JPH10229032A - コンデンサ素子の端子構造 - Google Patents

コンデンサ素子の端子構造

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JPH10229032A
JPH10229032A JP9030913A JP3091397A JPH10229032A JP H10229032 A JPH10229032 A JP H10229032A JP 9030913 A JP9030913 A JP 9030913A JP 3091397 A JP3091397 A JP 3091397A JP H10229032 A JPH10229032 A JP H10229032A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 コンデンサ素子の電気的特性であるインピー
ダンス値の低減と共に端子部のインダクタンスLの低減
を容易に達成できるコンデンサ素子の端子構造を提供す
る。 【解決手段】 陽極箔と陰極箔とを適宜セパレータを介
して重ね合わせて形成した電極箔に、それぞれタブ端子
を取付けて巻回してコンデンサ素子を構成し、コンデン
サ素子より突出したタブ端子を、表面に外部端子を備え
た封口板の裏面に突出する導電性リベットにそれぞれ結
合固定するコンデンサ素子の端子構造において、陽極箔
20と陰極箔22とに対して、それぞれ重なり合うと共
に所定間隔離間させて複数のタブ端子20a、20b、
22a、22bを取付け、電極箔の巻回に際してタブ端
子が全て巻回中心より半径方向へ一直線上に位置するよ
うに構成し、素子より突出するタブ端子をそれぞれ絶縁
体26、27を介して同極のタブ端子を相互に接合さ
せ、導電性リベット32、33に結合固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ素子の
端子構造に係り、特に電解コンデンサの電気的特性であ
るインピーダンス値の低減を行うために、両電極のタブ
端子をコンデンサ素子より引き出す際に最もインピーダ
ンス値が小さくなるポイントより前記タブ端子を導出す
るコンデンサ素子の端子構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電解コンデンサにおいては、共振
点が存在し、共振周波数以上においては、コンデンサで
はなくコイルとして機能し、周波数の上昇と共にインピ
ーダンス値が増大してしまう。電解コンデンサは、普通
は低い周波数で機能すればよいのであるが、最近は、非
常に高い周波数においても役に立たなければならない用
途が増加しつつある。
【0003】そこで、共振周波数を高くするために、コ
ンデンサ素子の構造をどのような構造とすればよいか、
という問題が生じた。
【0004】しかるに、共振周波数を高くするには、次
式(1)により、インダクタンスLと、キャパシタンス
Cの値を小さくすればよい(図11参照)。また、キャ
パシタンスCを小さくできない場合には、インダクタン
スLを小さくするほかはない。
【0005】
【数1】
【0006】Lを小さくする第1の方法は、コイル状に
巻回されている電極の長さを短くすることである。エッ
チング効果の大きい箔を利用し、箔の幅を広くして巻数
を少なくすれば、インダクタンスLの値は小さくするこ
とができる。但し、極端に幅を広くすると、逆効果とな
るので、適正値に設定する必要がある。
【0007】また、インダクタンスLを小さくする第2
の方法は、図12の(a)に示すように、陽極箔10お
よび陰極箔12のそれぞれ引出しタブ端子10a、12
aの位置を、巻取られる両電極箔10、12の中央に相
対して取付けることである。また、図12の(b)に示
すように、いずれかの電極箔(例えば陽極箔10)の端
部に相対して取付けることも可能である。なお、図12
の(c)に示すように、両電極箔10、12の相反する
端部に取付けると、インダクタンスLの値は大きくなっ
てしまう。
【0008】以上の説明においては、引出しタブ端子
を、両電極に対してそれぞれ1本取付ける場合を示した
が、引出しタブ端子を増加することによって、さらにイ
ンダクタンスLの値を減少することができる。この場
合、各電極箔10、12の端部と引出しタブ端子との間
の長さをそれぞれ「1」とすれば、タブ端子10aと1
0aとの間およびタブ端子12aと12aとの間は、そ
れぞれ「2」の割合とすればよい(図13参照)。この
ような場合、電極箔の巻取り後に、陽極箔10の引出し
タブ端子10aの全て、および陰極箔12の引出しタブ
端子12aの全てを、それぞれ一括して封口板の外部端
子に接続する必要がある。
【0009】しかるに、通常のコンデンサ、特に比較的
大型のコンデンサは、コンデンサ素子を収納した外装ケ
ースの開口部に、外部接続用のタブ端子が固着された封
口板を装着して形成している。
【0010】このようなコンデンサにおいては、前記封
口板を貫通して封口板の裏面に突出したタブ端子のリベ
ット部に、コンデンサ素子から導出したタブ端子(先端
部分に貫通孔を設けている)を挿通させて係止し、さら
にワッシャ等を装着してこれらを一体的に圧接した接続
端子構造を有している。
【0011】ところが、このようなコンデンサの接続端
子構造では、コンデンサ素子から導出したタブ端子間隔
と、封口板の裏面に突出した端子のリベット間隔とを、
一致させる必要があり、両電極タブ端子をコンデンサ素
子より引き出す際に、前記間隔を設ける必要がある。従
って、電極箔の巻取り後におけるコンデンサ素子の外観
は、図14に示すようになり、陽極引出しタブ端子10
aと陰極引出しタブ端子12aとは、封口板の裏面に突
出したタブ端子のリベット間隔と、同一寸法で離れた形
態となる。また、その際の陽極箔10および陰極箔12
のそれぞれ引出しタブ端子10a、12aの位置は、図
15に示すように、封口板の裏面に突出したタブ端子の
リベット間隔に相当する、巻回時に必要な円周長さ
「A」分の間隔が必要となる。
【0012】なお、前記図15に示す陽極箔10および
陰極箔12のそれぞれ引出しタブ端子10a、12aの
位置は、厳密な形でモデル図を描いた場合を示すもので
あり、これを簡易的に描くと、例えば図16に示すよう
になり、誤解を生じ易い。
【0013】すなわち、図16に示すコンデンサ素子
は、絶縁紙14、陰極箔12、絶縁紙15、陽極箔10
を重ね、始端Sより巻始めて、図17に示すように巻回
し、そして電解液を含浸させたものである。この場合、
各電極側(陽極箔10、陰極箔12)には、それぞれ任
意の数の電極タブ端子群11および13が、所要間隔毎
に全長に亘って設けられ(図16参照)、これらの各電
極タブ端子群11、13は、図17に示すように同一極
性毎に一括されている。
【0014】そこで、前記図16において、誤解を生じ
易い点は、両電極の引出しタブ端子の位置と、電極箔の
巻取り後におけるコンデンサ素子のタブ端子の位置であ
る。すなわち、図16においては前記両電極の引出しタ
ブ端子が、あたかも重なっているように描かれている
が、電極箔の巻取り後におけるコンデンサ素子18の各
電極タブ端子群11、13は、陽極および陰極毎に一括
されている点である。これは、図16の両電極の引出し
タブ端子の位置を、簡易的に描いたためであり、本来の
内容と異なり誤解を生じ易い。
【0015】さらに、前述した比較的大型のコンデンサ
においては、コンデンサ素子から所要の間隔を設けて両
電極タブ端子を導出する場合、コンデンサの電気的特性
であるインピーダンスは、大きく影響を受け、間隔が広
く(巻回構造における両電極引き出しタブ端子間の周
長)なるにつれて、インピーダンスの値は大きくなる
(図18参照)。すなわち、図18は、両電極タブ端子
10a、12aの引出し位置と、インピーダンス(|Z
|)および等価直列抵抗(ESR)との特性を示したも
のである。そして、この場合のインピーダンスおよび等
価直列抵抗の周波数特性は、図19に示すようになる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来の
電解コンデンサにおいて、コイル状に巻回されている電
極箔より導出した引出しタブ端子間隔を狭くする実施手
段として、例えば封口板の裏面に突出した端子のリベッ
ト間隔を狭くすることが提案される。しかしながら、こ
の場合、封口板を貫通した封口板表面の外部端子間隔を
も制限してしまうので、実用的ではない。
【0017】また、電極の長さを短くする前記第1の方
法は、エッチング効果の大きい電極箔を使用することと
なるため、電極箔の機械的強度(曲げ、引っ張り等)が
低下し、巻回時の箔切れおよび引出しタブ端子接続部に
亀裂を生じる等の難点がある。
【0018】そこで、本発明者は、鋭意研究並びに検討
を重ねた結果、引出しタブ端子を幅の広い板状のものと
し、前記両引出しタブ端子を極めて薄い絶縁物を間に挾
んで、両電極タブ端子が重なり合うように密着し、外部
端子との接続部は水平に折り曲げることにより、得られ
る引出しタブ端子構造は、環状部が極めて小面積である
から、端子部のインダクタンスLを微小にすることが可
能となり、両電極タブ端子の引出し位置とインピーダン
ス特性の関係において、インピーダンスを最小値とする
ことができることを突き止めた。
【0019】また、コンデンサ素子の引出しタブ端子数
を増加させる場合は、両電極タブ端子を重ねたものを1
対と数えた場合に、コンデンサ素子の端面部に複数個所
設けることが可能であるが、1個所にまとめて両電極タ
ブ端子を配置すれば、インピーダンスを最小値化すると
共に、端子部のインダクタンスLを低減化することに有
効であることを突き止めた。
【0020】従って、本発明の目的は、コンデンサ素子
の電気的特性であるインピーダンス値の低減を図るべ
く、両電極タブ端子をコンデンサ素子より引き出す際
に、最もインピーダンス値が小さくなるポイントすなわ
ち両電極タブ端子が重なり合う位置よりタブ端子を導出
することにより、前記インピーダンス値の低減と共に端
子部のインダクタンスLの低減を容易に達成することが
できるコンデンサ素子の端子構造を提供することにあ
る。
【0021】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係るコンデンサ素子の端子構造は、陽極箔
と陰極箔とを適宜セパレータを介して重ね合わせて形成
した電極箔に、それぞれタブ端子を取付けてこれを巻回
することによりコンデンサ素子を構成し、前記コンデン
サ素子より突出した前記タブ端子を、表面に外部端子を
備えた封口板の裏面に突出する導電性リベットにそれぞ
れ結合固定してなるコンデンサ素子の端子構造におい
て、前記陽極箔と陰極箔とに対して、それぞれ重なり合
うと共に所定間隔離間させて複数のタブ端子を取付け、
これら電極箔の巻回に際して前記タブ端子が全て巻回中
心より半径方向へ一直線上に位置するように構成し、コ
ンデンサ素子より突出する前記タブ端子をそれぞれ絶縁
体を介して同極のタブ端子を相互に接合させ、導電性リ
ベットに結合固定することを特徴とする。
【0022】この場合、前記いずれか一方の電極箔に取
付けたタブ端子を、他方の電極箔に取付けたタブ端子よ
り広幅でかつ長く形成すると共に、そのほぼ中央に開口
部を設け、これらの開口部を介して前記他方の電極箔に
取付けたタブ端子を相互に接合し、前記一方の電極箔に
取付けたタブ端子はその先端部ににおいて相互に接合す
るように構成することができる。
【0023】また、前記電極箔にそれぞれ取付けたタブ
端子の幅と長さとをそれぞれ同一寸法に設定し、前記一
方の電極箔に取付けたタブ端子の先端部と、前記他方の
電極箔に取付けたタブ端子の先端部とが、それぞれ重な
らないようにそれぞれ片側をカットした構成とすること
もできる。
【0024】
【実施例】次に、本発明に係るコンデンサ素子の端子構
造の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に
説明する。
【0025】実施例1 図1および図2は、本発明におけるコンデンサ素子の端
子構造の一実施例の概略構成を示すものである。
【0026】まず、図1において、参照符号20は陽極
箔、22は陰極箔をそれぞれ示し、これら陽極箔20と
陰極箔22との間および陰極箔22の反対側にそれぞれ
電解液保持のためのセパレータ24、25を配置して、
これら陽極箔20と陰極箔22とを一端部側から巻回し
た場合にそれぞれ絶縁保持されるように構成されてい
る。
【0027】陽極箔20には、所定間隔離間して第1の
タブ端子20aと第2のタブ端子20bとを取付けると
共に、陰極箔22にも、前記各タブ端子20a、20b
と対応して第1のタブ端子22aと第2のタブ端子22
bとを取付ける。
【0028】なお、この場合、陽極側の各タブ端子20
a、20bには、陽極箔20より上方に突出する部分に
それぞれ絶縁チューブからなる絶縁体26、27を被着
する。また、陰極側の各タブ端子22a、22bは、前
記陽極側の各タブ端子20a、20bより幅広でかつよ
り長く突出するように形成すると共に、そのほぼ中央に
それぞれ開口部23a、23bを設けて、対応する陽極
側の各タブ端子20a、20bを挿通し得るように形成
する。
【0029】従って、このようにタブ端子を取付けた陽
極箔20と陰極箔22とは、その一端部側から巻回し、
それぞれ第1のタブ端子20a、22aと第2のタブ端
子20b、22bとが、その巻回中心より同一半径方向
の一直線上に位置するようにして、コンデンサ素子30
を構成する〔図2の(a)、(b)参照〕。
【0030】図3は、前記図1および図2に示す構成か
らなるコンデンサ素子の外部端子との接続構成の実施例
を示すものである。すなわち、本実施例においては、そ
れぞれ絶縁体26、27を被着した陽極側の各タブ端子
20a、20bを、それぞれ陰極側の各タブ端子22
a、22bの折曲げられた開口部23a、23bを挿通
させて、それぞれ同一電極毎に接合する。
【0031】しかる後、前記陽極側タブ端子20a、2
0bと陰極側タブ端子22a、22bとは、封口板36
の一側面(裏面)に突出配置した一対の導電性リベット
32、33にそれぞれ装着し、さらにカシメ用ワッシャ
34、35を取着して結合固定する。なお、前記封口板
36の他側面(表面)には、前記リベット32、33と
導通接続された外部端子38、39がそれぞれ設けられ
ている。
【0032】なお、このように形成されたコンデンサ素
子30は、その後ケーシングに封入され、化成処理さ
れ、電解コンデンサとして製品化される。
【0033】実施例2 図4および図5は、本発明におけるコンデンサ素子の端
子構造の別の実施例の概略構成を示すものである。
【0034】本実施例においては、基本的に図1および
図2に示す実施例1の構成と同様であり、同一の構成部
分については同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略
する。すなわち、本実施例において、陽極側の各タブ端
子20a、20bと陰極側の各タブ端子22a、22b
とは、それぞれ同一幅の寸法に設定したものであり、そ
してそれぞれ陽極箔20および陰極箔22から上方へ突
出する部分において、陽極側の各タブ端子20a′、2
0b′は右半分をカットし、陰極側の各タブ端子22
a′、22b′は左半分をカットした構成からなる〔図
5の(a)、(b)参照〕。
【0035】なお、本実施例においては、陽極側の各タ
ブ端子20a′、20b′を囲繞するように、それぞれ
絶縁フィルムからなる絶縁体26′、27′が設けられ
ている。
【0036】このように構成されたコンデンサ素子30
は、図6に示すように、それぞれ絶縁体26′、27′
を被着した陽極側の各タブ端子20a、20bと、陰極
側の各タブ端子22a、22bとを反対方向に折曲し
て、それぞれ同一電極毎に接合し、前記図3に示す実施
例と同様にして、封口板36の一側面に突出配置した一
対の導電性リベット32、33にそれぞれ装着し、さら
にカシメ用ワッシャ34、35を取着して結合固定する
ことができる。
【0037】実施例3 図7および図8は、前述した図1および図2に示す実施
例1のコンデンサ素子の端子構造の変形例を示すもので
ある。従って、同一の構成部分については同一の参照符
号を付し、詳細な説明は省略する。
【0038】すなわち、本実施例において、陽極箔20
および陰極箔22に、それぞれ取付けられる各タブ端子
20a、20bおよび22a、22bの構成は全く同一
である。本実施例においては、前記タブ端子20a、2
0bに被着される絶縁体として、半径方向に一直線上に
位置する各タブ端子20a、22a、20b、22bの
間に絶縁フィルム26′、26″、27′を介挿した構
成からなる。そして、これらの絶縁フィルム26′、2
6″、27′のほぼ中央部に、前記陽極側の各タブ端子
20a、20bが導通接触し得るように開口26a′、
26a″、27a′を設けた構成からなる〔図8の
(a)、(b)参照〕。
【0039】このように構成されたコンデンサ素子30
は、図9に示すように、各タブ端子20a、22a、2
0b、22bを折曲することなく、封口板26の導電性
リベット32、33へ装着し得るように構成したもので
ある。すなわち、陽極側タブ端子20a、20bは、陰
極側タブ端子22a、22bの開口部23a、23bと
絶縁体26′、26″、27′の開口26a′、26
a″、27a′を介して、相互に導通接合され、また陰
極側タブ端子22a、22bはその先端部において相互
に導通接合される。そして、封口板36の一側面(裏
面)に突出配置した一対の導電性リベット32、33に
それぞれ装着し、さらにカシメ用ワッシャ34、35を
取着して結合固定する。なお、前記封口板36の他側面
(表面)には、前記リベット32、33と導通接続され
た外部端子38、39がそれぞれ設けられている。
【0040】実施例4 図10は、前述した図1および図2に示す実施例1のコ
ンデンサ素子の端子構造のさらに別の変形例を示すもの
である。
【0041】すなわち、本実施例においては、前記図9
に示す実施例と同様にして、コンデンサ素子30の各タ
ブ端子20a、22a、20b、22bを折曲すること
なく、封口板26の導電性リベット32、33に対して
装着し得るように構成したものである。
【0042】従って、本実施例において、陽極側タブ端
子20a、20bは、陰極側タブ端子22a、22bの
開口部23a、23bを介して相互に導通接合され、ま
た陰極側タブ端子22a、22bはその先端部において
相互に導通接合される。そして、封口板36の一側面に
突出配置した一対の導電性リベット32、33にそれぞ
れ装着し、さらにカシメ用ワッシャ34、35を取着し
て結合固定したものである。
【0043】以上、本発明の好適な実施例についてそれ
ぞれ説明したが、本発明は前記実施例に限定されること
なく、例えば各電極箔に取付けるタブ端子は2以上の複
数に設定することが可能であり、その他本発明の精神を
逸脱しない範囲内において種々の設計変更をすることが
できる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るコン
デンサ素子の端子構造によれば、陽極箔と陰極箔とを適
宜セパレータを介して重ね合わせて形成した電極箔に、
それぞれタブ端子を取付けてこれを巻回することにより
コンデンサ素子を構成し、前記コンデンサ素子より突出
した前記タブ端子を、表面に外部端子を備えた封口板の
裏面に突出する導電性リベットにそれぞれ結合固定して
なるコンデンサ素子の端子構造において、前記陽極箔と
陰極箔とに対して、それぞれ重なり合うと共に所定間隔
離間させて複数のタブ端子を取付け、これら電極箔の巻
回に際して前記タブ端子が全て巻回中心より半径方向へ
一直線上に位置するように構成し、コンデンサ素子より
突出する前記タブ端子をそれぞれ絶縁体を介して同極の
タブ端子を相互に接合させ、導電性リベットに結合固定
した構成とすることにより、最もインピーダンス値が小
さくなるポイントである両電極タブ端子が重なり合う位
置よりタブ端子を導出することができ、しかも前記イン
ピーダンス値の低減と共に端子部のインダクタンスLの
低減も容易に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコンデンサ素子における引出し端
子構造の一実施例を示す電極箔および端子の概略構成図
である。
【図2】(a)は図1に示す電極箔の巻取り後における
コンデンサ素子の外観斜視図であり、(b)は(a)の
平面図である。
【図3】図2に示すコンデンサ素子の外部端子の接続構
成を示す説明図である。
【図4】本発明に係るコンデンサ素子における引出し端
子構造の別の実施例を示す電極箔および端子の概略構成
図である。
【図5】(a)は図4に示す電極箔の巻取り後における
コンデンサ素子の外観斜視図であり、(b)は(a)の
平面図である。
【図6】図5に示すコンデンサ素子の外部端子の接続構
成を示す説明図である。
【図7】図1に示すコンデンサ素子における引出し端子
構造の変形例を示す電極箔および端子の概略構成図であ
る。
【図8】(a)は図7に示す電極箔の巻取り後における
コンデンサ素子の外観斜視図であり、(b)は(a)の
平面図である。
【図9】図8に示すコンデンサ素子の外部端子の接続構
成を示す説明図である。
【図10】図1および図2に示すコンデンサ素子の引出
し端子構造における外部端子の接続構成の変形例を示す
説明図である。
【図11】電解コンデンサの周波数特性を示す特性曲線
図である。
【図12】(a)〜(c)は従来の電解コンデンサにお
ける陽極箔および陰極箔に対するそれぞれ異なる引出し
端子位置を示す説明図である。
【図13】従来の電解コンデンサにおける陽極箔および
陰極箔に対するそれぞれ複数の引出し端子位置を示す説
明図である。
【図14】従来の電解コンデンサにおける陽極箔および
陰極箔の巻取り後におけるコンデンサ素子の外観斜視図
である。
【図15】図14に示すコンデンサ素子の陽極箔および
陰極箔に対する引出し端子位置を示す説明図である。
【図16】多数の引出し端子を有するコンデンサ素子の
陽極箔および陰極箔に対する引出し端子位置を簡略的に
示す説明図である。
【図17】図16に示す陽極箔および陰極箔の巻取り後
におけるコンデンサ素子の外観斜視図である。
【図18】比較的大型のコンデンサにおける両電極タブ
端子の引出し位置とインピーダンスおよび等価直列抵抗
との関係を示す説明図である。
【図19】図18に示すインピーダンスおよび等価直列
抵抗の周波数特性を示す特性線図である。
【符号の説明】
20 陽極箔 20a、20a′ 第1の引出しタブ端子 20b、20b′ 第2の引出しタブ端子 22 陰極箔 22a、22a′ 第1の引出しタブ端子 22b、22b′ 第2の引出しタブ端子 23a、23b 開口部 24、25 セパレータ 26、27 絶縁体(絶縁チューブ) 26′、26″、27′ 絶縁体(絶縁フィルム) 26a′、26a″、27a′ 開口 30 コンデンサ素子 32、33 導電性リベット 34、35 カシメ用ワッシャ 36 封口板 38、39 外部端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極箔と陰極箔とを適宜セパレータを介
    して重ね合わせて形成した電極箔に、それぞれタブ端子
    を取付けてこれを巻回することによりコンデンサ素子を
    構成し、前記コンデンサ素子より突出した前記タブ端子
    を、表面に外部端子を備えた封口板の裏面に突出する導
    電性リベットにそれぞれ結合固定してなるコンデンサ素
    子の端子構造において、 前記陽極箔と陰極箔とに対して、それぞれ重なり合うと
    共に所定間隔離間させて複数のタブ端子を取付け、これ
    ら電極箔の巻回に際して前記タブ端子が全て巻回中心よ
    り半径方向へ一直線上に位置するように構成し、コンデ
    ンサ素子より突出する前記タブ端子をそれぞれ絶縁体を
    介して同極のタブ端子を相互に接合させ、導電性リベッ
    トに結合固定することを特徴とするコンデンサ素子の端
    子構造。
  2. 【請求項2】 いずれか一方の電極箔に取付けたタブ端
    子を、他方の電極箔に取付けたタブ端子より広幅でかつ
    長く形成すると共に、そのほぼ中央に開口部を設け、こ
    れらの開口部を介して前記他方の電極箔に取付けたタブ
    端子を相互に接合し、前記一方の電極箔に取付けたタブ
    端子はその先端部ににおいて相互に接合するように構成
    してなる請求項1記載のコンデンサ素子の端子構造。
  3. 【請求項3】 電極箔にそれぞれ取付けたタブ端子の幅
    と長さとをそれぞれ同一寸法に設定し、前記一方の電極
    箔に取付けたタブ端子の先端部と、前記他方の電極箔に
    取付けたタブ端子の先端部とが、それぞれ重ならないよ
    うにそれぞれ片側をカットした構成からなる請求項1記
    載のコンデンサ素子の端子構造。
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