８，１０は外装ケース２の内部におい
て、リベツト端子１２，１４にそのリベツト部の
加締めによつて電気的に接続されている。

従来、このような偏平形のコンデンサ素子を用
いた電解コンデンサでは、第９図に示すような巻
回型の素子や非巻回型の積層型素子が用いられて
いる。

前者の巻回型の素子では、巻状の陽極側および
陰極側の電極箔をセパレータ紙とともに円筒形に
巻回した後、直径方向に折り曲げて偏平形に成形
している。

また、後者の積層型の素子では、矩形に切断し
た複数の陽極側および陰極側の電極箔をセパレー
タ紙と交互に積層し、あるいは、帯状の陽極側お
よび陰極側の電極箔をセパレータ紙と交互につづ
ら折りなどに折り曲げて積層し、偏平形にしてい
る。

そして、さらに、このような偏平形のコンデン
サ素子およびその成形または電極箔の積層には、
次のような問題点がある。

(a) このような平板型電解コンデンサでは、従来
の偏平形に成形しない円筒形のコンデンサ素子
を用いたものに比較し、電極箔の巻回数または
積層程度が低く、コンデンサ素子の容量を高め
るために、電極箔に高倍率のエツチング箔を用
いて単位面積当りの容量を高める必要がある。
高倍率のエツチング箔は、その機械的強度が低
下しており、さらに、陽極側の電極箔には、化
成により誘電体酸化皮膜が形成されるので、こ
のようなエツチング箔またはその化成箔を用い
た巻回型素子を偏平化し、あるいは、つづら折
りにして積層型素子を形成した場合、成形によ
り折り曲げられる部分に相当大きな応力が作用
するため、その電極箔に亀裂を生じさせ、さら
に、誘電体酸化皮膜を損傷するなどのおそれが
ある。このような亀裂や誘電体酸化皮膜の損傷
が生じた場合、漏れ電流の増加や電極箔間の電
気的短絡などの不都合を招来する。

(b) そこで、電極箔の亀裂や誘電体酸化皮膜の損
傷を防止するため、電極箔の巻回から折り曲
げ、または、つづら折りなどの成形処理には、
相当の注意が必要であり、製造上、その処理は
厄介なものとなり、歩留りが悪いなどの欠点が
ある。

(c) また、予め、矩形に切断加工した陽極側およ
び陰極側の電極箔とセパレータ紙とを交互に重
ね合わせる場合には、巻回型素子を偏平に成形
する場合の亀裂などは生じないものの、製造
上、電極箔およびセパレータ紙を交互に重ね合
わせる工程は極めて厄介であり、多量生産に馴
染み難いなどの不都合がある。

そこで、帯状のセパレータ紙の表面に、矩形に
成形された陽極側または陰極側の電極箔を一定の
間隔で配置、固定したもを円筒状に巻回した後、
陽極側および陰極側の電極箔が存在しないセパレ
ータ紙の部分で折り曲げることにより、電極箔に
曲げ応力が作用しないようにしたコンデンサ素子
製造方法が提案されている。

発明が解決しようとする問題点 このような電極箔の存在していないセパレータ
紙の部分で折り曲げる方法は、電極箔に曲げ応力
が作用しない点で優れているが、その前処理の段
階で電極箔をセパレータ紙とともに巻回してお
り、湾曲化した電極箔を偏平形に成形処理する際
に、成形応力が作用し、亀裂の発生や陽極側電極
箔の誘電体酸化皮膜が損傷するなどの不都合を生
じるおそれがある。

また、円筒形に形成した巻回型素子を偏平形に
成形した場合、内面側のセパレータ紙と、外面側
のそれとは曲率半径が異なるため、外側のセパレ
ータ紙や電極箔に弛みや皺などが生じ、電極箔間
の間隔が不均一になり、電力損失や静電容量など
の電気的特性が悪化するなどの不都合がある。

そこで、この発明は、巻回処理から成形処理に
至るまでの電極箔に対する応力の作用を防止し、
電極箔の亀裂や誘電体酸化皮膜の損傷などを抑制
するとともに、コンデンサ素子のセパレータ紙や
電極箔の弛みや皺などの発生を防止し、電気的な
特性を改善しようとするものである。

問題点を解決するための手段 すなわち、この発明は、帯状のセパレータ紙の
表面に矩形に成形された陽極側の電極箔を一定の
間隔で配置したものに、帯状の陰極側の電極箔、
または、他のセパレータ紙に矩形に成形された陰
極側の電極箔を一定の間隔で配置したものを重ね
合わせ、陽極側の電極箔または矩形に成形された
前記陰極側の電極箔が存在しない部分を角部に設
定して偏平な筒状に巻回処理する方法である。

作 用 したがつて、この発明は、矩形に成形された陽
極側または陰極側の電極箔が配置されたセパレー
タ紙を予め偏平に巻回するとともに、電極箔が存
在しないセパレータ紙の部分を角部にして偏平形
の電解コンデンサ素子を形成することにより、陽
極側および陰極側の電極箔を平板状の状態で維持
し、成形応力が電極箔に加わらないようにしてい
る。

実施例 以下、この発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

第１図ないし第４図は、この発明のコンデンサ
素子の製造方法の第１実施例を示している。

第１図において、コンデンサ素子を形成する巻
枠１６には、支持板１８に一定の間隔を置いて２
本の支持棒２０Ａ，２０Ｂが突設されており、支
持板１８の中心には回転軸２２が突設されてお
り、２４は図示していない回転駆動部に取付けら
れる固定部である。

そして、帯状のセパレータ紙２６の表面には、
矩形に成形された複数枚の陽極側の電極箔２８が
一定の間隔を置き、かつ、その縁部２９をセパレ
ータ紙２６の縁部より張り出して配置されてい
る。また、セパレータ紙２６の裏面側には、陰極
側の電極箔３０とともにセパレータ紙３２が設置
されている。

この場合、陽極側および陰極側の電極箔２８，
３０は、アルミニウムなどの皮膜形成性金属で形
成されており、エツチング処理によつて拡面化が
施され、さらに、陽極側の電極箔２８は、そのエ
ツチング箔に化成によつて誘電体酸化皮膜を形成
したものを矩形に成形し、あるいは、エツチング
箔を矩形に成形したものに化成処理により誘電体
酸化皮膜を形成したものを用いている。そして、
陽極側の電極箔２８は、セパレータ紙２６の表面
にポリビニルアルコールなどの接着剤を用いて付
着させるものとする。その際、陽極側および陰極
側の電極箔２８，３０には、端子接続用のタブ３
６，３８を加締めにより電気的に接続するものと
する。

このように陽極側の電極箔２８を添着したセパ
レータ紙２６、陰極側の電極箔３０およびセパレ
ータ紙３２を重ね合わせるとともに、巻枠１６の
支持棒２０Ａ，２０Ｂに懸け廻して巻枠１６を矢
印Ａの方向に回転することにより、偏平形の巻回
型のコンデンサ素子４０が得られる。

この場合、巻枠１６の支持棒２０Ａ，２０Ｂに
は、陽極側の電極箔２８が存在しないセパレータ
紙２６の部分を設定し、陽極側の電極箔２８を支
持棒２０Ａ，２０Ｂ間に位置させることより、陽
極側の電極箔２８に曲げ応力が作用しないように
する。

第２図はこのような巻回処理によつて得られた
コンデンサ素子４０を示しており、陽極側の電極
箔２８が存在しない部分を折り曲げ角部に選定
し、矢印Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの方向から成形圧力を加
えることにより、第３図に示すように、偏平用の
コンデンサ素子４０が得られる。

この場合、コンデンサ素子４０の一方の端面部
に突出している陽極側の電極箔２８の縁部２９
は、第４図に示すように、矢印Ｆ，Ｇで示す方向
に加圧しつつ溶接し、各陽極側の電極箔２８の間
を電気的に接続する。

このように電極箔２８，３０およびセパレータ
紙２６，３２を巻回した後、成形すれば、高倍率
のエツチング処理の後、化成処理により誘電体酸
化皮膜が形成された陽極側の電極箔２８に対する
曲げ応力の作用を僅少にすることができ、箔自体
の折れなどによる亀裂の発生や誘電体酸化皮膜の
損傷などが防止できるとともに、従来のような巻
回型素子を偏平に成形する際に生じていた弛みや
皺などを除くことができ、電力損失や静電容量の
変化などを抑制でき、安定した電気的特性を実現
することができる。特に、製造上においては、折
り曲げなどに相当の注意を要していた工程上の取
り扱いが容易になり、製造時間の短縮なども期待
できる。

また、各陽極側の電極箔２８は、その縁部の溶
接により電気的に接続するので、帯状のものを用
いた場合より抵抗値が低下するなど電気的特性に
優れ、たとえば、電力損失の低下や高周波インピ
ーダンスの低減などが期待できる。

第５図および第６図は、この発明のコンデンサ
素子の製造方法の第２実施例を示し、第１図に示
す実施例と同一部分には同一符号を付してある。

第１実施例では、巻枠１６を用いて偏平形のコ
ンデンサ素子４０を形成し、巻枠１６からコンデ
ンサ素子４０を取外して従来の巻回型素子と同様
のものを形成したが、第２実施例では、第５図に
示すように、巻枠１６に変えて板状の巻芯４２の
周面部に、陽極側の電極箔２８を添着したセパレ
ータ紙２６、陰極側の電極箔３０およびセパレー
タ紙３２を重ね合わせて矢印Ｈの方向の巻回して
コンデンサ素子４０を形成したものである。

第６図は巻芯４２を用いて得られたコンデンサ
素子４０を示す。このように巻芯４２を用いて
も、同様の偏平形のコンデンサ素子４０を形成す
ることができ、巻芯４２をコンデンサ素子４０に
残留させる場合には、コンデンサ素子４０の撓み
などを防止できる。この場合、巻芯４２はコンデ
ンサ素子４０の幅に切断するものとする。また、
巻芯４２をコンデンサ素子４０から除いた場合に
は、コンデンサ素子４０をより偏平に形成でき
る。

なお、第１および第２実施例では、陽極側の電
極箔２８のみを矩形に成形し、これをセパレータ
紙２６の表面に配置したが、他のセパレータ紙３
２の表面に陽極側の電極箔２８と同様に矩形に成
形した複数枚の陰極側の電極箔３０を陽極側の電
極箔２８の位置に合わせて配置したものを巻回し
ても、同様のコンデンサ素子が得られる。

この場合、第７図に示すように、陽極側および
陰極側の電極箔２８，３０の縁部２９，３１は、
セパレータ紙２６，３２の反対側の縁部から張り
出すとともに、各電極箔２８，３０のタブ３６，
３８も同極同士となるように、コンデンサ素子４
０の反対側から引出し、各電極箔２８，３０の縁
部２９，３１とタブ３６，３８とを同極同士で矢
印Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌの方向から加圧しつつ溶接し、
電気的に接続する。

このようにすれば、陰極側の電極箔３０の亀裂
などの損傷を防止でき、電気的特性を改善でき
る。

発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、次の
ような効果が得られる。

(a) 陽極側の電極箔の部分を平板状に維持したま
まで、偏平形のコンデンサ素子を形成でき、陽
極側の電極箔に対する曲げ応力の作用を避ける
ことができるので、折れなどによる亀裂発生や
誘電体酸化皮膜の損傷を未然に防止できるとと
もに、従来の巻回ないし成形処理によつて生じ
ていた電極箔やセパレータ紙の弛みや皺などの
発生を未然に防止でき、電力損失や静電容量の
変化など電気的特性の悪化を防止できる。

(b) 陰極側の電極箔も陽極側の電極箔と同様に、
矩形に成形して一定の間隔を置いてセパレータ
紙に設置すれば、セパレータ紙のみの部分で折
り曲げてコンデンサ素子を成形することがで
き、陰極側の電極箔の亀裂発生をも防止でき
る。

(c) 特に、陽極側または陰極側の電極箔の部分で
の折り曲げが回避できるので、コンデンサ素子
の成形工程での扱いが容易になり、処理効率が
高まり、製造コストの低減が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のコンデンサ素子の製造方法
の第１実施例における巻回工程上のコンデンサ素
子を示す分解斜視図、第２図はその成形工程を示
すコンデンサ素子の側面図、第３図は偏平形のコ
ンデンサ素子を示す斜視図、第４図は第３図の
−線に沿う断面図、第５図はこの発明のコンデ
ンサ素子の製造方法の第２実施例における巻回工
程上のコンデンサ素子を示す分解斜視図、第６図
はコンデンサ素子の端面部を示す説明図、第７図
はその端面部の溶着部を示す説明図、第８図は一
般的な平板型電解コンデンサを示す斜視図、第９
図は従来の偏平形のコンデンサ素子を示す斜視図
である。 １６……巻枠、２０Ａ，２０Ｂ……支持棒、２
６……セパレータ紙、２８……陽極側の電極箔、
３０……陰極側の電極箔、３２……セパレータ
紙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状のセパレータ紙の表面に矩形に成形され
   た陽極側の電極箔を一定の間隔で配置したもの
   に、帯状の陰極側の電極箔、または、他のセパレ
   ータ紙に矩形に成形された陰極側の電極箔を一定
   の間隔で配置したものを重ね合わせ、陽極側の電
   極箔または矩形に成形された前記陰極側の電極箔
   が存在しない部分を角部に設定して偏平な筒状に
   巻回処理することを特徴とするコンデンサ素子の
   製造方法。 ２ 前記巻回処理は、一定の間隔で配置された２
   本の支持棒から成る巻枠で行うことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のコンデンサ素子の
   製造方法。 ３ 前記巻回処理は、板状の巻芯を用いて行うこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のコ
   ンデンサ素子の製造方法。