JP2009194131A - キャパシタ - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用等に使用されるキャパシタの電極引き出し用の接続に纏わる信頼性を高めることを目的とする。
【解決手段】素子１の両端の電極１ａ、１ｂに夫々接合された集電板２、３と、素子１を収容し、素子１に接合された陰極集電板３を内底面に接合した金属ケース５と、素子１に接合された陽極集電板２を内面に接合して金属ケース５の開口部に配設された端子板４と、この端子板４と金属ケース５間に配設された封口ゴム７からなり、上記端子板４の下端に鍔部を設け、この鍔部と陽極集電板２を接合すると共に、鍔部の上面に封口ゴム７を配設した構成により、素子１に集電板２、３を接合した時点で接合状態が容易に確認でき、集電板２、３を端子板４、金属ケース５に夫々接合する際に、幅広い溶接条件で行えるために作業が容易になり、電極引き出し用の接続に纏わる信頼性を大きく向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器やハイブリッド自動車の回生用、あるいは電力貯蔵用等に使用されるキャパシタに関するものである。

図１８はこの種の従来のキャパシタの構成を示した断面図であり、図１８において、２
５は素子、２５ａはこの素子２５に形成された中空部を示し、この素子２５はアルミニウム箔からなる集電体上に分極性電極層を形成した正負一対の電極を互いに逆方向に位置をずらしてその間にセパレータを介在させて巻回する（全て図示せず）ことにより構成され、この素子２５の両端面（図１８において上下方向）から陽極と陰極を夫々取り出すようにしたものである。

２６は上記素子２５を図示しない駆動用電解液と共に収容したアルミニウム製の有底円筒状の金属ケース、２６ａは素子２５の中空部２５ａ内に嵌まり込むように内底面に一体で設けられた突起であり、この突起２６ａを素子２５の中空部２５ａ内に嵌め込んで金属ケース２６内に挿入された素子２５の陰極側の端面を金属ケース２６の内底面にレーザー溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に接合するようにしたものである。２６ｂはこの金属ケース２６に施された断面Ｖ字形の絞り加工部であり、素子２５の図中における上部側の端面周縁を外方から押さえ込むようにしているものである。

２７はアルミニウム製の端子板、２７ａはこの端子板２７の外面側に一体で設けられた外部接続用の陽極端子、２７ｂは内面側に設けられた上記素子２５の陽極側の端面との接合部、２７ｃは素子２５の中空部２５ａ内に嵌まり込む突起であり、素子２５の陽極側の端面を上記接合部２７ｂにレーザー溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に接合するようにしたものである。

２８はリング状に形成されて上記金属ケース２６に施された絞り加工部２６ｂの上端に配設された絶縁リングであり、この絶縁リング２８は上記金属ケース２６の内面と端子板２７の外周面との間から端子板２７の内面周縁の一部に繋がるように形成されることにより、端子板２７と金属ケース２６間の絶縁を保つようにしたものである。

２９は絶縁性のゴムからなるリング状の封口ゴムであり、上記端子板２７の表面周縁に配設された状態で、この封口ゴム２９を介在させて上記金属ケース２６の開口部を巻き込むように加工（一般に、カーリング加工と呼ばれている）して、カール部２６ｃを形成することによって封止したものである。

このように構成された従来のキャパシタは、素子２５の両端面に形成された一対の電極を端子板２７の内面、金属ケース２６の内底面に夫々接合することにより、部品点数の削減と小型化が図れるというものであった（特許文献１）。

また、図１９は同じく従来のキャパシタの他の構成を示した断面図、図２０は同キャパシタに設けられた圧力調整弁の構成を示した断面図であり、図１９と図２０において、３０は素子、３０ａは中空部を示し、この素子３０の両端面（図１９において上下方向）から陽極と陰極を夫々取り出すように構成されたものである。

３１は上記素子３０を図示しない駆動用電解液と共に収容したアルミニウム製の金属ケース、３１ａはこの金属ケース３１の外底面に設けられた陰極端子、３１ｂは内底面に設けられた突起であり、この突起３１ｂを上記素子３０の中空部３０ａ内に嵌め込み、素子３０の陰極側の端面を金属ケース３１の内底面にレーザー溶接等によって機械的、かつ電気的に接合するようにしたものである。

３２はアルミニウム製の封口板、３２ａはこの封口板３２の表面側に設けられた陽極端子、３２ｂは内面側に設けられた突起、３２ｃは電解液注入用の孔であり、素子３０の陽極側の端面を封口板３２の内面にレーザー溶接などによって機械的、かつ電気的に接合すると共に、この封口板３２の周縁上で上記金属ケース３１の開口部を巻き込むように加工（一般に、カーリング加工と呼ばれている）することによって封止して構成されたものである。

３３は上記封口板３２の表面側に設けられた圧力調整弁であり、この圧力調整弁３３は図２０にその詳細を示すように、上記電解液注入用の孔３２ｃ上にガス透過性部材３４と閉塞体３５を配設し、これらを外部と連通する孔３６ａを有する金属キャップ３６で覆うように固定することにより、閉塞体３５を常時閉塞する方向に付勢しているものである。また、この金属キャップ３６の固定は、予め封口板３２に電解液注入用の孔３２ｃの周囲を囲うようにして設けられた円環状の凸部３２ｄをカシメ加工等により変形させて金属キャップ３６に押し当てることにより固定したものである。

また、上記圧力調整弁３３は、コンデンサの内部圧力が所定の圧力以上になると圧力を外部に逃がすための自己復帰型のものであり、コンデンサ内部で発生したガスを外部へ放出してコンデンサ内部の圧力の上昇を防ぐことができ、また作動後に圧力調整弁３３は作動前の状態に復帰してコンデンサ内部の気密性を保持することができるため、コンデンサ内部のガス発生による圧力の上昇においてもコンデンサの外観に異常をきたすことはなく、その特性を維持することができるものである。

また、圧力調整弁３３には、駆動用電解液の透過を防ぎ、かつコンデンサ内部で発生したガスを外部へ透過する材料を用いて構成したガス透過性部材３４を密着配設することにより、駆動用電解液が閉塞体３５に付着して圧力調整弁３３の機能を損なうことがなく、かつ、圧力調整弁３３を介してコンデンサ外部への駆動用電解液の漏れを防ぐことができるものである。

このように構成された従来のキャパシタは、電解液注入用の孔３２ｃに圧力調整弁３３を配置させて固定することにより、駆動用電解液の漏出の可能性のある箇所を軽減することができ、より信頼性の高いキャパシタを得ることができるというものであった（特許文献２）。
特開２００６−３２４６４１号公報 特開２００４−１３４６３２号公報

しかしながら上記図１８に示した従来のキャパシタ（図１９、図２０に示した従来のキャパシタも同様）では、素子２５の両端面に形成された一対の電極を端子板２７の内面、金属ケース２６の内底面に夫々レーザー溶接によって機械的、かつ電気的に接合することにより、部品点数の削減と小型化が図れるというものであるが、上記レーザー溶接は端子板２７、金属ケース２６の外部から夫々レーザー光を照射して行う方法であるために、溶接状態を確認することが難しいばかりでなく、溶接条件も狭い範囲内に限定された厳しいものになってしまうため、電極引き出しのための接続に纏わる信頼性の保証が難しいという課題があった。

また、上記図１９、図２０に示した従来のキャパシタでは、電解液注入用の孔３２ｃに圧力調整弁３３を装着することにより駆動用電解液の漏出を低減させるようにはしているものの、圧力調整弁３３は、キャパシタを組み立て、電解液注入用の孔３２ｃから駆動用電解液を注入した後、電解液注入用の孔３２ｃ上に各部材を直接組み込むことにより装着するようにしているため、組み立て精度のバラツキがそのまま動作バラツキに繋がり、圧力調整弁３３の性能にバラツキが発生し易いという課題に加え、動作確認を圧力調整弁３３単体で行うことができないという課題があった。

更に、自動車用の用途においては過酷な使用環境からより高い信頼性が要求されるようになってきており、特に高温においても高い動作性能を示す圧力調整弁が求められているという課題もあった。

本発明はこのような従来の課題を解決し、電極引き出しのための接続に纏わる信頼性を高い次元で保証すると共に、動作バラツキが少なく、高温においても高い動作性能を示し、かつ、単体での検査も可能な圧力調整弁を備えたキャパシタを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、素子と、この素子の両端面の各電極に夫々接合された集電板と、上記素子を収容し、素子の一方の電極に接合された集電板を内底面に接合した金属ケースと、上記素子の他方の電極に接合された集電板を内面に接合して上記金属ケースの開口部に配設された端子板と、この端子板に結合された圧力調整弁と、上記端子板と金属ケースの間に配設されて絶縁すると共に、金属ケースにより圧縮されて封止を行う封口ゴムからなり、上記端子板の下端に鍔部を設け、この鍔部と上記素子の他方の電極に接合された集電板を接合すると共に、上記鍔部の上面に上記封口ゴムを配設した構成のものである。

また、上記圧力調整弁が、外部との連通孔を有した金属製のキャップ内にブチルゴム製のパッキンとシリコンゴム製の弁体を重ねて配設し、このキャップの開口部にリング状のワッシャを圧入してパッキンと弁体を圧縮状態で保持した弁ユニットと、上記端子板に設けられた電解液注入用の孔の上部に配設されたリング状の押さえゴムならびにガス透過性シートからなり、上記弁ユニットを端子板に結合することによって押さえゴムを圧縮状態で保持した構成のものである。

以上のように本発明によるキャパシタは、素子の両端面の各電極に夫々集電板を接合し、この集電板を端子板、金属ケースに夫々接合するようにした構成により、素子に集電板を接合した時点で接合状態の確認や検査を容易に行うことができるばかりでなく、この集電板を端子板、金属ケースに夫々接合する際に、幅広い溶接条件で行えるために作業が容易になり、電極引き出しのための接続に纏わる信頼性を大きく向上させることができるようになるという効果が得られるものである。

また、弁体を配設したキャップにワッシャを圧入することによって弁体を圧縮状態で保持した弁ユニットを構成した圧力調整弁により、弁ユニットとしての組み立て精度を大きく向上させることができるようになるため、圧力調整弁としての動作バラツキを低減し、安定した性能を発揮することができるようになるばかりでなく、弁ユニット単体で圧力調整弁としての動作確認を行うことが可能になるという効果が得られるものである。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜３、５〜７に記載の発明について説明する。

図１は本発明の実施の形態１によるキャパシタの構成を示した断面図、図２は同キャパシタの封口部分を示した要部断面図、図３は同キャパシタに使用される素子の両端面の電極に集電板を接合する前の状態を示した斜視図、図４は同集電板を接合した状態を示した断面図、図５は図４の陽極集電板に端子板を接合した状態を示した断面図である。

図１〜図５において、１は素子、１ｃはこの素子１に形成された中空部を示し、この素子１は、アルミニウム箔からなる集電体上に分極性電極層を形成した正負一対の電極を互いに逆方向に位置をずらしてその間にセパレータを介在させて巻回する（全て図示せず）ことにより構成され、この素子１の両端面（図１において上下方向）から陽極１ａ（図１において上側）と陰極１ｂ（図１において下側）を夫々取り出すようにしたものである。

２は上記素子１の一方の端面に形成された陽極１ａに接合された陽極集電板、３は同じく素子１の他方の端面に形成された陰極１ｂに接合された陰極集電板であり、この陽極集電板２と陰極集電板３は夫々アルミニウム板を加工することにより形成され、素子１の陽極１ａ、陰極１ｂに夫々重ね合わせてレーザー溶接することにより、機械的、かつ電気的に接合しているものである。

４は端子板、４ａはこの端子板４の下端に設けた鍔部であり、この端子板４を上記素子１の陽極１ａに接合された陽極集電板２上に重ね合わせ、端子板４に設けた鍔部４ａの上面側からレーザー溶接することにより、鍔部４ａと陽極集電板２の周縁とを、機械的、かつ電気的に接合しているものであり、これにより、素子１の陽極１ａを端子板４から取り出すようにしているものである。

５は上記陽極集電板２と陰極集電板３、ならびに端子板４が接合された素子１を図示しない駆動用電解液と共に収容したアルミニウム製の有底円筒状の金属ケース、５ａはこの金属ケース５の内底面を部分的に凸状に形成することによって設けられた接合部であり、上記素子１をこの金属ケース５内に挿入した後、素子１の陰極１ｂに接合された陰極集電板３と金属ケース５に設けた接合部５ａとを密着して金属ケース５の外底面側からレーザー溶接することにより、機械的、かつ電気的に接合しているものであり、これにより、素子１の陰極１ｂを金属ケース５から取り出すようにしているものである。

なお、上記金属ケース５の開口部側の周面の一部を窪ませることにより形成した平面部５ｄは、このキャパシタを図示しない接続部材を介して複数個接続してユニット化する際に、金属ケース５に平面部５ｄを設けることによって上記接続部材をレーザー溶接し易いようにしたものであり、本発明とは直接関係なく、また、必要不可欠なものではない。

６は上記端子板４に設けられた電解液注入用の孔４ｂを塞ぐように結合された圧力調整弁（詳細は後述する）、７は絶縁性ゴムからなる封口ゴム（詳細は後述する）であり、この封口ゴム７を上記端子板４の下端に設けた鍔部４ａの上面に配設した状態で、上記金属ケース５の開口部近傍を外周から絞り加工（横溝絞り加工部５ｂ）することによって封口ゴム７を圧縮すると共に、金属ケース５の開口端をカーリング加工（カーリング加工部５ｃ）して封口ゴム７の上面を押さえ込むようにすることによって封止を行うようにしているものである。

また、図６（ａ）、（ｂ）は上記素子１の陽極１ａに接合された陽極集電板２の構成を示した平面図と正面断面図、図７（ａ）、（ｂ）は同じく素子１の陰極１ｂに接合された陰極集電板３の構成を示した平面図と正面断面図であり、陽極集電板２、陰極集電板３共に、素子１に形成された中空部１ｃに嵌まり込む凸部２ａ、３ａが設けられると共に、駆動用電解液が通過するための孔２ｂ、３ｂが設けられているものである。なお、この駆動用電解液が通過するための孔２ｂ、３ｂは、陽極集電板２側から駆動用電解液を注入する関係上、陽極集電板２により多くの孔２ｂを設けるようにしているものである。

また、図８（ａ）、（ｂ）は上記陽極集電板２と重ね合わせて接合されるアルミニウム製の端子板４の構成を示した平面図と正面断面図であり、図８において、４ａは下端に設けた鍔部、４ｂは駆動用電解液注入用の孔、４ｃは後述する圧力調整弁６を装着するための凹部、４ｄは同じく圧力調整弁６をカシメ結合するための突起である。

また、図９（ａ）、（ｂ）は上記金属ケース５の開口部の封止を行う絶縁性ゴム（本実施の形態においてはブチルゴムを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない）からなる円環状の封口ゴム７の構成を示した平面図と正面断面図であり、図９において、７ａは上端内周部に突出するように設けた円環状の壁部、７ｂは下端外周部に突出するように設けた円環状の壁部である。そして、このように構成された上側の壁部７ａは端子板４の上部側の外周面に密着し、下側の壁部７ｂは端子板４の下部側ならびに陽極集電板２の外周面と金属ケース５の内周面間に密着するようにしたものである。なお、この上側の壁部７ａ、下側の壁部７ｂは、必ずしも両方に必要なものではなく、製品設計上で必要な部分のいずれか一方のみに設けるだけでも良いものである。

また、図１０は上記端子板４の電解液注入用の孔４ｂを塞ぐように結合された圧力調整弁６の構成を示した断面図、図１１は同圧力調整弁を分解して示した断面図であり、図１０と図１１において、８は開口端に鍔部８ａを設けると共に、外部と連通する孔８ｂを設けた有底円筒状のステンレス製のキャップ、９は有底円筒状に形成されたシリコンゴム製の弁体、１０はブチルゴム製のパッキン、１１は中央部に孔１１ａを設け、上面周縁に円環状の壁部１１ｂが一体で設けられたアルミニウム製のリング状のワッシャであり、このワッシャ１１の内底面上に上記パッキン１０と弁体９を重ねて載置した状態で、ワッシャ１１を上記キャップ８内に圧入することにより、弁体９ならびにパッキン１０を圧縮状態で保持し、これにより弁ユニット１２を構成しているものである。

なお、上記ワッシャ１１のキャップ８内への圧入は、図示しない治具を用いて行うことにより、圧入寸法の管理を精度良く行うことができるものであり、更に、キャップ８の内周面の一部に切り欠きを設け、この切り欠きがキャップ８の内部に突出するように加工した切り起こし部８ｃを設けることにより、キャップ８にワッシャ１１を圧入する際に、ステンレス製のキャップ８に設けた切り起こし部８ｃがアルミニウム製のワッシャ１１に喰い込み、より高い結合強度が得られる圧入が行えるようになるものである。

１３は中央部に孔１３ａを設けたブチルゴム製のリング状の押さえゴムであり、この押さえゴム１３を上記端子板４に設けられた電解液注入用の孔４ｂの上部に設けられた凹部４ｃに配置した状態で上記弁ユニット１２を配設し、端子板４に設けられた突起４ｄをカシメ加工することによってキャップ８の開口端に設けた鍔部８ａに圧接して機械的に結合し、これにより上記押さえゴム１３を圧縮状態で保持するようにしたものである。

１４はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる多孔質フィルム製のガス透過性シートであり、このガス透過性シート１４は上記弁ユニット１２を構成するリング状のワッシャ１１の底面に変性ＰＰを用いて熱融着することによって接合した例を示しているが、ガス透過性シート１４は、電解液注入後に端子板４に設けられた電解液注入用の孔４ｂの上面に同様の手段によって接合しても良いものである。

このように構成された圧力調整弁６は、キャパシタ内部の圧力が上昇して所定の圧力以上になると、ガス透過性シート１４により、駆動用電解液の透過を防ぎ、ガスのみを透過するため、圧力が上昇したガスはパッキン１０ならびに弁体９を押し上げてパッキン１０とワッシャ１１の界面からキャップ８内に抜け、キャップ８に設けた孔８ｂを介して外部に放出されるようになるものであり、また、このように作動した後は作動前の状態に復帰してキャパシタ内部の気密性を保持することができる自己復帰型のものである。これにより、弁ユニット１２としての組み立て精度を大きく向上させることができるようになるため、圧力調整弁６としての動作バラツキを低減し、安定した性能を発揮することができるばかりでなく、弁ユニット１２単体で圧力調整弁６としての動作確認を行うことも可能になるという格別の効果が得られるものである。

更に、上記弁体９をシリコンゴム製とし、この弁体９をブチルゴム製のパッキン１０上に重ねて載置した構成により、耐熱性に優れるという効果が得られるものであり、このような効果を確認する目的で、８５℃雰囲気の高温試験を行った結果を従来品（ブチルゴム製の弁体のみを用い、パッキンはなし）と比較して図１２、図１３に示す。なお、図１２は時間経過による圧力調整弁の動作圧の変化を示したものであり、図１３は同試験結果から求めた時間経過による動作圧維持率の変化を示したものである。

図１２、図１３から明らかなように、本発明の実施の形態による圧力調整弁６は、３００時間経過時点でも動作圧が０．６ＭＰａ、動作圧維持率が８７．４％と高い値を示しており、これに対して従来品の圧力調整弁は、３００時間経過時点での動作圧が０．３５ＭＰａ、動作圧維持率が４６．７％という低い値（一般的な保証においては問題なし）を示すものであり、シリコンゴム製の弁体９とブチルゴム製のパッキン１０を用いた本発明の圧力調整弁６は高温における動作が安定しており、耐熱性に優れていることが十分に分かるものである。

このような優れた耐熱性を発揮するのは弁体９の材料としてシリコンゴムを用いたことによるものであるが、シリコンゴムは高温、低温共に優れた性能を発揮することができる反面、水分遮断性に対しては劣っており、この水分遮断性を確保する目的でブチルゴム製のパッキン１０を弁体９の底面（キャパシタ内部側）に配置することによって解決し、高い水分遮断性を維持するようにしたものである。

また、上記シリコンゴム製の弁体９とブチルゴム製のパッキン１０との密着状態を良くすることによって圧力調整弁６の作動性を向上させる目的で、シリコンゴム製の弁体９の表面にポリパラキシリレン等をコーティングすることによって効果があるものである。

また、シリコンゴム製の弁体９とブチルゴム製のパッキン１０を、予め両面テープ等を用いて接合しておくことにより、組み立て時の作業性を向上させることができるようになるものである。

また、このようにシリコンゴム製の弁体９とブチルゴム製のパッキン１０とを組み合わせて用いることをしなくても、低温特性に優れたフッ素ゴムを弁体９の材料として用いることにより、上記ブチルゴム製のパッキン１０を用いることなく、低温特性に優れたフッ素ゴム製の弁体のみで圧力調整弁を構成し、高温、低温、ガス透過性の全てを満足することも可能であるが、この場合には、上記低温特性に優れたフッ素ゴムが極めて高価なものであるために実用性が低いものとなってしまうことから好ましくないと言えるものである。

なお、本実施の形態においては、より高い耐熱性を確保する目的で、シリコンゴム製の弁体９とブチルゴム製のパッキン１０とを組み合わせて用いる構成を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一般的な耐熱性で良ければ、従来品のように、ブチルゴム製の弁体のみでパッキンは用いない構成のものであっても、本発明による効果が十分に得られるものである。

以上のように、本実施の形態によるキャパシタは、素子１の両端面に形成された各電極１ａ、１ｂに集電板２、３を夫々接合し、この集電板２、３を端子板４、金属ケース５に夫々接合するようにした構成により、素子１に集電板２、３を接合した時点で接合状態の確認や検査を容易に行うことができるばかりでなく、この集電板２、３を端子板４、金属ケース５に夫々接合する際に、幅広い溶接条件で行えるために作業が容易になり、電極引き出しのための接続に纏わる信頼性を大きく向上させることができるようになるという格別の効果を奏するものである。

また、圧力調整弁６を、弁体９を配設したキャップ８にワッシャ１１を圧入することによって弁体９を圧縮状態で保持した弁ユニット１２を構成するようにしたことにより、弁ユニット１２としての組み立て精度を大きく向上させることができるようになり、これにより、圧力調整弁６としての動作バラツキを低減し、安定した性能を発揮することができるようになるばかりでなく、弁ユニット１２単体で圧力調整弁６としての動作確認を行うことが可能になるという格別の効果を奏するものである。更に、上記弁体９をシリコンゴム製とし、これをブチルゴム製のパッキン１０上に重ねて載置した構成とすることにより、耐熱性に優れるという格別の効果を奏するものである。

また、金属ケース５の開口部を封止する封口ゴム７の上端内周部ならびに下端外周部に夫々突出する壁部７ａ、７ｂを設け、この封口ゴム７を金属ケース５の絞り加工によって圧縮して封止するようにした構成により、封止性能を高めると共に、水分付着や異常使用時においても、金属ケース５と端子板４の短絡を防止することができるという格別の効果を奏するものである。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項４に記載の発明について説明する。

本実施の形態は、上記実施の形態１で図１〜図１３を用いて説明したキャパシタに用いる圧力調整弁の構成が一部異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて詳細に説明する。

図１４は本発明の実施の形態２によるキャパシタに使用される圧力調整弁の構成を示した断面図、図１５は同圧力調整弁を分解して示した断面図であり、図１４と図１５において、１５は圧力調整弁、４は端子板、４ｂはこの端子板４に設けられた電解液注入用の孔である。

１６は開口端に鍔部１６ａを設けて有底円筒状に形成され、外部と連通する孔１６ｂを設けたステンレス製のキャップ、９は有底円筒状に形成されたシリコンゴム製の弁体、１０はブチルゴム製のパッキン、１１は中央部に孔１１ａを設け、上面周縁に円環状の壁部１１ｂが一体で設けられたアルミニウム製のリング状のワッシャであり、このワッシャ１１の内底面上に上記パッキン１０と弁体９を重ねて載置した状態で、ワッシャ１１を上記キャップ１６内に圧入することにより、弁体９ならびにパッキン１０を圧縮状態で保持し、これにより弁ユニット１７を構成しているものである。

なお、１６ｃは上記キャップ１６の周面の一部に切り欠きを設け、この切り欠きがキャップ１６の内部に突出するように加工した切り起こし部であり、この切り起こし部１６ｃを設けることにより、キャップ１６にワッシャ１１を圧入する際に、ステンレス製のキャップ１６に設けた切り起こし部１６ｃがアルミニウム製のワッシャ１１に喰い込み、より結合強度が高い圧入が行えるようになるものである。

１８は中央部に孔１８ａを有するリング状に形成されたアルミニウム製のワッシャ、１４はＰＴＦＥからなる多孔質フィルム製の円形のガス透過性シートであり、このガス透過性シート１４と上記ワッシャ１８をフィルム状の変性ポリプロピレン（以下、変性ＰＰと呼ぶ）１９を用いて熱融着することによって結合し、これにより円形のフィルタホルダ２０を構成し、このフィルタホルダ２０を上記端子板４に設けられた電解液注入用の孔４ｂの上部に配設したものである。

なお、図１６（ａ）、（ｂ）は上記ワッシャ１８とガス透過性シート１４を変性ＰＰ１９を用いて接合する方法を示したものであり、図１６（ａ）の熱圧着前に示すように、ワッシャ１８とガス透過性シート１４の間にフィルム状の変性ＰＰ１９を配置して重ね、１４０〜２００℃の温度で１０秒間程度加熱し、１ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力でプレス加工することにより、図１６（ｂ）に示すように、ガス透過性シート１４に溶融した変性ＰＰ１９が均一に染み込んでアンカー効果による接合が行われるものである。

２１は中央部に孔２１ａを設けることにより、断面逆Ｌ字形に形成された円筒状のブチルゴム製の押さえゴムであり、この押さえゴム２１を上記フィルタホルダ２０を覆うように被せると共に、フィルタホルダ２０に接合されたガス透過性シート１４を押圧するようにしたものである。

そして、このように構成されたフィルタホルダ２０を端子板４に設けられた電解液注入用の孔４ｂの上部に配置し、このフィルタホルダ２０を覆うように押さえゴム２１を被せた状態で、上記弁ユニット１７を配設して、端子板４に設けられた突起４ｄをカシメ加工することによってキャップ１６の開口端に設けた鍔部１６ａに圧接して機械的に結合し、これにより、上記押さえゴム２１を圧縮状態で保持するようにしたものである。

そして、このように構成された本実施の形態による圧力調整弁１５は、上記実施の形態１で説明した圧力調整弁６と同様に、コンデンサ内部の圧力が上昇して所定の圧力以上になると、ガス透過性シート１４により、駆動用電解液の透過を防ぎ、ガスのみを透過するため、圧力が上昇したガスはパッキン１０ならびに弁体９を押し上げてパッキン１０とワッシャ１１の界面からキャップ１６内に抜け、キャップ１６に設けた孔１６ｂを介して外部に放出されるようになるものであり、また、このように作動した後は作動前の状態に復帰してキャパシタ内部の気密性を保持することができる自己復帰型のものである。

これにより、弁ユニット１７としての組み立て精度を大きく向上させることができるようになるため、圧力調整弁１５としての動作バラツキを低減し、安定した性能を発揮することができるばかりでなく、弁ユニット１７単体で圧力調整弁１５としての動作確認を行うことも可能になり、更に、上記弁体９をシリコンゴム製とし、この弁体９をブチルゴム製のパッキン１０上に重ねて載置した構成により、耐熱性に優れるという格別の効果を奏するものである。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項８に記載の発明について説明する。

本実施の形態は、上記実施の形態１で図１〜図１３を用いて説明したキャパシタに用いる金属ケースの構成が一部異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて詳細に説明する。

図１７は本発明の実施の形態３によるキャパシタに使用される金属ケースの構成を示した断面図であり、図１７において、５は金属ケース、２２はこの金属ケース５の開口部近傍の内周面に環状に設けられた保護層であり、この保護層２２は変性ＰＰを熱融着することにより形成されたものであり、少なくとも上記金属ケース５の開口部を封止するための封口ゴム７との接触部に設けるようにしたものである。

このように構成された本実施の形態によるキャパシタは、上記変性ＰＰからなる保護層２２によって駆動用電解液が金属ケース５から電気的に絶縁されており、これによって駆動用電解液の電気分解による負極でのアルカリ化を抑制して封口ゴム７の劣化を抑制することができるため、駆動用電解液の漏液を無くし、より高い信頼性を発揮することができるようになるという格別の効果を奏するものである。

本発明によるキャパシタは、電極引き出しのための接続に纏わる信頼性を高め、圧力調整弁の動作バラツキを低減すると共に耐熱性に優れる等の効果を有し、特に高い信頼性が要求される自動車用分野のキャパシタ等として有用である。

本発明の実施の形態１によるキャパシタの構成を示した断面図 同キャパシタの封口部分を示した要部断面図 同キャパシタに使用される素子の両端面の電極に集電板を接合する前の状態を示した斜視図 同集電板を接合した状態を示した断面図 図４の陽極集電板に端子板を接合した状態を示した断面図 （ａ）陽極集電板の構成を示した平面図、（ｂ）同正面断面図 （ａ）陰極集電板の構成を示した平面図、（ｂ）同正面断面図 （ａ）端子板の構成を示した平面図、（ｂ）同正面断面図 （ａ）封口ゴムの構成を示した平面図、（ｂ）同正面断面図 圧力調整弁の構成を示した断面図 同圧力調整弁を分解して示した断面図 同圧力調整弁の高温試験における動作圧の変化を示した特性図 同圧力調整弁の高温試験における動作圧維持率の変化を示した特性図 本発明の実施の形態２によるキャパシタに使用される圧力調整弁の構成を示した断面図 同圧力調整弁を分解して示した断面図 （ａ）、（ｂ）同圧力調整弁に使用されるフィルタホルダを製造する方法を示した製造工程図 本発明の実施の形態３によるキャパシタに使用される金属ケースの構成を示した断面図 従来のキャパシタの構成を示した断面図 従来のキャパシタの他の構成を示した断面図 同キャパシタに設けられた圧力調整弁の構成を示した断面図

符号の説明

１ 素子
１ａ 陽極
１ｂ 陰極
１ｃ 中空部
２ 陽極集電板
２ａ、３ａ 凸部
２ｂ、３ｂ、８ｂ、１１ａ、１３ａ、１６ｂ、１８ａ、２１ａ 孔
３ 陰極集電板
４ 端子板
４ａ、８ａ、１６ａ 鍔部
４ｂ 駆動用電解液注入用の孔
４ｃ 凹部
４ｄ 突起
５ 金属ケース
５ａ 接合部
５ｂ 横溝絞り加工部
５ｃ カーリング加工部
５ｄ 平面部
６、１５ 圧力調整弁
７ 封口ゴム
７ａ、７ｂ、１１ｂ 壁部
８、１６ キャップ
８ｃ、１６ｃ 切り起こし部
９ 弁体
１０ パッキン
１１、１８ ワッシャ
１２、１７ 弁ユニット
１３、２１ 押さえゴム
１４ ガス透過性シート
１９ 変性ＰＰ
２０ フィルタホルダ
２２ 保護層

Claims (8)

1. 正負の電極を両端面から夫々取り出すように構成された素子と、この素子の各電極に夫々接合された金属製の集電板と、上記素子を駆動用電解液と共に収容し、かつ、素子の一方の電極に接合された集電板を内底面に接合した有底筒状の金属ケースと、上記素子の他方の電極に接合された集電板を内面に接合して上記金属ケースの開口部に配設された端子板と、この端子板に設けられた電解液注入用の孔を塞ぐように結合された圧力調整弁と、上記端子板の外周面と金属ケースの内周面の間に配設されて相互を絶縁すると共に、金属ケースを加工することにより圧縮されて封止を行う円環状の封口ゴムからなり、上記端子板の下端に鍔部を設け、この鍔部と上記素子の他方の電極に接合された集電板の周縁を接合すると共に、上記端子板の鍔部の上面に上記封口ゴムを配設して位置決めするようにしたキャパシタ。
2. 金属ケースを封止する円環状の封口ゴムに、下端外周部に突出する円環状の壁部、上端内周部に突出する円環状の壁部の少なくとも一つを設けた請求項１に記載のキャパシタ。
3. 端子板に設けられた電解液注入用の孔を塞ぐように結合された圧力調整弁が、外部と連通する孔を有した金属製のキャップ内にブチルゴム製のパッキンとシリコンゴム製の弁体を重ねて配設し、このキャップの開口部にリング状のワッシャを圧入することにより上記パッキンと弁体を圧縮状態で保持した弁ユニットと、上記端子板に設けられた電解液注入用の孔の上部に配設されたリング状の押さえゴムならびにガス透過性シートからなり、上記弁ユニットを上記端子板に結合することにより、上記押さえゴムを圧縮状態で保持するように構成された請求項１に記載のキャパシタ。
4. 端子板に設けられた電解液注入用の孔を塞ぐように結合された圧力調整弁が、外部と連通する孔を有した金属製のキャップ内にブチルゴム製のパッキンとシリコンゴム製の弁体を重ねて配設し、このキャップの開口部にリング状のワッシャを圧入することにより上記パッキンと弁体を圧縮状態で保持した弁ユニットと、リング状のワッシャにガス透過性シートを接合して上記端子板に設けられた電解液注入用の孔の上部に配設されたフィルタホルダと、このフィルタホルダを覆うと共にガス透過性シートを押圧するように被せられた押さえゴムからなり、上記弁ユニットを端子板に結合することにより、上記押さえゴムを圧縮状態で保持するように構成された請求項１に記載のキャパシタ。
5. 圧力調整弁の弁ユニットを構成するリング状のワッシャの上面周縁に円環状の壁部を設けた請求項３または４に記載のキャパシタ。
6. 圧力調整弁の弁ユニットを構成する金属製のキャップの周面の少なくとも一部に、内面側に突出する切り起こし部を設けた請求項３または４に記載のキャパシタ。
7. 圧力調整弁を構成するガス透過性シートとして、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなる多孔質フィルムを用いた請求項３または４に記載のキャパシタ。
8. 金属ケースの内周面の少なくとも封口ゴムとの接触部に、変性ポリプロピレンからなる保護層を設けた請求項１に記載のキャパシタ。

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