JPS6233731B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は電解コンデンサの製造方法に係り、
特に電解コンデンサの製造途上等で生じる電解コ
ンデンサ素子の吸湿を防止する方法に関する。 一般にアルミニウム電解コンデンサは陽極側及
び陰極側の電極箔をその両者間に介在させたセパ
レータ紙とともに巻回して電解コンデンサ素子を
形成する巻回工程、この電解コンデンサ素子に電
解液を含浸させる含浸工程、この含浸素子を外装
ケースに封入する封入工程等、各種の工程を経て
製造される。この種の電解コンデンサは、吸湿等
による水分の含有がその特性に悪影響を及ぼすた
め、各工程は湿度の低い環境下で処理する等、そ
の取り扱いについて吸湿防止対策が施されてい
る。特に、最近では電解液に極性有機溶媒が使用
されてきており、この種の電解液では吸湿がその
特性（寿命特性）に著しい影響を与えるため、取
分け吸湿防止対策は重要である。 しかしながら、電解コンデンサ素子の巻回工程
後、数時間から数日の時間を経て電解液の含浸工
程が行われる場合には、保存中に電解コンデンサ
素子に空気中の水分が吸収され、その含水量は季
節によつて変化するものの電気的特性を悪化させ
る程度に達するものである。このため、電解コン
デンサ素子の巻回工程と電解液の含浸工程との間
に時間的隔たりが有る場合には、含浸工程の前段
階で電解コンデンサ素子を乾燥させる工程が必要
と成つている。しかしながら、このような乾燥工
程を付加しても電解コンデンサ素子が一旦吸収し
た水分を除くことは、その構造上極めて困難であ
つて、十分な乾燥をしようとすれば、相当長時間
の乾燥処理を必要とする等の不都合がある。 この発明の目的は、電解液の含浸前の電解コン
デンサ素子に対する吸湿を抑制し、含水に伴う電
気的特性の劣化を防止した電解コンデンサの製造
方法の提供にある。 この発明の製造方法は、電極箔をセパレータ紙
とともに巻回して電解コンデンサ素子を形成し、
この電解コンデンサ素子の形成直後、その外表面
に非吸湿性材料で形成された外装体を被嵌し、前
記電解コンデンサ素子に電解液を含浸するとき前
記外装体に含浸用の透孔を形成することを特徴と
している。 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図はこの発明の製造方法
の実施例を示している。即ち、第１図は電解コン
デンサ素子を示し、この電解コンデンサ素子２は
陽極側及び陰極側の電極箔４，６をこれら両者間
に介在させたセパレータ紙８，１０とともに巻回
したものである。この実施例の場合、陰極側の電
極箔６にはエツチング処理の施されたアルミニウ
ム箔が使用され、一方、陽極側の電極箔４にはエ
ツチング処理が施された後、更にその表面に化成
酸化皮膜の施されたアルミニウム箔が使用されて
いる。そして、各電極箔４，６には外部端子に接
続するための電極用タブ１２，１４が溶接等の固
着手段で電気的に接続されている。 第２図は前記電解コンデンサ素子２の外表面に
吸湿防止用の外装体を被嵌する工程を示してい
る。即ち、外装体１６は合成樹脂等の非吸湿性材
料で円筒状或いは袋状に形成し、この実施例の場
合、この外装体１６には熱可塑性合成樹脂フイル
ムで形成されたチユーブが使用されている。この
外装体１６の内部に巻回直後の電解コンデンサ素
子２を矢印ａで示すように挿入し、外装体１６の
両端は気密保持のため封止する。この実施例のよ
うに熱可塑性合成樹脂フイルムを使用している場
合には、加熱溶着によつて開口部を封じる。この
とき、電極用タブ１２，１４は電気的絶縁を保持
するため一定の絶縁間隔を取つて外装体１６より
引き出すものとする。 第３図は前記工程で外装体１６が被嵌された電
解コンデンサ素子２を示している。即ち、電極用
タブ１２，１４は外装体１６の封止部１８より引
き出され、両者間には一定の絶縁間隔が保持され
ている。このように外装体１６が被嵌された電解
コンデンサ素子２は、外装体１６によつて外気か
ら遮断され、電解液の含浸前における水分の吸収
は効果的に抑制される。 このように外装体１６が被嵌された電解コンデ
ンサ素子２に対する電解液の含浸は、第３図に示
すように外装体１６に針等で含浸用の透孔２０を
形成して電解液中に浸漬して行う。この実施例の
場合、１個の透孔２０を形成したが、電解コンデ
ンサ素子の他方の端面における外装体１６の部分
にも破線で示すように透孔２０′を形成しても良
く、このようにすれば電解液の含浸速度が早くな
ることは言うまでもない。 第４図は電解液の含浸が完了した電解コンデン
サ素子を外部端子に接続し、外装ケースに封入す
る工程を示している。即ち、封口板２２には弾性
部材が一方の表面に貼着された合成樹脂板が使用
され、この封口板２２には板状の端子２４，２６
が封口板２２を貫通させたリベツト２８で固定さ
れている。そして、封口板２２の裏面部に突出し
ているリベツト２８を電極用タブ１２，１４の固
定孔３０に矢印ｂで示すように挿入してリベツト
２８を加締めることにより、電極用タブ１２，１
４が封口板２２の裏面部に固定されるとともに、
端子２４，２６に極性毎に電気的に接続される。
そして、この電解コンデンサ素子２を封口板２２
とともに外装ケース３２に矢印ｃで示すように挿
入し、外装ケース３２の開口部を巻き締めによつ
て封口する。外装ケース３２は電極箔と同種の金
属で形成され、この実施例の場合、アルミニウム
板で成形加工されている。この外装ケース３２の
開口部近傍の内面部には、封口板２２を固定する
突部３４が加締めによつて形成されている。 第５図はこのような製造方法によつて得られた
電解コンデンサの縦断面を示している。説明の都
合上外装体１６を大きく記載しているが、合成樹
脂フイルム等の極めて薄い素材で、外装体１６を
形成する場合、外装体１６が外装ケース３２の内
部を占める割合は極めて低く、外装体１６がない
場合と殆ど変らないものである。また、外装ケー
ス３２の内部に外装体１６を封入した場合、外装
体１６を非ハロゲン系シユリンクチユーブやポリ
プロピレン等の合成樹脂やシリコン等で形成され
るチユーブを使用すれば、電気的特性に対して何
等影響を与えることがなく、外装体１６で電解コ
ンデンサ素子２が覆われているため、電解液の蒸
発防止とともに電解液に対する腐食性不純物の侵
入防止をも図ることができる。 この発明の実験結果について説明する。実験は
シユリンクチユーブを被嵌した電解コンデンサ素
子２に電解液を含浸させた場合の透孔２０の大き
さとその含浸状態、外装ケース３２の封入後に於
ける電解コンデンサ素子２の含水量及び負荷試験
後の不良率の発生について行つたものである。即
ち、実験には定格電圧63V、定格静電容量220μ
Ｆの電解コンデンサを形成する電解コンデンサ素
子を使用し、シユリンクチユーブを被嵌しない従
来品(A)、シユリンクチユーブを被嵌するととも
に、１個の含浸用の透孔を形成し、その透孔径が
0.5mm(B)、透孔径が１mm(C)、透孔径が２mm(D)及び
透孔径が８mm(E)に設定された実施例の各100個に
電解液の含浸を行つた。電解液の含浸方法は電解
液中にこれらの電解コンデンサ素子を浸漬し、減
圧２分、常圧２分及び減圧２分を１サイクルとし
て行い、各電解コンデンサ素子に十分な電解液が
含浸されるまで繰り返し回数を含浸サイクル数と
して示した。 電解コンデンサ素子の含水量については、温度
28〜32℃、湿度80〜90％及び風速５ｍ／ｓの雰囲
気中に各電解コンデンサ素子を７時間放置した後
外装ケースに封入し、放置前との重量増加率を含
水量とした。 また、負荷試験は130℃下で1000時間の通電を
行い、この試験を行つた100個中の外観及び特性
異常を生じた数を不良率として示した。 この実験結果を次の表に示す。

【表】 この表から明らかなように含浸用透孔の径が大
きく成ると、シユリンクチユーブを被嵌していな
い従来品と同様に電解液の含浸が容易に成る反
面、水分の吸収が進むため、不良率が高く成つて
いる。即ち、電解液の含浸速度及び空気中の水分
の吸収は透孔の面積に比例している。 この実験結果が示すように、含浸用透孔の径は
８mm未満が適当であり、含浸用透孔を複数個形成
する場合は全体の透孔面積の大きさを考慮する必
要がある。 また、この実験結果から明らかなように、外装
体１６の存在が電解コンデンサ素子に対する電解
液の含浸を妨げていることから、このような外装
体で覆われている電解コンデンサ素子で構成され
る電解コンデンサでは、外装ケースを二重化した
ものと等価になり、この結果、電解液の蒸発防止
や腐食を生じさせる不純物の侵入を抑制すること
ができ、安定した電気的特性を長期に亘り維持す
ることができるものである。 なお、実施例では外装ケースをアルミニウム板
で形成する電解コンデンサ素子について説明した
が、この発明は外装ケースを合成樹脂で形成する
ものについても同様に実施することができ、例え
ば合成樹脂で一体的にモールドする形式の電解コ
ンデンサにも効果的に利用することができる。 以上説明したようにこの発明によれば、電解コ
ンデンサの製造途上で電解コンデンサ素子に対す
る吸湿を抑制することができ、従来必要としてい
た乾燥工程等を省略することができるとともに、
寿命特性等、電気的特性の優れた電解コンデンサ
を形成することができる。しかも、この製造方法
で製造された電解コンデンサによれば、電解コン
デンサ素子が外装体で覆われているため、電解液
の蒸発や不純物の侵入等をも防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は電解コンデンサ素子の分解斜視図、第
２図は外装体の被嵌工程を示す斜視図、第３図は
外装体を被嵌した電解コンデンサ素子を示す斜視
図、第４図は外装ケースへの封入工程を示す斜視
図、第５図はこの発明の実施例を示す電解コンデ
ンサの縦断面図である。 ２…電解コンデンサ素子、１６…外装体、２
０，２０′…透孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電極箔をセパレータ紙とともに巻回して電解
   コンデンサ素子を形成し、この電解コンデンサ素
   子の形成直後、その外表面部に非吸湿性材料で形
   成された外装体を被嵌し、前記電解コンデンサ素
   子に電解液を含浸するとき前記外装体に含浸用の
   透孔を形成することを特徴とする電解コンデンサ
   の製造方法。 ２ 前記外装体に合成樹脂製のチユーブを使用
   し、このチユーブを前記電解コンデンサ素子に被
   嵌し、その両端開口を溶着して封止することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電解コン
   デンサの製造方法。