JP2002015951A - コンデンサ - Google Patents
コンデンサInfo
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- JP2002015951A JP2002015951A JP2000198998A JP2000198998A JP2002015951A JP 2002015951 A JP2002015951 A JP 2002015951A JP 2000198998 A JP2000198998 A JP 2000198998A JP 2000198998 A JP2000198998 A JP 2000198998A JP 2002015951 A JP2002015951 A JP 2002015951A
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Abstract
端面に開口を有するケース14と、正側端子および負側
端子の一方よりなり、ケースの開口を封止する封口板1
3と、を有することを特徴とする。本発明のコンデンサ
は、正側端子および負側端子の一方を封口板とすること
で、この封口板からケース内部の熱を放熱することがで
きる。
Description
る。
おいて、コンデンサは、入力電力の平滑化のために用い
られている。また、近年は、この電力変換器に限らず、
さまざまな装置において小型化、高性能化が求められて
いる。
ことで小型化することができる。すなわち、性能を保持
したまま小型化を行おうとすると、コンデンサアセンブ
リが高密度で形成されるようになる。しかしながら、高
密度化すると、コンデンサアセンブリからの発熱も増加
することとなり、この熱によりコンデンサの性能が低下
する。このため、コンデンサを小型化するためには、コ
ンデンサ内部の熱を外部に効率よく逃がすことが必要と
なっていた。
としては、発熱したコンデンサアセンブリと電気的に接
続されている正側端子および負側端子を介して、ブスバ
ー等の配線部材に放熱する経路がある。
よび負側端子との接触は、電気的に必要最小限の面積で
行われているため、端子を介しての熱の伝達が十分に行
われなかった。
のそれぞれの端子への伝達は、コンデンサアセンブリを
構成する陽極箔および陰極箔がになっている。
ことができる最小限の厚さであり、陰極箔は静電容量を
確保するために薄く形成されている。このため、陽極箔
および陰極箔による正側および負側端子への熱の伝達
は、その効率が十分とはいえない状態にあった。
た熱を効率よく配線部材に伝導させることが困難であ
り、コンデンサの小型化、長寿命化が困難となってい
た。
は、正側および負側端子のみで行われていたため、高振
動環境下では大電流が流れる端子部に機械的な応力が集
中し、端子と電極の接触不良が生じやすくなっていた。
は、コンデンサおよび配線部材を強固に固定するため
に、固定部材が必要となっていた。固定部材が必要にな
るということは、コンデンサを搭載した装置が大型化、
高コスト化するという問題を有していた。
みてなされたものであり、放熱性に優れたコンデンサを
提供することを課題とする。
に本発明者はコンデンサの放熱経路について検討を重ね
た結果、コンデンサの端子の一方を封口板と一体に形成
することで、封口板からも放熱を行うことができるコン
デンサが得られることを見出した。
の一方の端面に開口を有するケースと、正側端子および
負側端子の一方よりなり、ケースの開口を封止する封口
板と、を有することを特徴とする。
側端子の一方を封口板とすることで、この封口板からも
ケース内部の熱を放熱することができる。このため、コ
ンデンサの加熱による性能の低下が抑えられる。このた
め、本発明のコンデンサは、小型化、長寿命化などの性
能が向上する。
一方の端面に開口を有するケースと、正側端子および負
側端子の一方よりなり、ケースの開口を封止する封口板
と、を有することを特徴とする。すなわち、一方の端子
が封口板となることで、軸方向の端面において一方の端
子が広い面積を有するようになる。このため、この一方
の端子にケース内の熱を伝えることで、この端子から放
熱することができる。
部品点数が削減され、コンデンサのコストが減少する。
板を貫通した状態で封口板に保持されていることが好ま
しい。すなわち、コンデンサの正側端子および負側端子
の他方が、封口板から突出して形成されている。また、
この他方の端子は、一方の端子よりなる封口板とは、電
気的に絶縁されている。
置にあることが好ましい。すなわち、封口板の頂面がケ
ースの開口端部より突出した位置にあることで、一方の
端子の露出した面積が大きくなり、放熱に寄与する面積
が増加する。
続される陽極箔と、負側端子とタブを介して接続される
陰極箔とが、絶縁セパレータを介した状態で巻回された
コンデンサアセンブリを有し、陽極箔および陰極箔の一
方の端子と接続される箔のアルミ残厚および/またはタ
ブは、その厚さが他方の端子と接続される一方の箔のア
ルミ残厚および/またはタブの厚さより厚く形成されて
いることが好ましい。
よび/または箔のアルミ残厚が厚く形成されると、コン
デンサアセンブリの熱が封口板に効率よく伝達され、コ
ンデンサアセンブリの温度が低下するためである。ここ
で、箔のアルミ残厚とは、陽極箔および陰極箔を形成す
るアルミ箔の、エッチング、酸化処理が施された部分を
示し、この部分が電気および熱の伝達を行う。
よび/または箔のアルミ残厚が厚く形成されると、箔の
アルミ残厚および/またはタブ自身が保持できる熱量が
増加する。このため、箔のアルミ残厚および/またはタ
ブを厚く形成することで、このタブおよび/または箔の
アルミ残厚と接続された一方の端子よりなる封口板に多
量の熱が伝達されるようになる。
に放熱できる。このため、箔のアルミ残厚および/また
はタブから伝達された熱が放熱され、コンデンサが冷却
される。この結果、本発明のコンデンサの性能が向上す
る。
子の各頂面が板状の配線部材と密着して接続されること
が好ましい。すなわち、両端子が頂面で板状の配線部材
と当接することで、両端子と配線部材との接触面積を広
くとることができる。接触面積が広くなると、端子から
配線部材への熱の伝達が行われるようになり、コンデン
サの内部の熱がコンデンサの外部に放熱される。また、
配線部材に伝達された熱は、この配線部材からも放熱さ
れるようになる。
部材との締結を多くすることができる。すなわち、締結
のための締結箇所を複数とすることができる。
材と、他方の端子に接続される板状の第二配線部材と
は、絶縁材を介した状態で積層されることが好ましい。
すなわち、両端子の他方と接続される第二配線部材を、
絶縁材を介した状態で第一配線部材に積層した構造とす
ることで、配線部材とコンデンサとの接続を強固にする
ことができる。すなわち、配線部材によりコンデンサの
端面を押圧して固定できるためである。
部材が絶縁材を介した状態で積層されるコンデンサに接
続されることで、正側端子および負側端子から配線部材
に伝えられた熱が、この配線部材においても放熱され
る。
部材が積層した状態でコンデンサに接続されることで、
配線インダクタンスの低下およびそれによるスパイク電
圧が低減できる効果を示す。
縁材は、シート状に形成されていることが好ましい。シ
ート状に形成されることで、第一および第二配線部材の
間で上記したコンデンサ効果を発揮できるようになる。
また、シート状とすることで、配線部材の体積の増加を
抑えられる。
い。すなわち、絶縁材の比熱が低いことで、第一および
第二配線部材の間での熱の伝達が行われるようになり、
コンデンサからの放熱が促進される。
一配線部材と絶縁材の厚さ分だけ突出していることが好
ましい。すなわち、第一および第二配線部材が積層した
状態で正側端子および負側端子に接続されるときには、
絶縁材を介した状態で行われる。絶縁材がないと、電極
板同士の接触による短絡が生じるためである。このた
め、他方の頂面の突出高さが第一配線部材と絶縁材の厚
さ分より短いと、第二配線部材が接続できなくなり、突
出高さが高くなると、両配線部材の間に空隙が生じるよ
うになり、コンデンサの保持強度が低下するとともに配
線長さが長くなる。
する圧力開放弁を有することが好ましい。すなわち、コ
ンデンサアセンブリが過熱すると、コンデンサに含まれ
る電解液が気化し、ケース内の圧力が増加する。ケース
内の圧力が増加すると、ケースが膨らみ、コンデンサの
耐熱性および耐震性が低下するようになるためである。
および負側端子の一方で形成することで、この封口板に
コンデンサ内部の熱を伝達する。このため、コンデンサ
内部の温度が過剰に上昇することにより生じる性能の低
下が抑えられ、高い性能を維持できる。この結果、本発
明のコンデンサは、小型化、長寿命化などの点におい
て、性能が向上している。
を作製した。
扁平型コンデンサ1である。実施例の扁平型コンデンサ
は、コンデンサアセンブリ2と、内部にコンデンサアセ
ンブリ2が挿入されるケース14と、ケース14の開口
部を封止する負側端子13と、負側端子13と電気的に
絶縁された状態で負側端子13を貫通した状態で保持さ
れた正側端子11と、から構成されている。
0μm(アルミ残厚40μm)の帯状の陰極箔21と、
厚みt2=110μm(アルミ残厚30μm)の帯状の
陽極箔22とが、帯状に形成された絶縁性の電解紙23
を介した状態で扁平巻回形状に形成されたコンデンサア
センブリ2である。このコンデンサアセンブリ2を図3
に示した。
態において、周方向の外周面を陰極箔22が露出した状
態で巻回された。
方向の同一方向に、陽極箔22に接続された陽極タブ2
21と、陰極箔21に接続された陰極タブ211と、が
突出している。
れた、有底缶よりなり、断面が略だ円形状を有してい
る。
止し、正側端子11が負側端子13を貫通した状態で絶
縁材12を介した状態で保持している。負側端子13
は、コンデンサアセンブリ2と対向する面側に陰極タブ
211と接合される陰極端子部131が形成されてい
る。また、正側端子11もコンデンサアセンブリ2と対
向する面に、陽極タブ221と接続される陽極端子部1
11を有している。ここで、負側端子13の構造がわか
るように、図4にその断面を示した。
アセンブリ2の陽極タブ221を正側端子11の陽極端
子部111と、陰極タブ211を陰極端子部131と、
に接続した状態で、ケース14に挿入し、ケース14の
開口部を軸心方向に巻き締めして封止して製造された。
アセンブリの発熱が陰極箔および陰極タブを介して負側
端子に効率よく伝達される。さらに、負側端子から外部
に効率よく放熱されるため、コンデンサの温度の上昇が
抑えられている。このため、実施例の扁平型コンデンサ
は、小型化、長寿命化、低コスト化が可能となってい
る。
の厚さのみを厚くしているため、コンデンサの静電容量
が大きく低下しない。さらに、電力用コンデンサが使用
されるときには、必要なリプル電流を流し得るコンデン
サを選択した場合には、その静電容量は必要以上に大き
い現状があることから、タブおよび箔の厚さの増加によ
る静電容量の低下は、コンデンサを搭載した装置の性能
に影響を及ぼすものではない。
型コンデンサを、実際に電力変換器に搭載した。この扁
平型コンデンサが搭載された電力変換器を図5に示し
た。
電力変換器は、電力変換のためのスイッチング処理を行
う半導体モジュール31と、半導体モジュール31を制
御するコントローラー32と、半導体モジュール31を
冷却する冷却器33と、半導体モジュール31および冷
却器33に接続された正側ブスバー42および負側ブス
バー41と、正側ブスバー42および負側ブスバー41
との間に介在した層間絶縁材43と、冷却器33と負側
ブスバー41との間に介在する放熱シート44とから構
成される。
は、略M字状に曲成された金属板よりなる。正側ブスバ
ー42および負側ブスバー41は、シート状の層間絶縁
材43を介した状態で積層され、扁平型コンデンサに接
続されている。
負側端子が端面を形成し、正側端子が端面から突出して
形成されている。この正側端子の突出高さは、負側ブス
バーと層間絶縁材の厚さの和と同じであった。
と扁平型コンデンサ1の接続は、まず、負側端子13の
頂面と負側ブスバー41とを密着した状態で固定する。
このとき、負側端子13には、ねじ穴132が形成され
ており、負側ブスバー41を貫通した雄ねじ133を用
いて、負側ブスバー41を負側端子13に固定した。ま
た、負側ブスバー41が正側端子11と接触しないよう
に絶縁材121が正側端子11との間に介在している。
ここで、負側ブスバー41が接続された状態を図6に示
した。
の層間絶縁材43を介した状態で負側ブスバー41の上
面に配置した。その後、正側端子11の端面と密着する
ように正側ブスバー42を固定した。このとき、正側端
子11と正側ブスバー42との固定も、正側端子11の
端面にもうけられたねじ穴112を雄ねじ113を用い
てねじ止めにより固定した。また、正側ブスバー42が
雄ねじ133と接触しないように、雄ねじ133のまわ
りは、空間が形成された。この正電極42の固定された
状態を図7に示した。
スバー42および負側ブスバー41との接合部を、図8
に示した。図8に示されたように、負側ブスバー41
は、放熱シート44を介した状態で冷却器33に固定さ
れている。このため、この電力変換器は、扁平型コンデ
ンサの熱が正側端子および負側端子を介して正側ブスバ
ー42および負側ブスバー41に伝えられる。この伝え
られた熱は、正側ブスバー42および負側ブスバー41
から放熱が行われるとともに、接続された冷却器で冷却
される。このため、接続されたブスバー41、42から
の放熱が促進されることで、負側端子13からの放熱が
行われる。この結果、扁平型コンデンサの過熱が抑えら
れている。
および負側ブスバー41が層間絶縁材43を介して積層
している。このため、層間絶縁材43を介して積層した
ブスバー41、42の間で、コンデンサの静電効果が発
揮されるようになり、コンデンサの効果が増加してい
る。
端子のそれぞれの頂面に接続する方法として、それぞれ
を一カ所ずつねじ止めして固定したが、このねじ止め箇
所は、複数としても何ら問題はない。複数箇所でねじ止
めを行うと、ブスバーと端子との密着性が向上するよう
になる効果が示される。
を封止する封口板を、正側端子および負側端子の一方に
より形成しているため、ケース内の熱をこの広い露出部
を有する封口板から放熱することができる。ケース内の
熱が効率よく排出されることで本発明のコンデンサは、
放熱性に優れることとなり、小型化、長寿命化など高性
能化される。
ンブリを示した図である。
を示した図である。
換器を示した図である。
部を示した図である。
部を示した図である。
ンデンサの接合部を示した図である。
…絶縁材 13…負側端子 14…ケース 2…コンデンサアセンブリ 21…陰極箔 22
…陽極箔 23…電解紙 211…陰極タブ 22
1…陽極タブ 31…半導体モジュール 32…コントローラ 33
…冷却器 41…負側ブスバー 42…正側ブスバー 43
…層間絶縁材 44…放熱シート
Claims (5)
- 【請求項1】 軸方向の一方の端面に開口を有するケー
スと、 正側端子および負側端子の一方よりなり、該ケースの該
開口を封止する封口板と、を有することを特徴とするコ
ンデンサ。 - 【請求項2】 前記両端子の他方は、電気絶縁体を介し
て前記封口板を貫通した状態で該封口板に保持されてい
る請求項1記載のコンデンサ。 - 【請求項3】 前記封口板は、頂面が前記開口端部より
突出した位置にある請求項1記載のコンデンサ。 - 【請求項4】 前記コンデンサは、前記正側端子とタブ
を介して接続される陽極箔と、前記負側端子とタブを介
して接続される陰極箔とが、絶縁セパレータを介した状
態で巻回されたコンデンサアセンブリを有し、該陽極箔
および該陰極箔の前記他方の端子と接続される箔のアル
ミ残厚および/またはタブは、その厚さが前記一方の箔
のアルミ残厚および/またはタブの厚さより厚く形成さ
れている請求項1記載のコンデンサ。 - 【請求項5】 前記コンデンサは、前記一方の端子およ
び前記他方の端子の各頂面が板状の配線部材と密着して
接続される請求項1記載のコンデンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000198998A JP2002015951A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000198998A JP2002015951A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | コンデンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002015951A true JP2002015951A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18697081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000198998A Pending JP2002015951A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | コンデンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002015951A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003243255A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-08-29 | Hitachi Ltd | 低電圧用コンデンサ |
CN112490000A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-03-12 | 东风汽车集团有限公司 | 一种薄膜母线电容器 |
-
2000
- 2000-06-30 JP JP2000198998A patent/JP2002015951A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003243255A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-08-29 | Hitachi Ltd | 低電圧用コンデンサ |
CN112490000A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-03-12 | 东风汽车集团有限公司 | 一种薄膜母线电容器 |
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A521 | Written amendment |
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