JP3170589B2 - 電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
電解コンデンサおよびその製造方法Info
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- JP3170589B2 JP3170589B2 JP27832490A JP27832490A JP3170589B2 JP 3170589 B2 JP3170589 B2 JP 3170589B2 JP 27832490 A JP27832490 A JP 27832490A JP 27832490 A JP27832490 A JP 27832490A JP 3170589 B2 JP3170589 B2 JP 3170589B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、難燃性に優れた電解コンデンサおよびその
製造方法に関する。
製造方法に関する。
（従来の技術） 一般に電解コンデンサの製造においては、巻軸にセパ
レータまたはセパレータと陰極箔を数回巻き付けた上で
陽極箔を挿入し巻回してコンデンサ素子を形成してい
る。コンデンサ素子は、電解液が含浸された後、アルミ
ニウム等の金属ケースに密封される。金属ケースには通
常防爆弁が形成されている。
レータまたはセパレータと陰極箔を数回巻き付けた上で
陽極箔を挿入し巻回してコンデンサ素子を形成してい
る。コンデンサ素子は、電解液が含浸された後、アルミ
ニウム等の金属ケースに密封される。金属ケースには通
常防爆弁が形成されている。
電解コンデンサが過電圧印加等の異常な使用状態とな
った場合、コンデンサ内部では発熱及び水素ガスの発生
が起こる。異常が長時間に及ぶ場合にはコンデンサの破
裂を防止するため、防爆弁が開弁してコンデンサ内部の
ガスを放出する。しかし、急激な異常の際には電極箔の
放電やショートにより、スパークが発生することがあ
り、時として、ガスや電解液に印加して火災に至ること
もある。
った場合、コンデンサ内部では発熱及び水素ガスの発生
が起こる。異常が長時間に及ぶ場合にはコンデンサの破
裂を防止するため、防爆弁が開弁してコンデンサ内部の
ガスを放出する。しかし、急激な異常の際には電極箔の
放電やショートにより、スパークが発生することがあ
り、時として、ガスや電解液に印加して火災に至ること
もある。
電解コンデンサに火災が発生すると周囲の部品等に被
害が及ぶだけでなく、電解コンデンサを組み込んだ装置
自体にも火災が拡大する恐れがあり、非常に問題とな
る。
害が及ぶだけでなく、電解コンデンサを組み込んだ装置
自体にも火災が拡大する恐れがあり、非常に問題とな
る。
そこで、近年、電解コンデンサを難燃化してほしいと
いう要望が高まってきている。
いう要望が高まってきている。
（発明が解決しようとする課題） 電解コンデンサを難燃化するにはいくつかの方法があ
る。例えば電解コンデンサ自体を消化剤の入ったケース
に封入する方法が知られているが、サイズが大きくなっ
てしまって小型化に適応しないのと、コストが高くなっ
てしまうという問題がある。
る。例えば電解コンデンサ自体を消化剤の入ったケース
に封入する方法が知られているが、サイズが大きくなっ
てしまって小型化に適応しないのと、コストが高くなっ
てしまうという問題がある。
また、電解液にホウ酸を多量に添加して、電解液自体
を燃えにくくする方法も知られている。しかし、電解液
にホウ酸を多量に添加すると、高温での特性が不安定に
なり、高温長寿命化という目的に反する。
を燃えにくくする方法も知られている。しかし、電解液
にホウ酸を多量に添加すると、高温での特性が不安定に
なり、高温長寿命化という目的に反する。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、構造に若干の変更を加えただ
けで、コストが安くしかも難燃性に優れた電解コンデン
サおよびその製造方法を提供することである。
その目的とするところは、構造に若干の変更を加えただ
けで、コストが安くしかも難燃性に優れた電解コンデン
サおよびその製造方法を提供することである。
（課題を解決するための手段） 上記目的による本発明に係る電解コンデンサは、陽極
箔および陰極箔がセパレータを挟んで巻回されてなるコ
ンデンサ素子を有する電解コンデンサにおいて、前記コ
ンデンサ素子の筒状に形成された巻芯部に、セパレータ
とアルミニウム箔から成る陰極箔を空巻きして形成され
た、陽極箔の存在しない厚さ1mm以上で且つ2mm以下の補
強層が形成されていることを特徴としている。
箔および陰極箔がセパレータを挟んで巻回されてなるコ
ンデンサ素子を有する電解コンデンサにおいて、前記コ
ンデンサ素子の筒状に形成された巻芯部に、セパレータ
とアルミニウム箔から成る陰極箔を空巻きして形成され
た、陽極箔の存在しない厚さ1mm以上で且つ2mm以下の補
強層が形成されていることを特徴としている。
また、本発明は、陽極箔と陰極箔との間にセパレータ
を挟んで巻回して形成したコンデンサ素子に、電解液を
含浸させてケースに組み込み電解コンデンサを製造する
際に、前記セパレータとアルミニウム箔から成る陰極箔
とを空巻きし、陽極箔の存在しない厚さ1mm以上で且つ2
mm以下の補強層が形成された筒状の巻浸部を形成した
後、前記陽極箔を巻込んでコンデンサ素子を形成するこ
とを特徴とする電解コンデンサの製造方法でもある。
を挟んで巻回して形成したコンデンサ素子に、電解液を
含浸させてケースに組み込み電解コンデンサを製造する
際に、前記セパレータとアルミニウム箔から成る陰極箔
とを空巻きし、陽極箔の存在しない厚さ1mm以上で且つ2
mm以下の補強層が形成された筒状の巻浸部を形成した
後、前記陽極箔を巻込んでコンデンサ素子を形成するこ
とを特徴とする電解コンデンサの製造方法でもある。
（作用） 模擬的に防爆弁を作動させるために、電解コンデンサ
に直流過電圧を印加する試験を行うと、従来構造の場
合、コンデンサ素子の筒状の巻芯部が潰れ、巻芯部付近
のセパレータと電極箔が巻芯部側に折れ曲がる（第３図
（ａ））。この部分で電極箔同士がショートしてスパー
クが発生する。これは、過電圧印加により急激に発生す
る水素ガスの圧力によって、筒状の巻芯部が潰れること
によるものと考えられる。
に直流過電圧を印加する試験を行うと、従来構造の場
合、コンデンサ素子の筒状の巻芯部が潰れ、巻芯部付近
のセパレータと電極箔が巻芯部側に折れ曲がる（第３図
（ａ））。この部分で電極箔同士がショートしてスパー
クが発生する。これは、過電圧印加により急激に発生す
る水素ガスの圧力によって、筒状の巻芯部が潰れること
によるものと考えられる。
この点、本発明では、筒状の巻芯部には、セパレータ
とアルミニウム箔から成る陰極箔とを空巻きして厚さ1m
m以上で且つ2mm以下の補強層が形成されている。このた
め、急激にガスが発生しても、巻芯部が潰れて巻芯部付
近が折れ曲がるなどの素子の変形を抑制できる。このた
め、スパークの発生を阻止することができ、結果的にコ
ンデンサの発火を抑えて、難燃性を向上させることがで
きる。
とアルミニウム箔から成る陰極箔とを空巻きして厚さ1m
m以上で且つ2mm以下の補強層が形成されている。このた
め、急激にガスが発生しても、巻芯部が潰れて巻芯部付
近が折れ曲がるなどの素子の変形を抑制できる。このた
め、スパークの発生を阻止することができ、結果的にコ
ンデンサの発火を抑えて、難燃性を向上させることがで
きる。
しかし、補強層に陽極箔を介在させると、陽極箔は酸
化皮膜が形成されていて厚くもろいので巻芯部の強度が
でず、ガス圧力によって巻芯部が潰れ、巻芯部付近が変
形してしまうのである。
化皮膜が形成されていて厚くもろいので巻芯部の強度が
でず、ガス圧力によって巻芯部が潰れ、巻芯部付近が変
形してしまうのである。
これに対し、クラフト紙、マニラ麻、多孔質の合成樹
脂シート等からなり柔軟なセパレータと、アルミニウム
箔から成る柔軟な陰極箔とを厚さ1mm以上で且つ2mm以下
の多層に巻いた補強層を巻芯部に形成したとき、過電圧
印加により急激に発生する水素ガスの圧力に対して潰れ
ない巻芯部を形成できるのである。
脂シート等からなり柔軟なセパレータと、アルミニウム
箔から成る柔軟な陰極箔とを厚さ1mm以上で且つ2mm以下
の多層に巻いた補強層を巻芯部に形成したとき、過電圧
印加により急激に発生する水素ガスの圧力に対して潰れ
ない巻芯部を形成できるのである。
（実施例） 以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
実施例１ 実施例品 巻芯部にセパレータと陰極部とを空巻きして厚さ2mm
（第２図のｄ＝2mm）の補強層10が形成された筒状の巻
芯部を形成した後、陽極箔を巻込み、φ30mm×30mmLの
コンデンサ素子12を作製した（第１図）。このコンデン
サ素子12に電解液を含浸した後、アルミニウムケースに
密封して250V470μＦのコンデンサとした。14は電極引
出しタブである。
（第２図のｄ＝2mm）の補強層10が形成された筒状の巻
芯部を形成した後、陽極箔を巻込み、φ30mm×30mmLの
コンデンサ素子12を作製した（第１図）。このコンデン
サ素子12に電解液を含浸した後、アルミニウムケースに
密封して250V470μＦのコンデンサとした。14は電極引
出しタブである。
比較例品 セパレータと陰極箔とを空巻きして厚さ0.5mmの筒状
の巻芯部を形成した後、陽極箔を巻込み、巻回してコン
デンサ素子を形成した。以下、実施例１と同様にして25
0V470μＦのコンデンサを作製した。
の巻芯部を形成した後、陽極箔を巻込み、巻回してコン
デンサ素子を形成した。以下、実施例１と同様にして25
0V470μＦのコンデンサを作製した。
従来例品 セパレータあるいはセパレータと陰極箔を数回程度巻
回しただけの筒状の巻芯部を具備するコンデンサ素子を
作製した後、実施例１と同様にして250V470μＦのコン
デンサとした。
回しただけの筒状の巻芯部を具備するコンデンサ素子を
作製した後、実施例１と同様にして250V470μＦのコン
デンサとした。
参考例品 セパレータのみを空巻きして厚さ1mmの補強層10が形
成された筒状の巻芯部を形成した後、陽極箔と陽極箔と
を巻込み、φ30mm×30mmLのコンデンサ素子12を形成し
た。以下、実施例１と同様にして250V470μＦのコンデ
ンサとした。
成された筒状の巻芯部を形成した後、陽極箔と陽極箔と
を巻込み、φ30mm×30mmLのコンデンサ素子12を形成し
た。以下、実施例１と同様にして250V470μＦのコンデ
ンサとした。
作製したコンデンサについて、385vDCを印加し、弁作
動の状態を調査する過電圧試験を行った。その結果を第
１表に示した。
動の状態を調査する過電圧試験を行った。その結果を第
１表に示した。
第１表から明らかなように、本発明に係る実施例品お
よび参考例品は、従来例品に比べて内部スパークが全く
なく、難燃化を達成することができた。
よび参考例品は、従来例品に比べて内部スパークが全く
なく、難燃化を達成することができた。
試験後、コンデンサを解体し、コンデンサ素子を輪切
りにして断面を調査したところ、従来品では、第３図に
示した如く、筒状の巻芯部が潰れ、巻芯部付近は内側に
折れ曲がってショートしていた。これに対し、実施例品
および参考例品では、筒状の巻芯部が潰れておらず、巻
芯部付近に異常は見られなかった。
りにして断面を調査したところ、従来品では、第３図に
示した如く、筒状の巻芯部が潰れ、巻芯部付近は内側に
折れ曲がってショートしていた。これに対し、実施例品
および参考例品では、筒状の巻芯部が潰れておらず、巻
芯部付近に異常は見られなかった。
また、コンデンサ素子の巻芯部の補強層を1mm未満と
した比較例品では、スパークが発生しており、十分な効
果が得られなかった。
した比較例品では、スパークが発生しており、十分な効
果が得られなかった。
実施例２ 巻芯部にセパレータと陰極箔、あるいはセパレータの
み空巻きして表２に示す厚さの補強層10が形成された筒
状の巻芯部を形成した後、陽極箔を巻込み、φ30mm×50
mmLのコンデンサ素子12を製作した。このコンデンサ素
子12に電解液を含浸した後に、アルミニウムケースに密
封して250V820μＦのコンデンサとした。このコンデン
サは、実施例１で作製したコンデンサよりも容量が大き
くかつ長さも長くなってサイズも大型化されている。
み空巻きして表２に示す厚さの補強層10が形成された筒
状の巻芯部を形成した後、陽極箔を巻込み、φ30mm×50
mmLのコンデンサ素子12を製作した。このコンデンサ素
子12に電解液を含浸した後に、アルミニウムケースに密
封して250V820μＦのコンデンサとした。このコンデン
サは、実施例１で作製したコンデンサよりも容量が大き
くかつ長さも長くなってサイズも大型化されている。
なお、補強層の厚さを3mmとすると、得られたコンデ
ンサ素子をアルミニウムケース内に挿入することができ
なかった。
ンサ素子をアルミニウムケース内に挿入することができ
なかった。
作製したコンデンサについて、実施例１と同様にし
て、385vDCを印加する通過電圧試験を行った。その結果
を第２表に示した。
て、385vDCを印加する通過電圧試験を行った。その結果
を第２表に示した。
表２から明らかなように、セパレータと陰極箔とを空
巻して厚さ1mm以上の補強層が形成された筒状の巻芯部
を具備する本発明に係る電解コンデンサでは、実施例１
よりも電解コンデンサの容量が大きくかつサイズが大型
化されても、内部スパークは全く発生していない。
巻して厚さ1mm以上の補強層が形成された筒状の巻芯部
を具備する本発明に係る電解コンデンサでは、実施例１
よりも電解コンデンサの容量が大きくかつサイズが大型
化されても、内部スパークは全く発生していない。
一方、セパレータのみを空巻して形成した厚さ1mm以
上の補強層を具備する電解コンデンサ、或いはセパレー
タと陰極箔とを空巻して補強層を形成しても、その厚さ
が1mm未満の補強層を具備する電解コンデンサでは、内
部スパークが発生している。
上の補強層を具備する電解コンデンサ、或いはセパレー
タと陰極箔とを空巻して補強層を形成しても、その厚さ
が1mm未満の補強層を具備する電解コンデンサでは、内
部スパークが発生している。
このように、セパレータと陰極箔とを空巻して補強層
を筒状の巻芯部に形成しても、補強層の厚さが1mm未満
の場合、或いはセパレータのみを空巻して厚さ1mm以上
の補強層を筒状の巻芯部に形成しても、容量が大きくか
つサイズが大型化された電解コンデンサでは、過電圧印
加により急激に発生する水素ガスの発生量も増加してガ
ス圧が高くなり、筒状の巻芯部がガス圧力に対し対抗で
きなくなって潰れるのである。
を筒状の巻芯部に形成しても、補強層の厚さが1mm未満
の場合、或いはセパレータのみを空巻して厚さ1mm以上
の補強層を筒状の巻芯部に形成しても、容量が大きくか
つサイズが大型化された電解コンデンサでは、過電圧印
加により急激に発生する水素ガスの発生量も増加してガ
ス圧が高くなり、筒状の巻芯部がガス圧力に対し対抗で
きなくなって潰れるのである。
（効果） 本発明によれば、難燃性を向上させた電解コンデンサ
を提供でき、しかも、製造方法も従来の方法を若干改良
する程度で達成できるので、安価である。
を提供でき、しかも、製造方法も従来の方法を若干改良
する程度で達成できるので、安価である。
第１図は本発明による電解コンデンサ素子の斜視図、第
２図は同じく本発明による電解コンデンサ素子の底面
図、第３図は従来例（ａ）と本発明実施例（ｂ）の過電
圧試験後の断面図である。 10……補強層、12……コンデンサ素子、14……電極引出
しタブ
２図は同じく本発明による電解コンデンサ素子の底面
図、第３図は従来例（ａ）と本発明実施例（ｂ）の過電
圧試験後の断面図である。 10……補強層、12……コンデンサ素子、14……電極引出
しタブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/048 H01G 9/12 H01G 13/02 301
Claims (2)
- 【請求項１】陽極箔および陰極箔がセパレータを挟んで
巻回されてなるコンデンサ素子を有する電解コンデンサ
において、 前記コンデンサ素子の筒状の巻芯部に、セパレータとア
ルミニウム箔から成る陰極箔を筒状に空巻きして形成さ
れた、陽極箔の存在しない厚さ1mm以上で且つ2mm以下の
補強層が形成されていることを特徴とする電解コンデン
サ。 - 【請求項２】陽極箔と陰極箔との間にセパレータを挟ん
で巻回して形成したコンデンサ素子に、電解液を含浸さ
せてケースに組み込み電解コンデンサを製造する際に、 前記セパレータとアルミニウム箔から成る陰極箔とを空
巻きし、陽極箔の存在しない厚さ1mm以上で且つ2mm以下
の補強層が形成された筒状の巻芯部を形成した後、 前記陽極箔を巻込んでコンデンサ素子を形成することを
特徴とする電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27832490A JP3170589B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27832490A JP3170589B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04152508A JPH04152508A (ja) | 1992-05-26 |
| JP3170589B2 true JP3170589B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=17595742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27832490A Expired - Fee Related JP3170589B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3170589B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4237392A1 (de) * | 1992-11-05 | 1994-05-11 | Siemens Matsushita Components | Elektrischer Kondensator und Verfahren zu seiner Herstellung |
| CN104681285B (zh) * | 2013-12-02 | 2017-06-09 | 深圳市柏瑞凯电子科技有限公司 | 贴片式固态电解电容器 |
-
1990
- 1990-10-16 JP JP27832490A patent/JP3170589B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04152508A (ja) | 1992-05-26 |
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