(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極箔と陰極箔との間にスペーサ紙を介して巻回したコンデンサ素子をケースに収納し密閉した電解コンデンサにおいて、前記コンデンサ素子の空巻部が、高分子フィルムを粘着したスペーサ紙によって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】
高分子フィルムがポリエステル、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエーテルであることを特徴とする請求項１に記載の電解コンデンサ。
【請求項３】
片面又は両面に粘着剤が塗布されている高分子フィルムとスペーサ紙とで空巻を行った後、スペーサ紙の両面にそれぞれ配した陽極箔と陰極箔とで巻回してコンデンサ素子を形成し、この素子をケースに収納し密閉する電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
片面又は両面に粘着剤が塗布されている高分子フィルムをスペーサ紙に重ね合わせて、高分子フィルムが予め粘着されたスペーサ紙を巻回して空巻を行うことを特徴とする請求項３記載の電解コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、過電圧や逆電圧印加などによって引き起こされる発火、燃焼、爆発などを未然に防止できる安全な電解コンデンサ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
箔形乾式電解コンデンサの構成は、まずクラフト紙やマニラ紙などのスペーサ紙のみで空巻きした後、このスペーサ紙の両面に配した一対の陽極箔と陰極箔とともに巻回してコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸しケースに収容して密閉したものからなっていた。
【０００３】
近年、電子部品においては、低コスト、小型軽量化とともに安全性も重要視されている。特に過電圧や逆電圧印加によって引き起こされるコンデンサ破壊時の発火、燃焼、爆発などは、当該コンデンサ以外の他の電子部品の汚染や類焼などの影響もあり、大きな問題となっていた。
【０００４】
このようなコンデンサに生ずる発火、燃焼、爆発などは、次のような原因によって発生する。すなわち、張力を加えられて巻回されたコンデンサ素子は、その外周を巻き止め用粘着テープで固定され駆動用電解液を含浸されて組み立てられるが、この駆動用電解液の含浸により湿潤状態となったコンデンサ素子は、巻芯部を構成する空巻部のスペーサ紙が緩んで変形し、空巻部の上に巻かれた陽極箔及び陰極箔を折り曲げるなどの変形をさせる。この陽極箔及び陰極箔の変形は、スペーサ紙に欠陥部を作り、絶縁を低下させるので、このままケースに収容され密閉された場合、定格電圧あるいは過電圧印加によってスペーサ紙の絶縁を越えたときは、短絡や火花を生じ、駆動用電解液がガス化したところに着火して燃焼、爆発するなどの状態を生ずる。
【０００５】
このような問題点を解決する手段として、例えば特開平４−３６１５１６号公報、特開平４−３６１５１７号公報及び特開平５−６８４１号公報記載の技術がある。すなわち、巻芯部を陰極箔とスペーサ紙のみで構成した後、これに陽極箔を挟み込んで巻回しコンデンサ素子を構成するものである。しかし、この技術では、巻芯部が多くなるために陽極箔の収容できる長さが短くなるので静電容量が小さくなる欠点があり、製品が大きくなり小型軽量化を達成できない問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の構成からなる電解コンデンサでは、コンデンサ素子の巻芯部に巻回時のストレスが加わり、さらに電解液の含浸によるスペーサの緩みによって生じる陽極箔や陰極箔の変形がスペーサに欠陥部を作るので、絶縁が低下し、コンデンサへの電圧印加などによって火花の発生、発火、爆発等を生ずる危険な状態となる要因となっていた。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、電解液の含浸による巻芯部の緩みをなくすことによってスペーサ紙の絶縁低下を防止し、発火や爆発等を生じないようにするとともに、小型、高性能な電解コンデンサ及びその製造方法を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空巻部が高分子フィルムを粘着したスペーサ紙によって形成されていることを特徴とする電解コンデンサである。また、片面又は両面に粘着剤が塗布されている高分子フィルムをスペーサ紙とで空巻を行った後、スペーサ紙の両面にそれぞれ配した陽極箔と陰極箔とで巻回してコンデンサ素子を形成し、この素子をケースに収納し密閉する電解コンデンサの製造方法である。この空巻部を形成する際には、スペーサ紙に対し、片面又は両面に粘着剤が塗布されている高分子フィルムを重ね合わせて、予め高分子フィルムをスペーサ紙に粘着させておくと良い。
【０００９】
【作用】
このような構成による電解コンデンサ及びその製造方法によれば、コンデンサ素子の空巻部が高分子フィルムと粘着したスペーサ紙で構成されているために、電解液が含浸されてコンデンサ素子が湿潤状態になっても空巻部が軟弱になって変形することがない。したがって、空巻部の形状が崩れることがないので、スペーサ紙に欠陥部を生ずることはなく絶縁低下を防止できるので、コンデンサへの電圧印加時に絶縁低下を原因とする火花の発生、発火、爆発等を未然に防止できる作用を有する。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように例えば片面にアクリル系樹脂粘着剤を塗布した厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴという）フィルム１とスペーサ紙２とを重ね合わせ、直径３ｍｍの巻芯で巻回し、図２及び図３に示す空巻部３を形成する。適宜な回数、例えば空巻部３の厚さが３ｍｍとなった位置で、陽極箔４及び陰極箔５を挿入し、再び巻回しコンデンサ素子６を形成する。陽極引出し端子７及び陰極引出し端子８は巻回途中で挿入するなどする。
【００１２】
前記のようにして作製したコンデンサ素子６に駆動用電解液を含浸した後、図２及び図３に示すように端子板９に陽極引出し端子７及び陰極引出し端子８を接続し、これをアルミケース１０に収容し、ケース１０の開口部を封口する。なお、１１は外部端子であり、図３はこの電解コンデンサの正断面図である。
【００１３】
この実施例と従来例との比較について述べる。従来例は、前記実施例で粘着剤の塗布されたＰＥＴフィルムを使用しないこと以外は実施例と同じで、スペーサ紙、陽極箔、陰極箔のみで巻回してコンデンサ素子を構成したものである。なお、定格は２５０Ｖ−１０００μＦ、製品外形は直径３５ｍｍ×長さ４５ｍｍである。対比試験は、試料１０個について耐電圧試験における破壊電圧、及びその破壊状態を目視で観察したが、その結果を表に示す。
【００１４】
【表１】
0003593360.tif 000002
【００１５】
表１からも明らかなように、実施例は破壊電圧が従来例に比して高い値を示すとともにばらつきが少なく安定しており、全数ケース弁が動作した。これに対し、従来例は、破壊電圧も低く、火花、発火、爆発を生じた。
【００１６】
なお、その他の特性、静電容量、損失角の正接、漏れ電流等の初期特性は、実施例、従来例とも同程度の値を示した。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、空巻部を粘着剤の塗布された高分子フィルムとスペーサ紙とで構成したことにより、コンデンサ素子に駆動用電解液を含浸されても緩むことがないので変形せず、よってスペーサ紙の絶縁低下を生じないから、火花、発火、爆発等の危険な状態になることがない効果を有する電解コンデンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるコンデンサ素子を展開した状態を示す斜視図。
【図２】本発明になるコンデンサ素子に端子板を接続した状態を示す斜視図。
【図３】本発明になる電解コンデンサを示す正断面図。
【符号の説明】
１  粘着剤を塗布したＰＥＴフィルム
２  スペーサ紙
３  空巻部
４  陽極箔
５  陰極箔
６  コンデンサ素子
９  端子板
【図１】
0003593360.tif 000003
【図２】
0003593360.tif 000004
【図３】
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