JPH10256104A - 電解コンデンサの製造方法およびコンデンサ素子の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陽極箔と陰極箔の電極間距離が十分確保され
ていない場合においても、電極間距離を確実に広げるこ
とができ、かつケースの開口部を封口した完成品のリー
ドストレスに対しても強いものが得られる電解コンデン
サの製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 コンデンサ素子１１の陽極側リード１２
ａと陰極側リード１２ｂ間に、まず低電圧のパルス電流
を印加して陽極箔と陰極箔の突起によるショート箇所を
切断し、次に高電圧のパルス電流を印加して前記ショー
ト箇所の切断部における陽極箔と陰極箔の突起による近
接箇所を広げ、その後、規定の陽極箔と陰極箔の電極間
距離まで放電する放電電圧を印加して陽極箔と陰極箔の
電極間距離による良品、不良品の判定検査を行うように
したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器に利用
される電解コンデンサの製造方法およびコンデンサ素子
の処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化が進むにつれ、
電解コンデンサも小型化が顕著になっている。また電子
機器のデジタル化や蛍光灯等のインバータ化に伴い、電
解コンデンサも高周波のリップル吸収特性が良く、かつ
内部抵抗を低インピーダンス化したものが望まれてい
る。

【０００３】電解コンデンサの場合は、内部抵抗の大部
分を電解液の導通抵抗が占めており、セパレータを介し
て対向する陽極箔と陰極箔の電極面積が１／２になると
この部分の内部抵抗は２倍になり、一方、陽極箔と陰極
箔の電極間距離が１／２になるとこの部分の内部抵抗は
１／２倍になるものである。またこの内部抵抗はセパレ
ータの密度が低いほど減少するものである。

【０００４】図４は従来の電解コンデンサにおけるコン
デンサ素子の構成を示したもので、陽極側リード１を接
続した陽極箔２と、陰極側リード（図示せず）を接続し
た陰極箔３と、この陰極箔３と前記陽極箔２との間に介
在されかつ和紙で形成したセパレータ４，５を巻回する
ことにより巻回形のコンデンサ素子６を構成している。

【０００５】図５は図４で示したコンデンサ素子６の断
面図を示したもので、陽極箔２および陰極箔３からは突
起７，８が突出しているが、一般的にはセパレータ４，
５を介在させることにより、これらの突起７，８が対向
する陰極箔３あるいは陽極箔２に接触しないように設定
されているものである。

【０００６】電解コンデンサの小型化に対しては、陽極
箔２と陰極箔３の単位面積当たりの箔容量を向上させ、
かつ陽極箔２と陰極箔３の対向面積を小さくすることに
より、コンデンサ素子６の巻回数を少なくしている。そ
してこのコンデンサ素子６に電解液を含浸させてケース
（図示せず）内に収納し、その後、ケースの開口部を封
口した完成品の状態においては、内部インピーダンスが
増加するものである。

【０００７】この内部インピーダンスの増加を防止した
り、あるいは電解コンデンサの低インピーダンス化を図
るためには、セパレータ４，５の厚みを薄くするか、低
密度にする必要があるものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たようにセパレータ４，５の厚みを薄くしたり、低密度
にした場合、図５に示した突起７，８と陰極箔３あるい
は陽極箔２の電極間距離が十分に確保できないコンデン
サ素子６が得られることになり、そしてこのコンデンサ
素子６に電解液を含浸させてケース内に収納し、その
後、ケースの開口部を封口した完成品の状態において陽
極側リード１と陰極側リード（図示せず）にストレスを
加えると、ショートしやすくなるという問題点を有して
いた。

【０００９】図６は従来の電解コンデンサにおける生産
工程のフローチャートを示したもので、従来におけるコ
ンデンサ素子のショート検査は、巻き取り工程のすぐ後
に行い、そしてこのショート検査の内容は陽極側リード
と陰極側リード間の導通抵抗を測定するようにしている
ため、陽極箔と陰極箔の電極間距離が十分確保されてい
ない場合でも、電極間が接触していない限り、ショート
として検出することはできなかった。また従来において
は、ショート検査の後に陽極側リードと陰極側リードに
封口部材を挿入するようにしているため、この封口部材
の挿入工程において陽極側リードと陰極側リードに応力
が加わってショートに至るものが発生していた。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、陽極箔と陰極箔の電極間距離が十分確保されていな
い場合においても、電極間距離を確実に広げることがで
き、かつケースの開口部を封口した完成品のリードスト
レスに対しても強いものが得られる電解コンデンサの製
造方法を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電解コンデンサの製造方法は、陽極側リード
を接続した陽極箔と、陰極側リードを接続した陰極箔
と、この陰極箔と前記陽極箔との間に介在されたセパレ
ータとにより構成されたコンデンサ素子を備え、このコ
ンデンサ素子の陽極側リードと陰極側リード間に、まず
低電圧のパルス電流を印加して陽極箔と陰極箔の突起に
よるショート箇所を切断し、次に高電圧のパルス電流を
印加して前記ショート箇所の切断部における陽極箔と陰
極箔の突起による近接箇所を広げ、その後、規定の陽極
箔と陰極箔の電極間距離まで放電する放電電圧を印加し
て陽極箔と陰極箔の電極間距離による良品、不良品の判
定検査を行った後、このコンデンサ素子に電解液を含浸
させてケース内に収納し、その後、ケースの開口部を封
口するようにしたもので、この製造方法によれば、陽極
箔と陰極箔の電極間距離が十分確保されていない場合に
おいても、電極間距離を確実に広げることができ、かつ
ケースの開口部を封口した完成品のリードストレスに対
しても強いものが得られるものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、陽極側リードを接続した陽極箔と、陰極側リードを
接続した陰極箔と、この陰極箔と前記陽極箔との間に介
在されたセパレータとにより構成されたコンデンサ素子
を備え、このコンデンサ素子の陽極側リードと陰極側リ
ード間に、まず低電圧のパルス電流を印加して陽極箔と
陰極箔の突起によるショート箇所を切断し、次に高電圧
のパルス電流を印加して前記ショート箇所の切断部にお
ける陽極箔と陰極箔の突起による近接箇所を広げ、その
後、規定の陽極箔と陰極箔の電極間距離まで放電する放
電電圧を印加して陽極箔と陰極箔の電極間距離による良
品、不良品の判定検査を行った後、このコンデンサ素子
に電解液を含浸させてケース内に収納し、その後、ケー
スの開口部を封口するようにしたもので、この製造方法
によれば、まず低電圧のパルス電流により陽極箔と陰極
箔の突起によるショート箇所を切断するようにしている
ため、次工程で高電圧のパルス電流を印加した場合にア
ーク放電がしやすくなり、これにより、陽極箔と陰極箔
の電極間距離が十分確保されていない場合においても、
電極間距離を確実に広げることができ、また、その後、
規定の陽極箔と陰極箔の電極間距離まで放電する放電電
圧を印加して陽極箔と陰極箔の電極間距離による良品、
不良品の判定検査を行うようにしているため、この検査
により、その後の工程には電極間距離の広いものを選別
して流すことができ、これにより、ケースの開口部を封
口した完成品の状態において陽極側リードと陰極側リー
ドにストレスが加わった場合においても、ショートしに
くい強いものが得られるものである。

【００１３】請求項２に記載の発明は、陽極側リードを
接続した陽極箔と、陰極側リードを接続した陰極箔と、
この陰極箔と前記陽極箔との間に介在されたセパレータ
とにより構成されたコンデンサ素子を備え、このコンデ
ンサ素子の陽極側リードと陰極側リードにまず封口部材
を挿入し、その後、前記陽極側リードと陰極側リード間
に低電圧のパルス電流を印加して陽極箔と陰極箔の突起
によるショート箇所を切断し、次に高電圧のパルス電流
を印加して前記ショート箇所の切断部における陽極箔と
陰極箔の突起による近接箇所を広げ、その後、規定の陽
極箔と陰極箔の電極間距離まで放電する放電電圧を印加
して陽極箔と陰極箔の電極間距離による良品、不良品の
判定検査を行った後、このコンデンサ素子に電解液を含
浸させてケース内に収納し、その後、ケースの開口部を
封口するようにしたもので、この製造方法によれば、コ
ンデンサ素子の陽極側リードと陰極側リードにまず封口
部材を挿入してコンデンサ素子の陽極側リードと陰極側
リードを固定し、その後、低電圧のパルス電流や高電圧
のパルス電流等による処理を行うようにしているため、
組み立て工程などのストレスに対しても、陽極箔と陰極
箔の電極間距離の変化は起こりにくく、その結果、ケー
スの開口部を封口した完成品のリードストレスに対する
強度のバラツキも少なくなるものである。

【００１４】請求項３に記載の発明は、陽極側リードを
接続した陽極箔と、陰極側リードを接続した陰極箔と、
この陰極箔と前記陽極箔との間に介在されたセパレータ
とにより構成されたコンデンサ素子の陽極側リードと陰
極側リード間に、まず低電圧のパルス電流を印加して陽
極箔と陰極箔の突起によるショート箇所を切断し、次に
高電圧のパルス電流を印加して前記ショート箇所の切断
部における陽極箔と陰極箔の突起による近接箇所を広げ
るようにしたもので、このコンデンサ素子の処理方法に
よれば、まず低電圧のパルス電流により陽極箔と陰極箔
の突起によるショート箇所を切断するようにしているた
め、次工程で高電圧のパルス電流を印加した場合にアー
ク放電がしやすくなり、これにより、陽極箔と陰極箔の
電極間距離が十分確保されていない場合においても、電
極間距離を確実に広げることができるものである。

【００１５】以下、本発明の実施の形態について添付図
面にもとづいて説明する。図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は本
発明の一実施の形態における電解コンデンサの耐電圧向
上と検査の工程を示したもので、この図１（ａ）（ｂ）
（ｃ）において、１１はコンデンサ素子で、このコンデ
ンサ素子１１は陽極側リード１２ａを接続した陽極箔
（図示せず）と、陰極側リード１２ｂを接続した陰極箔
（図示せず）をその間にセパレータ（図示せず）を介在
させて巻回することにより構成されている。

【００１６】そして図１（ａ）に示すように、まず５〜
２００Ｖの低電圧Ｖ₁を充電用抵抗１３を介してコンデ
ンサ１４に充電し、そしてコンデンサ素子１１の陽極側
リード１２ａと陰極側リード１２ｂを一対の接触端子１
５ａ，１５ｂに接触させることにより、低電圧のパルス
電流を印加してコンデンサ素子１１を構成する陽極箔と
陰極箔の突起によるショート箇所を切断する。

【００１７】次に図１（ｂ）に示すように、３００〜５
００Ｖの高電圧Ｖ₂を抵抗１６を介してコンデンサ１７
に充電し、そしてコンデンサ素子１１の陽極側リード１
２ａと陰極側リード１２ｂを一対の接触端子１８ａ，１
８ｂに接触させることにより、高電圧のパルス電流を印
加して前記ショート箇所の切断部における陽極箔と陰極
箔の突起による近接箇所を広げる。なお、高電圧のパル
ス電流の印加時間は長いほうが陽極箔と陰極箔の電極間
距離を確実に広げることができるものである。

【００１８】次に検査工程として、図１（ｃ）に示すよ
うに、コンデンサ素子１１の陽極側リード１２ａと陰極
側リード１２ｂを一対の接触端子１９ａ，１９ｂに接触
させた状態で、前述した３００〜５００Ｖの高電圧Ｖ₂
と同等か、もしくは高電圧Ｖ₂より低い電圧に設定さ
れ、かつ規定の陽極箔と陰極箔の電極間距離まで放電す
る放電電圧Ｖ₃を電流制限用抵抗２０を介して印加し、
そして電流計２１により、放電すれば不良品、放電しな
ければ良品と判定することにより、陽極箔と陰極箔の電
極間距離による良品、不良品の判定検査を行うようにし
たものである。

【００１９】なお、上記本発明の一実施の形態において
は、量産の流れ作業を想定して、図１（ａ）（ｂ）に示
す処理と図１（ｃ）に示す検査のスイッチングを、コン
デンサ素子１１の陽極側リード１２ａと陰極側リード１
２ｂを各接触端子に順次接触させることにより行ってい
るが、トランジスタやリレー等のスイッチング素子によ
って図１（ａ）（ｂ）に示す処理と図１（ｃ）に示す検
査の切り替えを行ったり、複数パルスのスイッチングを
行うようにしてもよいものである。

【００２０】また、図１（ａ）（ｂ）に示すコンデンサ
１４，１７の容量や各種抵抗の定数は、陽極箔や陰極
箔、セパレータに著しいダメージを与えない設定にしな
ければならないものである。

【００２１】図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は図１（ａ）
（ｂ）に示す処理によって、陽極箔と陰極箔の突起によ
るショート箇所が切断されたり、このショート箇所の切
断部における陽極箔と陰極箔の突起による近接箇所が広
げられる状態を示したものである。すなわち、図２
（ａ）は陽極箔２２より突起２３が出ており、この突起
２３が陰極箔２４に接触してショートを起こしている状
態を示したもので、陽極箔２２と陰極箔２４との間に
は、両者２２，２４が接触しないようにセパレータ（図
示せず）を介在させているものである。

【００２２】そしてこの図２（ａ）に示す状態で、図１
（ａ）に示す処理を実施することにより、突起２３の先
端が放電エネルギーにより切断され、すなわちショート
箇所が切断されて図２（ｂ）に示す状態となるものであ
る。そしてこの図２（ｂ）に示す状態で、図１（ｂ）に
示す処理を実施することにより、突起２３の先端がアー
ク放電２５により広げられ、すなわちショート箇所の切
断部における陽極箔２２と陰極箔２４の突起２３による
近接箇所が広げられて図２（ｃ）に示す状態となるもの
である。

【００２３】なお、上記図２（ａ）に示す状態で図１
（ｂ）に示す処理を行うと突起２３の先端が溶けて、こ
れの表面張力により陰極箔２４に接触したままとなり、
処理後もショートしたままとなる場合が多いものであ
る。

【００２４】上記した本発明の一実施の形態において
は、図１（ａ）に示す低電圧のパルス電流により、図２
（ａ）に示す陽極箔２２と陰極箔２４の突起２３による
ショート箇所を切断するようにしているため、次工程で
図１（ｂ）に示す高電圧のパルス電流を印加した場合、
図２（ｂ）に示すアーク放電がしやすくなり、これによ
り、陽極箔２２と陰極箔２４の電極間距離が十分確保さ
れていない場合においても、電極間距離を確実に広げる
ことができるものである。

【００２５】また、図１（ｃ）に示すように、規定の陽
極箔２２と陰極箔２４の電極間距離まで放電する放電電
圧Ｖ₃を電流制限用抵抗２０を介して印加し、電流計２
１により陽極箔２２と陰極箔２４の電極間距離による良
品、不良品の判定検査を行うようにしているため、この
検査により、その後の工程には電極間距離の広いものを
選別して流すことができ、これにより、コンデンサ素子
１１を内蔵するケースの開口部を封口した完成品の状態
において陽極側リード１２ａと陰極側リード１２ｂにス
トレスが加わった場合においても、ショートしにくい強
いものが得られるものである。

【００２６】図３（ａ）（ｂ）は本発明の一実施の形態
における電解コンデンサの生産工程のフローチャートを
示したもので、この図３（ａ）（ｂ）に示すように、本
発明の一実施の形態においては、ショート検査を行う前
に、まずコンデンサ素子１１の陽極側リード１２ａと陰
極側リード１２ｂに封口部材２６を挿入してコンデンサ
素子１１の陽極側リード１２ａと陰極側リード１２ｂを
固定し、その後、陽極側リード１２ａと陰極側リード１
２ｂ間に低電圧のパルス電流を印加して陽極箔２２と陰
極箔２４の突起２３によるショート箇所を切断し、次に
高電圧のパルス電流を印加して前記ショート箇所の切断
部における陽極箔２２と陰極箔２４の突起２３による近
接箇所を広げ、その後、規定の陽極箔２２と陰極箔２４
の電極間距離まで放電する放電電圧を印加して陽極箔２
２と陰極箔２４の電極間距離による良品、不良品の判定
検査を行って、不良品を排除し、そして良品のみをその
後の組み立て工程に移行させるようにしたものである。

【００２７】そして、組み立て工程においては、コンデ
ンサ素子１１に電解液を含浸させてアルミニウムよりな
る有底円筒状のケース２７内に収納し、その後、ケース
２７の開口部を絞り２８によって封口するようにしてい
るものである。

【００２８】上記した図３（ａ）（ｂ）に示す電解コン
デンサにおいては、ショート検査を行う前に、まずコン
デンサ素子１１の陽極側リード１２ａと陰極側リード１
２ｂに封口部材２６を挿入してコンデンサ素子１１の陽
極側リード１２ａと陰極側リード１２ｂを固定し、その
後、低電圧のパルス電流や高電圧のパルス電流等による
処理を行うようにしているため、組み立て工程などのス
トレスに対しても、陽極箔２２と陰極箔２４の電極間距
離の変化は起こりにくく、その結果、ケース２７の開口
部を封口した完成品のリードストレスに対する強度のバ
ラツキも少なくなるものである。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明の電解コンデンサ
は、陽極側リードを接続した陽極箔と、陰極側リードを
接続した陰極箔と、この陰極箔と前記陽極箔との間に介
在されたセパレータとにより構成されたコンデンサ素子
を備え、このコンデンサ素子の陽極側リードと陰極側リ
ード間に、まず低電圧のパルス電流を印加して陽極箔と
陰極箔の突起によるショート箇所を切断し、次に高電圧
のパルス電流を印加して前記ショート箇所の切断部にお
ける陽極箔と陰極箔の突起による近接箇所を広げ、その
後、規定の陽極箔と陰極箔の電極間距離まで放電する放
電電圧を印加して陽極箔と陰極箔の電極間距離による良
品、不良品の判定検査を行った後、このコンデンサ素子
に電解液を含浸させてケース内に収納し、その後、ケー
スの開口部を封口するようにしたもので、この製造方法
によれば、まず低電圧のパルス電流により陽極箔と陰極
箔の突起によるショート箇所を切断するようにしている
ため、次工程で高電圧のパルス電流を印加した場合にア
ーク放電がしやすくなり、これにより、陽極箔と陰極箔
の電極間距離が十分確保されていない場合においても、
電極間距離を確実に広げることができ、また、その後規
定の陽極箔と陰極箔の電極間距離まで放電する放電電圧
を印加して陽極箔と陰極箔の電極間距離による良品、不
良品の判定検査を行うようにしているため、この検査に
より、その後の工程には電極間距離の広いものを選別し
て流すことができ、これにより、ケースの開口部を封口
した完成品の状態において陽極側リードと陰極側リード
にストレスが加わった場合においても、ショートしにく
い強いものが得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）本発明の一実施の形態における
電解コンデンサの耐電圧向上と検査の工程を示す電気回
路図

【図２】（ａ）〜（ｃ）図１（ａ）（ｂ）に示す処理に
よってショート箇所が切断されたり、近接箇所が広げら
れる状態を示す断面図

【図３】（ａ）（ｂ）同電解コンデンサの生産工程を示
すフローチャート

【図４】従来の電解コンデンサにおけるコンデンサ素子
の構成を示す展開斜視図

【図５】同コンデンサ素子の断面図

【図６】従来の電解コンデンサの生産工程を示すフロー
チャート

【符号の説明】

１１ コンデンサ素子 １２ａ 陽極側リード １２ｂ 陰極側リード ２２ 陽極箔 ２３ 突起 ２４ 陰極箔 ２６ 封口部材 ２７ ケース

フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼谷 幸夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極側リードを接続した陽極箔と、陰極
   側リードを接続した陰極箔と、この陰極箔と前記陽極箔
   との間に介在されたセパレータとにより構成されたコン
   デンサ素子を備え、このコンデンサ素子の陽極側リード
   と陰極側リード間に、まず低電圧のパルス電流を印加し
   て陽極箔と陰極箔の突起によるショート箇所を切断し、
   次に高電圧のパルス電流を印加して前記ショート箇所の
   切断部における陽極箔と陰極箔の突起による近接箇所を
   広げ、その後、規定の陽極箔と陰極箔の電極間距離まで
   放電する放電電圧を印加して陽極箔と陰極箔の電極間距
   離による良品、不良品の判定検査を行った後、このコン
   デンサ素子に電解液を含浸させてケース内に収納し、そ
   の後、ケースの開口部を封口するようにした電解コンデ
   ンサの製造方法。
2. 【請求項２】 陽極側リードを接続した陽極箔と、陰極
   側リードを接続した陰極箔と、この陰極箔と前記陽極箔
   との間に介在されたセパレータとにより構成されたコン
   デンサ素子を備え、このコンデンサ素子の陽極側リード
   と陰極側リードにまず封口部材を挿入し、その後、前記
   陽極側リードと陰極側リード間に低電圧のパルス電流を
   印加して陽極箔と陰極箔の突起によるショート箇所を切
   断し、次に高電圧のパルス電流を印加して前記ショート
   箇所の切断部における陽極箔と陰極箔の突起による近接
   箇所を広げ、その後、規定の陽極箔と陰極箔の電極間距
   離まで放電する放電電圧を印加して陽極箔と陰極箔の電
   極間距離による良品、不良品の判定検査を行った後、こ
   のコンデンサ素子に電解液を含浸させてケース内に収納
   し、その後、ケースの開口部を封口するようにした電解
   コンデンサの製造方法。
3. 【請求項３】 陽極側リードを接続した陽極箔と、陰極
   側リードを接続した陰極箔と、この陰極箔と前記陽極箔
   との間に介在されたセパレータとにより構成されたコン
   デンサ素子の陽極側リードと陰極側リード間に、まず低
   電圧のパルス電流を印加して陽極箔と陰極箔の突起によ
   るショート箇所を切断し、次に高電圧のパルス電流を印
   加して前記ショート箇所の切断部における陽極箔と陰極
   箔の突起による近接箇所を広げるようにしたコンデンサ
   素子の処理方法。