JPH0677227U - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適正な駆動用電解液分量を長時間保持し、信
頼性に富む高性能な電解コンデンサの提供。 【構成】 コンデンサ素子６の巻芯孔部７に、巻芯孔部
７内径寸法にほぼ等しい直径寸法からなる円筒状の多孔
質絶縁材８を挿入した状態で、駆動用電解液を減圧含浸
し、しかる後、ゴム栓９に設けた端子挿通孔１０に陽極
引出端子４及び陰極引出端子５を挿通し、コンデンサ素
子６をアルミニウムケース１１に収納し、アルミニウム
ケース１１開口部をゴム栓９で密閉する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、巻芯孔部に多孔質材料を設け、駆動用電解液の減少を抑制し、信頼 性を改善した電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に非固体電解コンデンサは、例えば高純度アルミニウム箔からなる一対の 陽・陰極箔に同じくアルミニウムからなる一対の引出端子を接続し、前記一対の 陽・陰極箔相互間にスペーサを介在して巻回してなるコンデンサ素子に駆動用電 解液を含浸してケースに収納し、このケース開口部を密閉するかなどの外装を施 してなるものでる。

【０００３】 スペーサ紙は通常クラフト紙又はマニラ紙からなり、役割は極めて重要である 。すなわち、スペーサは陽極箔と陰極箔相互間を絶縁隔離し、且つ、駆動用電解 液を保持する上で不可欠な構成要件として考えられている。

【０００４】 また、コンデンサ素子内の駆動用電解液量は、信頼性、特に静電容量の減少， 損失角の増大に大きく影響することが知られている。

【０００５】 すなわち、駆動用電解液が減少すると、陽極箔，陰極箔間の相対する有効面積 が減少し、静電容量が減少しｔａｎδが増大する。駆動用電解液の減少は、ケー ス開口部の密閉による要因が大きく、密閉方法と材料が上げられる。密閉材料は 、ゴム栓、樹脂板又はゴムと樹脂の積層板があり、それぞれの駆動用電解液透過 特性は、駆動用電解液、特に溶媒材料により異なる。したがって、長時間の特性 安定性を保つためには、溶媒材料を十分検討し、封口材を選定しなければならな い。また、密閉方法としては、ケース開口部にゴム栓、樹脂板、ゴムと樹脂の積 層板などを配設し、ケース開口部先端を加締めてなるものであるが、中でもゴム 栓の場合、加締めの形状、位置などを工夫することにより密閉性を最良の状態に 維持することができる。

【０００６】 しかし、密閉材料，方法をそれぞれ最良の状態にしても、コンデンサの内圧上 昇状態でゴム栓自体の性質から駆動用電解液の透過を皆無にすることは困難であ る。

【０００７】 また、駆動用電解液の透過減少による特性劣化の対策として、駆動用電解液の 減少分を補正すべく、駆動用電解液を含浸したコンデンサ素子を収納したケース に駆動用電解液を投入し、駆動用電解液を過剰にする方法があるが、比較的密閉 が完全であるゴム栓の場合においても、外部リード線に対するストレス下のもと で、ゴム栓に設けたリード線挿通孔とリード線の隙間から駆動用電解液の漏れる 危険性を有し、必ずしも有効な対策とは言えなかった。

【０００８】 そして、近年コンデンサの小形化によりスペーサ紙の薄化が進められ、コンデ ンサ素子に含浸する駆動用電解液の絶対量も少なくなる傾向化の中で、駆動用電 解液の透過減少対策は、電解コンデンサの信頼性を高める上で重要な課題となっ ている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

以上のように、上記構成になる電解コンデンサは、密閉材料や方法を吟味した としても駆動用電解液の透過減少の防止には限度があり、また、駆動用電解液を 過剰に投入する方法においても、ゴム栓に設けたリード線挿通孔とリード線の隙 間から駆動用電解液の漏れが生じる危険性があった。

【００１０】 本考案はこのような点に鑑みて成されたもので、適正な駆動用電解液分量を長 時間保持し、信頼性に富む高性能な電解コンデンサを提供することを目的とした ものである。

【００１１】

【課題を解説するための手段】 本考案の電解コンデンサは、弁作用金属からなる陽極箔と陰極箔間にスペーサ を介在して巻回したコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸してなる電解コンデン サにおいて、前記コンデンサ素子の巻芯孔部に駆動用電解液が含浸された多孔質 絶縁材を配設したことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】

以上の構成からなる電解コンデンサは、コンデンサ素子の巻芯孔部に駆動用電 解液を含浸した多孔質絶縁材が配設されているため、長時間の使用中に封口材か らの僅かな駆動用電解液の透過があっても多孔質絶縁材に含浸してある駆動用電 解液がコンデンサ素子部に移動補給する作用をし、コンデンサ素子に対する駆動 用電解液の適正量を保持できる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の一実施例につき図面を参照して説明する。すなわち、図２及び 図３に示すように、例えばアルミニウム箔表面をエッチング液で粗面化し表面積 を拡大したのち陽極酸化皮膜を生成した陽極箔１とアルミニウム箔表面を前記同 様エッチング液で粗面化し表面積を拡大した陰極箔２間にクラフト紙又はマニラ 紙などからなるスペーサ紙３を介在して、途中前記陽極箔の任意な箇所に陽極引 出端子４及び陰極箔２の任意な箇所に陰極引出端子５を取着して巻回しコンデン サ素子６を形成する。

【００１４】 次に、前記コンデンサ素子６の巻芯孔部７に、この巻芯孔部７内径寸法にほぼ 等しい直径寸法からなる円筒状の例えばプラスチック、セラミック、又は紙等か らなる空隙率０．５以上の多孔質絶縁材８を挿入した状態で、駆動用電解液を減 圧含浸し、しかる後、ゴム栓９に設けた端子挿通孔１０に前記陽極引出端子４及 び陰極引出端子５を挿通し、図１に示すように前記コンデンサ素子６と前記ゴム 栓９を一体化した状態で、前記コンデンサ素子６をアルミニウムケース１１に収 納し、このアルミニウムケース１１開口部内壁に前記ゴム栓９を当接し、前記ア ルミニウムケース１１の前記ゴム栓９当接外側を締め付けると同時に開口部先端 を前記ゴム栓９に加締めて密閉する。

【００１５】 以上のように構成してなる電解コンデンサによれば、コンデンサ素子６の巻芯 孔部７に駆動用電解液を含浸した多孔質絶縁材８が配設されているため、製造工 程中及び製品後必要機器に組込み使用中における内圧上昇下で、コンデンサ素子 ６に含浸した駆動用電解液がガス化して透過し、コンデンサ素子６に対する駆動 用電解液の適正量が不足状態となったとしても、多孔質絶縁材８に含浸されてい る駆動用電解液がコンデンサ素子６部に移動補給し、コンデンサ素子６に対する 駆動用電解液の適正量を保持でき、静電容量の減少、ｔａｎδの増大要因が解消 され、長時間安定した特性を維持できる。

【００１６】 次に本考案と従来例の比較の一例について述べる。すなわち、コンデンサ素子 の巻芯孔部に、直径２．５ｍｍで空隙率０．６の多孔質セラミック丸棒を挿入し た後、駆動用電解液を含浸し、封口体としてゴム栓を用い形成した本考案Ａと、 コンデンサ素子の巻芯孔部へ多孔質セラミック丸棒を用いず、コンデンサ素子に 駆動用電解液を含浸し、且つ、本考案Ａと同重量となるようにケース内空隙部に 駆動用電解液を注入し、その他の構成は本考案Ａと同一とした従来例Ｂ及びコン デンサ素子の巻芯孔部へ多孔質セラミック丸棒を用いず、コンデンサ素子に駆動 用電解液を含浸し、その他の構成は本考案Ａと同一とした従来例Ｃとの初期特性 及び高温負荷試験（１０５℃ ２０００時間）後の諸特性を調べた結果、図４及 び表１に示す通りであった。

【００１７】 なお、定格は本考案Ａ，従来例Ｂ，従来例Ｃとも１６Ｖ２２００μＦでケース サイズは直径１３ｍｍ，長さ２５ｍｍである。

【００１８】

【表１】

【００１９】 図４及び表１から明らかなように、初期特性は本考案Ａ、従来例Ｂ及び従来例 Ｃともそれ程違いないが、高温負荷試験後において、本考案Ａは従来例Ｃと比較 して静電容量の減少が少なく、且つ、ｔａｎδの増加も少ないことがわかる。ま た、従来例Ｂと比較して大きな差はないことがわかる。

【００２０】 しかしながら、製品の機械的性能試験としての引出端子引っ張り試験において 、従来例Ｂのものは、ゴム栓の端子挿通孔から駆動用電解液の漏れ不良が発生し ているので実用的でないことが確認された。

【００２１】 なお、上記実施例では巻芯孔部への多孔質絶縁材の配設手段として、コンデン サ素子巻回後、コンデンサ素子の巻芯孔部に、別個に形成した巻芯孔部内径寸法 にほぼ等しい直径寸法からなる円筒状の多孔質絶縁材を挿入したものを例示して 説明したが、円筒状の多孔質絶縁材をハードコアとして用いコンデンサ素子構成 としたものであっても同様の効果を得ることができる。

【００２２】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、コンデンサ素子巻芯部にコンデンサ素子 部に含浸した駆動用電解液と同じ駆動用電解液を含浸した多孔質絶縁材を配設す ることによって、長時間特性劣化のない信頼性に富む電解コンデンサを得ること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係わる電解コンデンサを示
す断面図。

【図２】図１を構成する巻回途中のコンデンサ素子を示
す展開斜視図。

【図３】図１を構成するコンデンサ素子の巻芯孔部に多
孔質絶縁材を挿入した後の状態を示す斜視図。

【図４】時間−静電容量変化率特性曲線図。

【符号の説明】

１ 陽極箔 ２ 陰極箔 ３ スペーサ紙 ４ 陽極引出端子 ５ 陰極引出端子 ６ コンデンサ素子 ７ 巻芯孔部 ８ 多孔質絶縁材 ９ ゴム栓 １０ 端子挿通孔 １１ アルミニウムケース

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁作用金属からなる陽極箔と陰極箔間に
   スペーサを介在して巻回したコンデンサ素子に駆動用電
   解液を含浸してなる電解コンデンサにおいて、前記コン
   デンサ素子の巻芯孔部に駆動用電解液が含浸された多孔
   質絶縁材を配設したことを特徴とする電解コンデンサ。