JPH09232189A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陽極箔の劣化による破壊や燃焼等を軽減し、
寿命を向上できる電解コンデンサを提供すること。 【解決手段】 陽極用リード線２を接続した陽極箔１
と、陰極箔４とを電解紙３を介して重ねて巻回したコン
デンサ素子６を有する電解コンデンサ１５において、１
本の陽極用リード線２を中央部に接続したほぼ均等な長
さの陽極箔１を２枚以上並列に接続することを特徴とす
る電解コンデンサ１５。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は乾式アルミ電解コン
デンサなどの電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】乾式アルミ電解コンデンサ等の電解コン
デンサは、アルミ等のエッチング箔を所定の電圧で化成
した陽極箔と、エッチング箔からなる陰極箔とを電解紙
を介して重ね合せて巻回して形成したコンデンサ素子を
用いている。そして特に、陽極箔は、一枚の長い箔に等
間隔に複数の陽極用リード線を接続している。このよう
な構造にすると、電解コンデンサに流れる電流容量を増
大でき、かつ等価直列抵抗を低下できるため発熱を減少
でき、その発熱による劣化を抑制できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、陽極箔の一部
が劣化して短絡状態になると、他の部分が正常であって
もその劣化部分に大電流が集中して流れる。そのため、
電解コンデンサは、発熱してケース内の圧力が上昇し、
蓋が飛び出したり、ケースが破れたりし、あるいは燃焼
したりする欠点がある。

【０００４】本発明は、以上の欠点を改良し、陽極箔の
劣化による破壊や燃焼等を軽減し、寿命を向上できる電
解コンデンサを提供することを課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、陽極用リード線を接続した陽極箔と、
陰極箔とを電解紙を介して重ねて巻回したコンデンサ素
子を有する電解コンデンサにおいて、１本の陽極用リー
ド線を中央部に接続したほぼ均等な長さの陽極箔を２枚
以上並列に接続することを特徴とする電解コンデンサを
提供するものである。

【０００６】本発明によれば、陽極箔の一枚が劣化する
と、その劣化部分に集中して電流が流れ、終には一時的
に短絡状態になる。そしてこの短絡状態になった陽極箔
に接続している陽極用リード線は、この短絡により大電
流が流れ、途中で溶けて切れる。そのため、この陽極箔
は、電気的に開放される。従って、電解コンデンサは、
開放された陽極箔部分だけ容量が減少するが、破壊や燃
焼等することなく、コンデンサとしての正常な機能を持
続できる。

【０００７】なお、陽極用リード線を陽極箔の中央部に
接続しているため、端部等の他の位置に接続した場合に
比較して等価直列抵抗を低下できる。従って、電解コン
デンサの発熱を抑制でき、寿命を改善できる。

【０００８】また、陽極用リード線を陽極箔の中央部に
接続するとともに、陽極箔をほぼ均等の長さにしている
ため、各陽極箔に流れる電流をほぼ同じ大きさにでき
る。従って、個々の陽極箔によって劣化し易くなる傾向
を抑制できる。そのため、電解コンデンサの寿命を改善
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１において、１は、陽極箔であ
り、２枚以上を並列に配置して巻回している。この陽極
箔１は、アルミ等の弁作用金属のエッチング箔に化成皮
膜を形成したもので、ほぼ均等な長さになっている。２
は、陽極用リード線であり、陽極箔１のほぼ中央部に一
端を接続し、他端を引き出している。この陽極用リード
線２は、未処理のアルミ等の弁作用金属の箔や、化成皮
膜を形成した弁作用金属箔を用いる。３は、電解紙であ
り、密度０．４〜０．７、厚さ３０〜６０μｍのクラフ
ト紙やマニラ紙を用い、電解コンデンサの定格に応じて
１枚または２〜３枚程度重ねて用いる。この電解紙３は
陽極箔１よりも巾が広くなっている。４は、陰極箔であ
り、陽極箔１とほぼ同じ巾で、陽極箔１よりも薄いアル
ミ等の弁作用金属箔のエッチング箔からなる。５は、陰
極箔４に接続した陰極用リード線であり、未処理のアル
ミ等の弁作用金属からなる。そして、陽極箔１と陰極箔
４とを電解紙３を介して重ね合せて巻回し、陽極用リー
ド線２及び陰極用リード線５を引き出してコンデンサ素
子６を形成している。

【００１０】また、コンデンサ素子６には電解液を含浸
している。電解液は、例えば、エチレングリコールやポ
リプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコー
ルからなる溶媒に、ホウ酸やホウ酸アンモニウム、リン
酸、マンニット等の各物質を溶解した有機酸系等の液を
用いる。

【００１１】そして電解液を含浸したコンデンサ素子６
を、図２に示す通り、ケース７に収納する。ケース７
は、アルミ等の金属製やエポキシ樹脂等の絶縁樹脂製で
あり、通常、円筒状である。ケース７の端には絶縁樹脂
製の蓋８を取り付けている。なお、蓋８はゴム張りベー
ク板等の積層板を用いてもよい。蓋８には陽極端子９及
び陰極端子１０を貫通して設けている。これらの陽極端
子９及び陰極端子１０にはネジ端子を用いているが、他
にラグ端子等を用いてもよい。そして陽極端子９及び陰
極端子１０には各々陽極用リード線２及び陰極用リード
線５を接続している。これにより各陽極箔１を並列に接
続できる。また、蓋８に貫通孔１１を設け、この貫通孔
１１に防爆弁１２を挿入し固定している。さらに、ケー
ス７内にピッチやアタクチックポリプロピレン、シリコ
ン樹脂等の固定剤１３を充填して、コンデンサ素子６を
ケース７に固定している。ケース７の表面には絶縁性の
チューブ１４を被覆して、電解コンデンサ１５を絶縁し
ている。

【００１２】次に、上記の実施の形態の製造方法につい
て説明する。先ず、陽極箔１を製造するには、厚さ数１
０〜１００μｍ程度の弁作用金属の箔を用いる。すなわ
ち、先ず、この箔を塩酸や硫酸等の液中に浸漬し、直流
エッチング法等によって粗面化する。粗面化後、純水中
でボイルする。ボイル後、ホウ酸やシュウ酸等の化成液
中において、定格電圧のほぼ１．４倍程度の電圧まで段
階的に昇圧して電圧を印加し、化成して化成皮膜を形成
する。化成処理後、必要に応じて安定化するために、リ
ン酸処理等をし、ついで焼成処理をする。焼成処理後、
任意の巾及び長さの大きさに切断する。なお、陽極箔１
を最終的な巻取り時の長さに切断するのは、巻取り作業
前でもあるいは巻取り作業時でもどちらでもよい。

【００１３】また、陽極用リード線２は、未処理の弁作
用金属箔を用いる場合には、巻取り処理前又は巻取り処
理時に任意の巾及び長さの大きさに切断する。そして切
断後、陽極箔１のほぼ中央部にコールドウェルド法やか
しめつけ法等により接続する。また、弁作用金属箔に化
成皮膜を形成した箔を用いる場合には、次の通りに製造
する。すなわち、先ず、弁作用金属箔を陽極箔１の化成
電圧よりも高い電圧で化成して化成皮膜を形成する。化
成後、リン酸処理や焼成処理をし、その後再化成処理を
して化成皮膜を修復する。再化成処理後、未処理の場合
と同様に、巻取り処理前又は巻取り処理時に切断し、陽
極箔１に接続する。

【００１４】陰極箔４は、陽極箔１よりも薄い弁作用金
属箔を粗面化し、その後、リン酸処理し、任意の巾及び
長さの大きさに切断して製造する。そして切断後の陰極
箔４に陰極用リード線５をコールドウェルド法やかしめ
つけ法等により接続する。

【００１５】そして図１に示す通り、陽極箔１と、電解
紙３と、陰極箔４とを巻き取ってコンデンサ素子６を形
成する。コンデンサ素子６を形成後、真空含浸法や真空
加圧含浸法等によって電解液を含浸する。

【００１６】電解液を含浸後、コンデンサ素子６をケー
ス７に収納する。そしてケース７に収納後、陽極用リー
ド線２及び陰極用リード線５を、各々陽極端子９及び陰
極端子１０に接続する。接続後、硬化前の固定剤１３を
ケース７の底の方に充填し、固定剤１３を硬化してコン
デンサ素子６を固定する。固定後、蓋８をケース７の端
に取り付けて、ケース７を密閉する。ケース７を密閉
後、高温雰囲気中において、段階的に昇圧しながら最終
的に定格電圧以上の電圧を印加してエージング処理す
る。エージング処理後、ケース７にチューブ１４を被覆
する。

【００１７】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、１本の陽
極用リード線を中央部に接続したほぼ均等な長さの陽極
箔を２枚以上並列に接続しているため、ケースが破壊し
たり、蓋が飛んだり、燃焼する等の事故を低下でき、寿
命を向上できる電解コンデンサが獲られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に用いるコンデンサ素子の
展開図を示す。

【図２】本発明の実施の形態の電解コンデンサの断面図
を示す。

【符号の説明】

１…陽極箔、 ２…陽極用リード線、 ３…電解紙、
４…陰極箔、６…コンデンサ素子、 １５…電解コンデ
ンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極用リード線を接続した陽極箔と、陰
   極箔とを電解紙を介して重ねて巻回したコンデンサ素子
   を有する電解コンデンサにおいて、１本の陽極用リード
   線を中央部に接続したほぼ均等な長さの陽極箔を２枚以
   上並列に接続することを特徴とする電解コンデンサ。