JPH0677225U - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小形軽量化志向を疎外することなく、火花の
発生、発火、爆発等の危険性のない安全性に富む電解コ
ンデンサの提供。 【構成】 陽極箔１と陰極箔２間にクラフト紙又はマニ
ラ紙等からなるスペーサ３を介在して、巻芯に挟み込ん
で巻回する際、巻回開始部となる部分、すなわち、空巻
部４構成として、スペーサ３と同一幅寸法のポリエチレ
ンテレフタレート、又はポリエステルの高分子フィルム
５で形成し、空巻部４上に、任意な箇所に陽極引出端子
６を取着した陽極箔１と、任意な箇所に陰極引出端子７
を取着した陰極箔２をスペーサ３を介在して巻回しコン
デンサ素子８を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、過電圧等の異常ストレスに対して安全な電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来一般化しているアルミニウム非固体電解コンデンサは、一対の陽極箔，陰 極箔相互間にクラフト紙又はマニラ紙からなるスペーサを介在して巻回したコン デンサ素子に駆動用電解液を含浸し、円筒状のアルミニウムケースに収納し、こ のアルミニウムケースの開口部を密閉して構成されている。

【０００３】 近年、電子部品の低コスト化及び小形軽量化志向の要求と並行し、電子部品の 安全性が重要視されてきている中で、電解コンデンサにおいて安全性を重視する 傾向がますます強まってきている。

【０００４】 すなわち、電解コンデンサが必要機器に組み込まれての使用中に、特に過電圧 や逆電圧印加に起因して引き起こされるコンデンサ素子破壊時の爆発、発火、更 には、コンデンサ素子からの可燃性ガスに着火して燃焼が継続され、最終的に併 設機器の燃焼につながる現象を引き起こす危険性をもっていた。

【０００５】 しかして、これらの現象は、次のような要因によってより顕著になる。すなわ ち、上記したコンデンサ素子形成手段としては、一対の陽極箔，陰極箔相互間に クラフト紙又はマニラ紙からなるスペーサを介在し、これらを巻芯に挟み込み、 この巻芯を回転させることによって徐々にコンデンサ素子となる直径を大きくし て行くものであるが、陽極箔，陰極箔は一定の硬さを持っているため、始めから 巻芯に対して滑らかな曲線で巻回されることがなく、陽極箔，陰極箔にクラック が入り、そのクラックによってスペーサに欠陥部を作り、その部分が絶縁低下と なり、過電圧や逆電圧印加の際に火花の発生、発火、爆発等危険な状態となる要 因となっていた。

【０００６】 そのため、近年このような危険性を解消する技術が種々考えられている。すな わち、特開平４−３６１５１６号公報、特開平４−３６１５１７号公報及び特開 平５−６８４１号公報等に開示されているように、陽極箔，陰極箔相互間にスペ ーサを介在して巻回するコンデンサ素子構成として、まず巻芯部に陰極箔とスペ ーサを巻回し陰極箔とスペーサのみの円筒状空巻部を形成し、しかる後、陽極箔 を挟み込んで巻回してなるものである。

【０００７】 しかしながら、このような技術では空巻部が大きくなり、同一コンデンサ素子 直径の場合はその分だけ陽極箔の収容が少なくなり、製品静電容量が小さくなる ため、所望の定格静電容量を得るにはそれだけコンデンサ素子形状を大きくする 必要があり、電子部品の小形軽量化志向の大きな阻害要因をもつ結果となり、必 ずしも有効な解決策とは言えなかった。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

以上のように前述した従来技術による電解コンデンサは、安全性対策上一定の 効果を有するものの、半面、電子部品の小形軽量化志向の大きな阻害要因を引き 起こす結果となっていた。

【０００９】 本考案は、上記の課題を解決するために成されたもので、その目的は、小形軽 量化志向を疎外することなく、火花の発生、発火、爆発等の危険性のない安全性 に富む電解コンデンサを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案による電解コンデンサは、弁作用金属からなる陽極箔と陰極箔間にスペ ーサを介在して形成したコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸してなる電解コン デンサにおいて、前記コンデンサ素子の空巻部がスペーサ及びポリエチレンテレ フタレート、又はポリエステルの高分子フィルムで形成したことを特徴とするも のである。

【００１１】

【作用】

以上のような構成によれば、コンデンサ素子の空巻部としてスペーサ及びポリ エチレンテレフタレート、又はポリエステルの高分子フィルムで形成されるもの であるため、巻芯に対して滑らかな曲線で巻回され、必要最小限の空巻部構成で 、次に巻回される陽極箔と陰極箔にクラックを発生させることなく、且つ、駆動 用電解液含浸によって湿潤状態になっても空巻部が軟弱になることなく、含浸前 の空巻部状態を維持できることになり、併設機器に組込み使用中に異常電圧が印 加され、コンデンサ素子膨脹の力が中心部に加わったとしても空巻部変形がなく 、よって陽極箔と陰極箔の変形によるスぺーサに欠陥部を作る絶縁低下が防止で き、火花の発生、発火、爆発要因が解消される。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例につき図面を参照して説明する。すなわち、図２及び図 ３に示すように、例えばアルミニウム箔表面をエッチング液で粗面化し表面積を 拡大した後、陽極酸化皮膜を生成した陽極箔１と、アルミニウム箔表面を前記同 様エッチング液で粗面化し表面積を拡大した陰極箔２間にクラフト紙又はマニラ 紙等からなるスペーサ３を介在して、巻芯に挟み込んで巻回する際、巻回開始部 となる部分、すなわち、空巻部４構成として、前記スペーサ３と同一幅寸法のポ リエチレンテレフタレート、又はポリエステルの高分子フィルム５で形成し、し かる後、任意な箇所に陽極引出端子６を取着した陽極箔１と、任意な箇所に陰極 引出端子７を取着した陰極箔２をスペーサ３を介在して配置しコンデンサ素子８ を形成し、次に、このコンデンサ素子８に駆動用電解液を含浸し、前記コンデン サ素子８端面から導出した陽極引出端子６及び陰極引出端子７を封口体９に固着 したリベット１０と電気機械的に接続し、しかる後、図１に示すようにアルミニ ウムからなる外装ケース１１に前記コンデンサ素子８を収納し、前記封口体９を 前記外装ケース１１開口部に配設し、この外装ケース１１開口部先端を巻締め密 閉し完成品としてなるものである。図１中１２は陽極外部端子で、１３は陰極外 部端子である。

【００１３】 以上のような構成になる電解コンデンサによれば、空巻部４構成として、陽極 箔１と陰極箔２間に介するスペーサ３と同一幅寸法のポリエチレンテレフタレー ト、又はポリエステルの高分子フィルム５で形成されているため、コンデンサ素 子８巻回手段として用いる巻芯（図示せず）に対して滑らかな曲線で巻回され、 必要最小限の安定した空巻部４構成で、次に巻回される陽極箔１と陰極箔２にク ラックを発生させることのないコンデンサ素子８を得ることができる。

【００１４】 また、駆動用電解液の含浸によってコンデンサ素子が湿潤状態になったとして も、空巻部４が軟弱になることなく含浸前の形状を維持することができ、異常電 圧が印加されコンデンサ素子８の膨脹力が中心部となる空巻部４に加わったとし ても空巻部４変形は防止でき、よって陽極箔１及び陰極箔２の変形によるスペー サ３欠陥部発生に起因する絶縁低下が防止でき、火花の発生、発火、爆発に至る 危険性が解消される。

【００１５】 次に本考案と従来技術によって得られた電解コンデンサの特性比較について述 べる。すなわち、クラフト紙からなるスペーサと厚さ５０μｍのポリエチレンテ レフタレートフィルムを重ね合せ空巻部を形成し、しかる後、前記スペーサを介 在して陽極箔及び陰極箔を巻込み形成したコンデンサ素子を用い製品化した本考 案Ａと、クラフト紙からなるスペーサを介在して陽極箔及び陰極箔を巻込み形成 したコンデンサ素子を用い製品化した従来例Ｂそれぞれの耐圧試験での破壊電圧 及び破壊状態を調べた結果、表１に示す通りであった。

【００１６】 なお、試料は本考案Ａ、従来例Ｂとも定格２５０Ｖ １０００μＦで、ケース 寸法は直径３５ｍｍ、長さ４５ｍｍで、個数はそれぞれ１０個である。

【００１７】

【表１】

【００１８】 表１から明らかなように、本考案Ａのものは従来例Ｂのものと比較して破壊電 圧が高く、また、破壊状態においても全て火花の発生、発火又は爆発などの致命 的な欠点の誘発となったのに対して、本考案Ａのものは、破壊電圧も高く、破壊 状態においても火花の発生、発火又は爆発などは皆無で全てケース弁が動作し極 めて高い安全性を実証した。

【００１９】

【考案の効果】

本考案によれば、コンデンサ素子巻芯部にスペーサと高分子フィルムで構成し た空巻部を形成することにより、巻回時のストレスや、異常電圧印加での膨脹力 が中心部に加わったとしても、空巻部変形は防止でき、陽極箔及び陰極箔の変形 によるスペーサ欠陥部発生に起因する絶縁低下が防止でき、火花の発生、発火、 爆発に至る危険性が解消できる電解コンデンサを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係わる電解コンデンサを示
す正断面図。

【図２】本考案の一実施例に係わる電解コンデンサを構
成するコンデンサ素子の展開斜視図。

【図３】本考案の一実施例に係わる電解コンデンサを構
成するコンデンサ素子を封口体と一体化した状態を示す
斜視図。

【符号の説明】

１ 陽極箔 ２ 陰極箔 ３ スペーサ ４ 空巻部 ５ 高分子フィルム ６ 陽極引出端子 ７ 陰極引出端子 ８ コンデンサ素子 ９ 封口体 １０ リベット １１ 外装ケース １２ 陽極外部端子 １３ 陰極外部端子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁作用金属からなる陽極箔と陰極箔間に
   スペーサを介在して形成したコンデンサ素子に駆動用電
   解液を含浸してなる電解コンデンサにおいて、前記コン
   デンサ素子の空巻部がスペーサ及びポリエチレンテレフ
   タレート、又はポリエステルの高分子フィルムで形成し
   たことを特徴とする電解コンデンサ。