TWI552184B - 鋁電解電容器及其封口橡膠 - Google Patents
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Description
本發明係有關鋁電解電容器,更詳細地說,是有關將引線端子插通至封口橡膠的端子插通孔,而不帶給電容器元件過大的負荷使其特性劣化之技術。
參照圖11之截面圖,鋁電解電容器之基本構成,係具備電容器元件1,其具有一對引線端子2、2。電容器元件1,係如圖12所示,是將安裝有引線端子2之鋁材所構成的陽極箔1a與陰極箔1b,隔著未圖示之紙隔板而捲繞成旋渦狀,藉此形成。
電容器元件1是和規定之電解物質共同收納於有底圓筒狀的外殼3內,外殼3的開口部係藉由封口橡膠4而封口。在封口橡膠4穿設有端子插通孔5、5,引線端子2、2的各前端部通過該端子插通孔5、5而引出至外部。
實務上,封口橡膠4是在先安裝有引線端子2、2的狀態下,與電容器元件1共同收納至外殼3內,藉由其後形成之外殼3的橫引伸(drawing)溝3a、及外殼3的端緣3b的壓接(crimping)而氣密性地固定在外殼3的開口部內。
外殼3通常使用鋁殼。封口橡膠4使用丁基橡膠等。此外,電解物質通常使用非水系(Non-Aqueous)或水系之電解液,但也有使用固體電解質者。
如圖12所示,引線端子2包含片狀(tab)端子21與外部引出引線22。片狀端子21由鋁材構成,具備:被加壓成型成球拍狀之扁平部21a、及圓棒部21b。
此種片狀端子21,是將鋁的圓棒材切斷成規定長度,再藉由將其一端側加壓即可得,而扁平部21a係藉由壓接針或融接等而安裝至陽極箔1a與陰極箔1b。
外部引出引線22通常使用銅包鋼線(CP線)。外部引出引線22為了要對電路基板有良好的銲接性,其表面係具備鍍覆層,但在無Pb(鉛)化的情形時,其鍍覆層主要運用Sn 100%鍍覆或Sn/Bi(0.5%)鍍覆等。
外部引出引線22,比片狀端子21的圓棒部21b還來得直徑小,與圓棒部21b的端面融接。其融接部標記參照符號23。
不過,當表面的鍍覆層為Sn 100%鍍覆的情形下,融接部23以外的鍍覆層雖然穩定,但在融接部23混有Al,Sn,Cu,Fe等,一旦曝露於外界空氣,則會因Al的水合或氧化反應而使應力作用於Sn層,Sn晶鬚(鬚狀結晶體)23a會極為迅速地產生並成長。
在Sn/Bi(0.5%)鍍覆中,晶鬚的成長比Sn 100%來得緩和,但同樣會產生晶鬚。晶鬚成長顯著的情況下,晶鬚會飛散至電路基板,最壞的情況下可能有使電子電路短路的危險。
鑑此,為了極力抑制晶鬚的產生,且防止晶鬚朝外部飛散,本申請人在專利文獻1、2中,如圖13所示,作為
封口橡膠4的端子插通孔5,係提議將嵌合有片狀端子21的圓棒部21b之直徑大的圓棒嵌合孔51、以及插通有外部引出引線22之直徑小的引線插通孔52予以同軸連設,將引線插通孔52的孔徑 2做成比外部引出引線22的外徑 1還直徑小( 2< 1),以便將融接部23與外界空氣隔絕。
按照上述專利文獻1、2,雖能防止在融接部23產生的晶鬚23a朝外部飛散,但另一方面,由於引線插通孔52的孔徑 2比外部引出引線22的外徑 1還來得直徑小( 2< 1),當將外部引出引線22強制地插通至引線插通孔52時,會對電容器元件1施加過大的應力,可能導致電容器元件1的特性劣化。
為了解決這一點,在專利文獻3中提議,於封口橡膠的引線插通孔形成漏斗形狀的圓筒體,該圓筒體是由朝向電容器的外部側直徑漸小之薄膜所構成。
此外,在專利文獻4中提議,於封口橡膠的引線插通孔內一體地形成密封栓體,該密封栓體具有用來供引線端子通過之狹縫,透過狹縫將引線端子引出至外部。
如同專利文獻4之技術,在專利文獻5中提議,於封口橡膠的引線插通孔內一體地形成封口栓,該封口栓是堵塞該插通孔且由薄厚度構成,並以穿破封口栓的方式將引線端子引出至外部。
[專利文獻1]日本特開2006-295055號公報
[專利文獻2]日本特開2008-10865號公報
[專利文獻3]日本特開2008-251982號公報
[專利文獻4]日本特開2009-212175號公報
[專利文獻5]日本特開2010-161277號公報
然而,專利文獻3所記載之發明的情形中,在封口橡膠的成型技術上,要在封口橡膠一體地形成漏斗形狀的圓筒體,且該圓筒體是由朝向電容器的外部側直徑漸小之薄膜所構成,係相當困難;此外,就算能夠成型,由於是以漏斗形狀的薄膜部分來將引線端子的周圍加以密封,故會有缺乏可靠性的問題。
此外,專利文獻4所記載之發明中,是透過封止栓體的狹縫將引線引出至外部,而專利文獻5所記載之發明中,是以將封口栓穿破的方式將引線端子引出至外部,故兩者之發明中,均有難以確實地將引線端子周圍密封之問題。
是故,本發明的課題在於,將引線端子插通至封口橡膠的端子插通孔,而不帶給電容器元件過大的負荷使其特性劣化,且確實地保持能與外界空氣隔絕之狀態。
為解決上述課題,本發明為一種鋁電解電容器,屬於包含:電容器元件,將皆安裝有引線端子之陽極箔與陰極箔隔著隔板(separator)捲繞而成;及有底筒狀之外殼,將上述電容器元件和規定之電解物質一併收納;及封口橡膠,穿設有上述引線端子用之端子插通孔,且安裝於上述外殼的開口部;上述引線端子包含:片狀(tab)端子,具有扁平部與圓棒部;及外部引出引線,其表面具有鍍覆層,與上述圓棒部的端部融接;在上述封口橡膠的端子插通孔,包含:圓棒嵌合孔,與上述片狀端子的圓棒部嵌合;及引線插通孔,與上述圓棒嵌合孔同軸,被上述外部引出引線所插通,且比上述圓棒嵌合孔來得直徑小;上述引線插通孔的孔徑比上述外部引出引線的外徑來得直徑小,上述外部引出引線被強制地插通於上述引線插通孔內而拉出至上述外殼外,上述圓棒部與外部引出引線之間的融接部與外界空氣隔絕;上述鋁電解電容器,其特徵為:
在上述端子插通孔內的上述圓棒嵌合孔與上述引線插通孔之間,形成有逐漸縮徑之圓錐狀的導引面,上述外部引出引線具有:引線本體,比上述引線插通孔的孔徑還大直徑;及插通導引部,與上述引線本體的前端部一體地連設;上述插通導引部,是形成為從上述引線本體逐漸縮徑,而成為比上述引線插通孔的孔徑還來得直徑小,在上述插通導引部,形成有具規定傾斜角之幾乎呈圓錐狀的斜面。
本發明中,較佳為,相對於與通過上述端子插通孔之
軸線Y呈正交之假想平面X,若訂上述導引面的傾斜角為θa、上述斜面的傾斜角為θb,則θa<θb。
此外,較佳為,在上述外部引出引線的至少上述插通導引部之表面,及/或在上述封口橡膠的至少上述引線插通孔之內面,塗布有低摩擦樹脂。
在此情形下,上述低摩擦樹脂的塗布厚為0.3~1.5μm為佳。
作為上述低摩擦樹脂,可採用聚對二甲苯或矽油乳劑(silicone oil emulsion)為佳。
在上述封口橡膠的全體塗布有低摩擦樹脂時,所使用之上述電解物質,可為非水系或水系電解液的任一者。
本發明是在上述外部引出引線施以無鉛之錫鍍覆,適合用於融接部容易產生晶鬚之鋁電解電容器。
按照本發明的較佳態樣,為了不使上述導引面與上述融接部之間貯留電解液,相對於與通過上述端子插通孔之軸線Y呈正交之假想平面X,若訂上述融接部的傾斜角為θc,則在上述導引面,係包含與上述傾斜角θc幾乎為相同角度之傾斜面。
更佳的態樣為,在使上述引線本體與上述引線插通孔呈同軸的狀態下,以上述引線本體的外徑面之延長線與上述導引面的交點部分為交界,在上述導引面包含:第1傾斜面,從上述交點部分一直到上述圓棒嵌合孔的內面,以與上述傾斜角θc幾乎相同角度傾斜;及第2傾斜面,從上述交點部分一直到上述引線插通孔的內周緣,以比上述
傾斜角θc還小的角度傾斜。
此外,為了不使上述導引面與上述融接部之間貯留電解液,較佳為,上述引線端子,其上述融接部的下端在抵接至上述交點部分之前,係嵌合至上述端子插通孔內,以使上述第1傾斜面與上述融接部幾乎密合。
此外,本發明還包含3端子型鋁電解電容器,其除了分別安裝有上述陽極箔與陰極箔之上述引線端子以外,還具備未與上述電容器元件連接之電性呈中性的假性端子;在上述封口橡膠,更穿設有上述假性端子用之假性端子插通孔,上述假性端子及上述假性端子插通孔,亦形成為如同上述引線端子及上述引線端子用之端子插通孔。
此外,本發明還包含一種鋁電解電容器用之封口橡膠,屬於具有端子插通孔,其被引線端子所插通,該引線端子是將外部引出引線融接至片狀(tab)端子所包含之圓棒部的端部而成;在上述端子插通孔,包含:圓棒嵌合孔,與上述片狀端子的圓棒部嵌合;及引線插通孔,與上述圓棒嵌合孔同軸,被上述外部引出引線所插通,且比上述圓棒嵌合孔來得直徑小;上述引線插通孔的孔徑比上述外部引出引線的外徑來得直徑小,上述外部引出引線被強制地插通於上述引線插通孔內,以使上述圓棒部與外部引出引線之間的融接部與外界空氣隔絕;上述鋁電解電容器用之封口橡膠,其特徵為:
在上述端子插通孔內的上述圓棒嵌合孔與上述引線插通孔之間,形成有逐漸縮徑之圓錐狀的導引面,相對於與
通過上述端子插通孔之軸線Y呈正交之假想平面X,若訂上述融接部的傾斜角為θc,則在上述導引面,係包含有與上述傾斜角θc呈幾乎相同角度之傾斜面。
在該封口橡膠中,同樣地,在使上述外部引出引線與上述引線插通孔呈同軸的狀態下,以上述外部引出引線的外徑面之延長線與上述導引面的交點部分為交界,在上述導引面包含:第1傾斜面,從上述交點部分一直到上述圓棒嵌合孔的內面,以與上述傾斜角θc幾乎相同角度傾斜;及第2傾斜面,從上述交點部分一直到上述引線插通孔的內周緣,以比上述傾斜角θc還小的角度傾斜。
此外,至少在上述端子插通孔內,以0.3~1.5μm的膜厚來塗布低摩擦樹脂較佳。
按照本發明,在端子插通孔內的圓棒嵌合孔與引線插通孔之間,形成有逐漸縮徑之圓錐狀的導引面,且在外部引出引線的前端側一體地形成插通導引部,其從引線本體逐漸縮徑,而成為比引線插通孔的孔徑還來得直徑小;在插通導引部形成具有規定傾斜角之幾乎呈圓錐狀的斜面,藉此,能將引線端子插通至封口橡膠的端子插通孔,而不帶給電容器元件過大的負荷使其特性劣化,且確實地保持能與外界空氣隔絕之狀態。
是故,在外部引出引線施以無鉛之錫鍍覆,會極力抑制晶鬚在融接部產生,且即使晶鬚產生,為了防止晶鬚朝
外部飛散,係將引線插通孔的孔徑做成比外部引出引線的外徑還來得直徑小,將外部引出引線強制地插通於引線插通孔內而拉出至外殼外,以使圓棒部與外部引出引線之間的融接部與外界空氣隔絕;在製造這樣的鋁電解電容器時,能提高其良率,進一步提升生產性。
此外,相對於與通過端子插通孔之軸線Y呈正交之假想平面X,若訂融接部的傾斜角為θc,則使導引面包含與傾斜角θc幾乎為相同角度之傾斜面,藉此,能夠大幅減少在導引面與融接部之間貯留的電解液的量,防止電解液漏液。
接下來,透過圖1~圖10來說明本發明的幾個實施形態,但本發明並非限定於此。另,在本實施形態中,遇有與先前圖11~圖13所說明之習知例有相同或視為相同之構成要素,則使用相同的參照符號。
在圖1及圖2僅示意本發明的重要部位,併予參照圖11至圖13,在本發明的鋁電解電容器中,如同先前說明之習知例般,作為基本構成,係具備:具有一對引線端子2、2之電容器元件1、及外殼3、及封口橡膠4。
電容器元件1,係如圖12所示,是將安裝有引線端子2之鋁材所構成的陽極箔1a與陰極箔1b,隔著未圖示之紙隔板而捲繞成旋渦狀,藉此形成。
電容器元件1是和規定之電解物質共同收納於鋁材所
構成之有底圓筒狀的外殼3內,外殼3的開口部係藉由封口橡膠4而封口。在封口橡膠4穿設有端子插通孔5、5,引線端子2、2的各前端部通過該端子插通孔5、5而引出至外部。
實務上,封口橡膠4是在先安裝有引線端子2、2的狀態下,與電容器元件1共同收納至外殼3內,藉由其後形成之外殼3的橫引伸(drawing)溝3a、及外殼3的端緣3b的捲邊(crimping)而氣密性地固定在外殼3的開口部內。
封口橡膠4較佳是使用硫化之IIR(丁基橡膠)或EPT(乙烯-丙烯橡膠)等橡膠材。此外,電解物質通常使用非水系(Non-Aqueous)或水系之電解液,但亦可使用固體電解質。一般來說,電容器元件1是在預先含浸於電解液之狀態收納於外殼3內。
如圖12所示,引線端子2包含片狀(tab)端子21與外部引出引線22。片狀端子21由鋁材構成,具備:被沖壓成型成球拍狀之扁平部21a、及圓棒部21b。
此種片狀端子21,是將鋁的圓棒材切斷成規定長度,再藉由將其一端側沖壓即可得,而扁平部21a係藉由壓接針或融接等而安裝至陽極箔1a與陰極箔1b。
外部引出引線22通常使用銅包鋼線(CP線)。外部引出引線22為了要對電路基板有良好的銲接性,其表面係具備鍍覆層,但在無Pb(鉛)化的情形時,其鍍覆層主要運用Sn 100%鍍覆或Sn/Bi(0.5%)鍍覆等。
如圖1所示般,外部引出引線22,比片狀端子21的圓棒部21b還來得直徑小,與圓棒部21b的端面融接。其融接部標記參照符號23。
如先前所說明般,當表面的鍍覆層為Sn 100%鍍覆的情形下,融接部23以外的鍍覆層雖然穩定,但在融接部23混有Al,Sn,Cu,Fe等,一旦曝露於外界空氣,則會因Al的水合或氧化反應而使應力作用於Sn層,Sn晶鬚(鬚狀結晶體)23a會極為迅速地產生並成長。
在Sn/Bi(0.5%)鍍覆中,晶鬚的成長比Sn 100%來得緩和,但同樣會產生晶鬚。晶鬚成長顯著的情況下,晶鬚會飛散至電路基板,最壞的情況下可能有使電子電路短路的危險。
為了極力抑制晶鬚在融接部23產生,且防止晶鬚朝外部飛散,本發明中,作為封口橡膠4的端子插通孔5,同樣是將嵌合有片狀端子21的圓棒部21b之直徑大的圓棒嵌合孔51、以及插通有外部引出引線22之直徑小的引線插通孔52予以同軸連設,將引線插通孔52的孔徑 2做成比外部引出引線22的外徑還直徑小( 2< 1),以便將融接部23與外界空氣隔絕;但在本發明中,為了將外部引出引線22插通至封口橡膠4的引線插通孔52,而不帶給電容器元件1過大的負荷使其特性劣化,且確實地保持能與外界空氣隔絕之狀態,係採用如下之構成。
參照圖2,按照本發明,外部引出引線22除了具備
比引線插通孔52的孔徑 2還大直徑之外徑 1的引線本體221外,在引線本體221的前端部側(圖2的下端側),還一體地具備對於引線插通孔52之插通導引部222。
另,圖2中,從引線本體221朝下方描繪之鏈線,係表示不具有插通導引部222之習知的外部引出引線。
插通導引部222,其前端部(圖2的下端部)222a係從引線本體221逐漸縮徑,而形成為比引線插通孔52的孔徑還直徑小的 3( 3< 2)。
本實施形態中,插通導引部222的外徑 3之前端部222a係形成為幾乎平坦,但亦可將***引線插通孔52內之,比外徑 3還前頭的部分做成圓弧狀。
本發明中,在插通導引部222,從外徑 3之前端部222a一直到外徑 1之引線本體221的部分,係形成為具有規定角度之圓錐狀的斜面223。如此一來,將外部引出引線22插通至引線插通孔52內時,首先,插通導引部222的斜面223會抵接引線插通孔52的內緣。
在封口橡膠4側,作為端子插通孔5,係將與片狀端子21的圓棒部21b緊密嵌合之孔徑 4( 1< 4)的圓棒嵌合孔51、以及孔徑 2( 3< 2< 1)的引線插通孔52同軸設置;但在本發明中,於圓棒嵌合孔51與引線插通孔52之間,係形成有從圓棒嵌合孔51側逐漸縮徑之圓錐狀的導引面53。另,將圓棒部21b的外徑做成 5,圓棒嵌合孔51的孔徑 4比圓棒部21b的外徑 5稍
小( 4< 5)。
外部引出引線22是以插通導引部222作為前端,一面將引線插通孔52撐開一面插通至引線插通孔52內;此時,為了不給電容器元件1帶來最大(peak)的負荷,若相對於與通過端子插通孔5之軸線Y-Y呈正交之假想平面X-X,將導引面53的傾斜角做成θa、斜面223的傾斜角做成θb,則使θa<θb較佳。另,斜面223的沿面距離,與傾斜角θb成比例。
此外,欲增強外部引出引線22對於引線插通孔52的插通性,在引線插通孔52的內面或導引面53的表面塗布用來增加滑溜性之聚對二甲苯或矽油乳劑等低摩擦樹脂,亦為有效。
在此情形下,低摩擦樹脂的塗布厚為0.3~1.5μm為佳。另,若膜厚未滿0.3μm,則低摩擦樹脂的滑溜性無法充分發揮;反之,若膜厚超過1.5μm,則電解液可能會從外部引出引線22與引線插通孔52之間洩漏,並不理想。低摩擦樹脂亦可塗布在外部引出引線22側。
此外,在外部引出引線22施以無鉛之錫鍍覆時,若要抑制晶鬚23a在其融接部23的成長,則將導引面53形成為與融接部23a密合為佳。
如圖3所示,引線端子2是於電容器元件1的各電極箔1a、1b,其扁平部21a例如以壓接針加以固定之狀態下,藉由從電容器元件1的上部施加之沖壓頭60的推壓力,來強制地***至封口橡膠4的引線插通孔52內;有
關圖4所示之本發明例1~3、以及圖5所示之比較例1~5,係實際測試了施加於引線端子2的壓接部分21c之壓力,會於該實施例做說明。
另,外部引出引線22的前端部從引線插通孔52穿出後,便停止沖壓頭60的推壓,取而代之,以未圖示之拉扯裝置來拉扯引線端子2,故施加於引線端子2的壓接部分21c之壓力幾乎為0。
在本實施例中,本發明例1~3,及比較例1~5,於外部引出引線22均使用了直徑 0.8mm的引線(CP線)。此外,本發明例1~3,及比較例1~5,引線插通孔52的孔徑 2均做成0.5mm,導引面53的傾斜角θa做成30°。
圖4(a)所示之本發明例1中,將插通導引部222的前端部222a的外徑 3做成0.3mm,斜面223的傾斜角θb做成45°。
圖4(b)所示之本發明例2中,將插通導引部222的前端部222a的外徑 3做成0.3mm,斜面223的傾斜角θb做成70°。
圖4(c)所示之本發明例3中,將插通導引部222的前端部222a的外徑 3做成0.1mm,斜面223的傾斜角θb做成70°。
圖5(a)所示之比較例1中,未形成插通導引部222,直接使用直徑 0.8mm之引線。是故,其端部直徑為 0.8mm,傾斜角θb為0°。
圖5(b)所示之比較例2中,將插通導引部222的前端部222a的外徑 3做成0.6mm,斜面223的傾斜角θb做成60°。
圖5(c)所示之比較例3中,將插通導引部222的前端部222a的外徑 3做成0.2mm,斜面223的傾斜角θb做成15°。
圖5(d)所示之比較例4中,將插通導引部222的前端部222a的外徑 3做成0.6mm,斜面223的傾斜角θb做成60°。
圖5(e)所示之比較例5中,將插通導引部222的前端部222a的外徑 3做成0.6mm,斜面223的傾斜角θb做成70°。
相對於此,在封口橡膠4側,如上述般引線插通孔52的孔徑 2係為0.5mm,而在其他規格方面,圓棒嵌合孔51的孔徑 4為1.9mm,引線插通孔52的軸方向厚度T1為0.5mm,從引線插通孔52內緣觀察時之導引面53高度T2為0.4mm,導引面53的徑方向距離d1為0.7mm。
另,封口橡膠4以不容易產生刮傷之蕭氏硬度(Shore hardness)80以上的橡膠材為佳,本實施例中,封口橡膠4使用了蕭氏硬度84的橡膠材。
表1列示了本發明例1~3及比較例1~5中,以推拉力計測定引線端子2的壓接部分21c之壓力(gf),圖6揭示該測定資料之圖表。另,表1及圖表中的距離,是以
外部引出引線22要穿過引線插通孔52前一瞬間的位置作為0mm。
由此可知,比較例1中的峰值壓力為750(gf),比較例2中的峰值壓力為600(gf),比較例3中的峰值壓力為500(gf),比較例4及比較例5中的峰值壓力為420(gf),以這樣的數據,在引線插通時可能會使電容器元件1的特性劣化。
相對於此,本發明例1~3中,在引線插通時幾乎見不到壓力峰值,本發明例1,2中壓力約在220~250(gf)起伏,本發明例3中壓力約在120~210(gf)起伏。
可以證實,按照本發明,可將引線端子2插通至封口橡膠4的端子插通孔5,而不帶給電容器元件1過大的負荷使其特性劣化,且確實地保持能與外界空氣隔絕之狀態。另,本發明例3的情形中,前端呈尖銳之形狀可能有
損傷製品本體之虞,故本發明例1,2可說是最理想的。
不過,如圖1所示,相對於融接部23的假想平面X-X,若將傾斜角做成θc,那麼融接部23的傾斜角θc會與圓棒部21b的外徑 5以及外部引出引線22的外徑 1有所關連,大概在60~70°左右。
另,在實際的融接部23表面會含有微小的凹凸,但此處所謂的傾斜角θc,係為融接部23的下端23a與上端23b(圓棒部21b的下端緣)的連結線,相對於上述假想平面X-X之角度。
相對於此,若是將導引面53的傾斜角θa如上述實施例般例如設定成30°,則如圖7所示,在引線插通後,於導引面53與融接部23之間會產生空隙G,故會發生以下的問題。
如圖3所說明般,引線端子2是在安裝於電容器元件1的狀態下插通至封口橡膠4的端子插通孔5,但因為電容器元件1係含浸於電解液,故該電解液的一部分會跑進空隙G內。如此一來,從外部引出引線22與引線插通孔52之間的間隙,雖然緩慢但電解液會洩漏。
此一問題可以藉由使導引面53的傾斜角θa趨近融接部23的傾斜角θc,使空隙G變狹窄而得以解決,但在該情形下,必須留意以下重點。
參照圖8,當如圖7所示般將外部引出引線22插通至引線插通孔52,則融接部23的下端23a會撞上導引面53與外部引出引線22的外徑面之交點P,故可考慮如雙
鏈線所示般,將導引面53做成通過交點P且呈傾斜角θc之傾斜面。
然而,如此一來,引線插通孔52的軸方向厚度T1會被削去Ta而變薄,對於將外部引出引線22氣密性密封而言並不理想,會減損可靠性。
鑑此,本發明中係如圖9所示,以上述交點P為交界,將導引面53分成傾斜角不同的第1及第2這兩個折線狀之傾斜面53a、53b。
也就是說,將第1傾斜面53a做成為,從交點P一直到圓棒嵌合孔51的內面,以與融接部23的傾斜角θc幾乎相同之角度(例如60~70°左右)傾斜之傾斜面;相對於此,將第2傾斜面53b做成為,從交點P一直到端子插通孔52的內周緣,以比上述傾斜角θc還小的角度(例如30°左右)傾斜之傾斜面。
按此,無需將引線插通孔52的軸方向厚度T1做得較薄,且無需將片狀端子21相對於封口橡膠4的安裝高度位置往圖7上方偏移,此外,相對於引線插通孔52,不會減損外部引出引線22的插通導引部222的導引效果,便能使導引面53的傾斜角趨近融接部23的傾斜角θc,讓空隙G變得狹窄。
此外,本發明中,如圖10(a)所示,除了包含在封口橡膠4分別安裝至陽極箔1a與陰極箔1b之引線端子2、2(參照圖11、12)之外,還包含未與電容器元件1連接,而是被電性呈中性的假性端子30所插通之3端子
型鋁電解電容器。
假性端子30是專門為了提高組裝穩定性,而與引線端子2、2一起銲接至未圖示的電路基板之端子,其與引線端子2的相異之處在於,比引線端子2來得直徑大,且如圖10(b)所示,於片狀端子21部分並無扁平部21a而只有圓棒部21b。
也就是說,在圓棒部21b的一端側(圖10(b)中的下端側),係透過融接部23而與外部引出引線22安裝成一體。在本實施形態中,在圓棒部21b的另一端側(圖10(b)中的上端側),形成有被擴徑的凸緣部31。
在封口橡膠4側,同樣穿設有端子插通孔5,該端子插通孔5是由與假性端子30的圓棒部21b嵌合之大直徑的圓棒嵌合孔51、以及外部引出引線22所插通之直徑小的引線插通孔52同軸連設而成;但在本實施形態中,在圓棒嵌合孔51的上緣,係形成有與凸緣部31緊密嵌合之凹部54。
在該3端子型的鋁電解電容器中,同樣地,假性端子30的引線插通孔52之孔徑 2,係比外部引出引線22的外徑 1來得直徑小( 2< 1),以使融接部23與外界空氣隔絕;但為了將外部引出引線22插通至封口橡膠4的引線插通孔52,而不帶給電容器元件1過大的負荷使其特性劣化,且確實地保持能與外界空氣隔絕之狀態,係如同上述引線端子2般,在外部引出引線22的前端,一體地形成具有斜面223之插通導引部222,此外,在端子
插通孔5內,形成有用來將外部引出引線22的前端導引至引線插通孔52之導引面53。
此外,為了使該假性端子30的融接部23與導引面53之間的空隙G(參照圖7)變得更狹窄,亦可如先前圖9所說明般,使導引面53包含:從上述交點P一直到圓棒嵌合孔51的內面,以與融接部23的傾斜角θc幾乎相同角度傾斜之第1傾斜面53a、以及從交點P一直到端子插通孔52的內周緣,以比上述傾斜角θc更小的角度傾斜之第2傾斜面53b。
像這樣,按照本發明,即使是在具有假性端子30的3端子型鋁電解電容器中,仍可將外部引出引線22插通至封口橡膠4的引線插通孔52,而不帶給電容器元件1過大的負荷使其特性劣化,且確實地保持能與外界空氣隔絕之狀態,而且能盡可能地使融接部23與導引面53之間的空隙G變得狹窄。
1‧‧‧電容器元件
2‧‧‧引線端子
3‧‧‧外殼
4‧‧‧封口橡膠
5‧‧‧端子插通孔
21‧‧‧片狀端子
21a‧‧‧扁平部
21b‧‧‧圓棒部
22‧‧‧外部引出引線
221‧‧‧引線本體
222‧‧‧插通導引部
222a‧‧‧插通導引部的前端部
223‧‧‧斜面
23‧‧‧融接部
30‧‧‧假性端子
51‧‧‧圓棒嵌合孔
52‧‧‧引線插通孔
53‧‧‧導引面
53a‧‧‧第1傾斜面
53b‧‧‧第2傾斜面
P‧‧‧交點
[圖1]將本發明的鋁電解電容器所具備之,引線端子的外部引出引線與封口橡膠的端子插通孔,予以分離之示意截面圖。
[圖2]圖1之重要部位示意放大截面圖。
[圖3]將引線端子的外部引出引線插通於封口橡膠的端子插通孔之狀態示意模型圖。
[圖4]本發明例1~3之外部引出引線的端部形狀示意
實物照片。
[圖5]作為比較例1~5之外部引出引線的端部形狀示意實物照片。
[圖6]本發明例1~3與比較例1~5之圖表,示意引線端子插通時,施加於電容器元件之壓力。
[圖7]將引線端子的外部引出引線插通於封口橡膠的端子插通孔之狀態示意截面圖。
[圖8]將端子插通孔的導引面趨近融接部的傾斜角時,用以說明設計須知事項之端子插通孔截面圖。
[圖9]將端子插通孔的導引面趨近融接部的傾斜角時,示意較佳實施形態之端子插通孔截面圖。
[圖10](a)為具有包含假性端子在內的3端子封口橡膠示意平面圖,(b)為其A-A線放大截面圖。
[圖11]鋁電解電容器的基本構成示意模型截面圖。
[圖12]將用於鋁電解電容器之引線端子安裝於電極箔之狀態示意立體圖。
[圖13]作為研擬晶鬚解決方案之習知例,其封口橡膠的端子插通孔與引線端子的外部引出引線之間的尺寸關係示意放大截面圖。
2‧‧‧引線端子
4‧‧‧封口橡膠
5‧‧‧端子插通孔
21‧‧‧片狀端子
21b‧‧‧圓棒部
22‧‧‧外部引出引線
221‧‧‧引線本體
222‧‧‧插通導引部
223‧‧‧斜面
23‧‧‧融接部
23a‧‧‧融接部的下端
23b‧‧‧融接部的上端
30‧‧‧假性端子
51‧‧‧圓棒嵌合孔
52‧‧‧引線插通孔
53a‧‧‧第1傾斜面
53b‧‧‧第2傾斜面
Claims (5)
- 一種鋁電解電容器,屬於包含:電容器元件,將皆安裝有引線端子之陽極箔與陰極箔隔著隔板(separator)捲繞而成;及有底筒狀之外殼,將上述電容器元件和規定之電解物質一併收納;及封口橡膠,穿設有上述引線端子用之端子插通孔,且安裝於上述外殼的開口部;上述引線端子包含:片狀(tab)端子,具有扁平部與圓棒部;及外部引出引線,其表面具有鍍覆層,與上述圓棒部的端部融接;在上述封口橡膠的端子插通孔,包含:圓棒嵌合孔,與上述片狀端子的圓棒部嵌合;及引線插通孔,與上述圓棒嵌合孔同軸,被上述外部引出引線所插通,且比上述圓棒嵌合孔來得直徑小;上述引線插通孔的孔徑比上述外部引出引線的外徑來得直徑小,上述外部引出引線被強制地插通於上述引線插通孔內而拉出至上述外殼外,上述圓棒部與外部引出引線之間的融接部與外界空氣隔絕;上述鋁電解電容器,其特徵為:在上述端子插通孔內的上述圓棒嵌合孔與上述引線插通孔之間,形成有逐漸縮徑之圓錐狀的導引面,上述外部引出引線具有:引線本體,比上述引線插通孔的孔徑還大直徑;相對於與通過上述端子插通孔之軸線Y呈正交之假 想平面X,若訂上述融接部的傾斜角為θc,在使上述引線本體與上述引線插通孔呈同軸的狀態下,以上述引線本體的外徑面之延長線與上述導引面的交點部分為交界,在上述導引面包含:第1傾斜面,從上述交點部分一直到上述圓棒嵌合孔的內面,以與上述傾斜角θc幾乎相同角度傾斜;及第2傾斜面,從上述交點部分一直到上述引線插通孔的內周緣,以比上述傾斜角θc還小的角度傾斜。
- 如申請專利範圍第1項之鋁電解電容器,其中,上述引線端子,其上述融接部的下端在抵接至上述交點部分之前,係嵌合至上述端子插通孔內,以使上述第1傾斜面與上述融接部幾乎密合。
- 一種鋁電解電容器用之封口橡膠,屬於具有端子插通孔,其被引線端子所插通,該引線端子是將外部引出引線融接至片狀(tab)端子所包含之圓棒部的端部而成;在上述端子插通孔,包含:圓棒嵌合孔,與上述圓棒部嵌合;及引線插通孔,與上述圓棒嵌合孔同軸,被上述外部引出引線所插通,且比上述圓棒嵌合孔來得直徑小;上述引線插通孔的孔徑比上述外部引出引線的外徑來得直徑小,上述外部引出引線被強制地插通於上述引線插通孔內,以使上述圓棒部與外部引出引線之間的融接部與外界空氣隔絕;上述鋁電解電容器用之封口橡膠,其特徵為:在上述端子插通孔內的上述圓棒嵌合孔與上述引線插通孔之間,形成有逐漸縮徑之圓錐狀的導引面, 相對於與通過上述端子插通孔之軸線Y呈正交之假想平面X,若訂上述融接部的傾斜角為θc,在使上述外部引出引線與上述引線插通孔呈同軸的狀態下,以上述外部引出引線的外徑面之延長線與上述導引面的交點部分為交界,在上述導引面包含:第1傾斜面,從上述交點部分一直到上述圓棒嵌合孔的內面,以與上述傾斜角θc幾乎相同角度傾斜;及第2傾斜面,從上述交點部分一直到上述引線插通孔的內周緣,以比上述傾斜角θc還小的角度傾斜。
- 如申請專利範圍第3項之鋁電解電容器用之封口橡膠,其中,至少在上述端子插通孔內,塗布有膜厚為0.3~1.5μm之低摩擦樹脂。
- 如申請專利範圍第4項之鋁電解電容器用之封口橡膠,其中,上述低摩擦樹脂為聚對二甲苯或矽油乳劑(silicone oil emulsion)。
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