(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極箔と陰極箔をその間にセパレータを介在させて巻回することによりコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子に電解液を含浸させる前に、１５〜２００ｍＪの電気エネルギー量を前記陽極箔と陰極箔間に加えることにより短絡箇所を溶断するようにした電解コンデンサの短絡再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に利用される電解コンデンサの短絡再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の電解コンデンサは、図４に示すように、高純度アルミニウム箔に酸化皮膜を形成した陽極箔１と高純度アルミニウム箔よりなる陰極箔２に、陽極リード３と陰極リード４を接続し、そして前記陽極箔１と陰極箔２の間にセパレータ５，６を介在させて巻回することによりコンデンサ素子７を構成し、この後、このコンデンサ素子７に電解液を含浸させ、そしてこのコンデンサ素子７をアルミニウムよりなる有底円筒状の外装ケース内に収納し、その後、外装ケースの開口部を封口体で封口することにより構成している。
【０００３】
上記構成において、陽極箔１と陰極箔２はそれぞれスリッターにより切断しているが、この切断面には微細な裁断バリ８が発生するもので、そしてこれらの裁断バリ８は剥がれて箔粉９となり、この箔粉９が陽極箔１と陰極箔２間に挾まる場合がある。このように箔粉９が陽極箔１と陰極箔２間に挾まった場合、この箔粉９によって陽極箔１と陰極箔２間が短絡してしまうことがあった。
【０００４】
そして従来においては、これらの裁断バリ８等に起因する陽極箔１と陰極箔２間の短絡を再生するために、例えば特公昭６０−５０３０５号公報に示されているように、一対の金属箔を隔離物を介して巻回してなる電解蓄電器において、電解液の含浸前の巻回途中もしくは巻回後に前記金属箔間に５０Ｖ以上の電圧を印加することにより短絡部を溶解させるか、あるいは特開平１−２１６５１８号公報に示されているように、陽極箔と陰極箔間にセパレータを介在させて巻回したコンデンサ素子に電解液を含浸させる前に陽極箔と陰極箔間に、直流電圧が５〜１５Ｖ、電流が少なくとも２Ａの通電条件で通電することにより短絡部を溶解させるようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の特公昭６０−５０３０５号公報に示されるものは、５０Ｖ以上の電圧を金属箔間に印加することにより短絡部を溶解させるものであるため、溶融破損が大きく、そして飛散した粒子が再び短絡不良を起こす可能性があるという問題点を有していた。
【０００６】
また後者の特開平１−２１６５１８号公報に示されるものは、電圧を５〜１５Ｖに下げて短絡部を溶解させるものであるが、陽極箔１には電解コンデンサの耐電圧を担う絶縁性の酸化皮膜が意図的に形成されており、そして陽極箔１と陰極箔２が裁断バリ８により物理的に接触していても、このような低い電圧では電気的に短絡しない場合が多々あるもので、これらの割合は、陽極箔１に形成した酸化皮膜の耐電圧が高いほど多くなるため、電気的に非導通で物理的に接触しているコンデンサ素子は短絡の再生処理ができないものであった。
【０００７】
また、この短絡再生方法においては、輸送中の振動や実装時のリードストレスなどにより短絡に至る場合があった。そしてまた５〜１５Ｖの低い直流電圧でも２Ａ以上の電流を連続的に流した場合、陽極箔１や陰極箔２あるいはセパレータ５，６にダメージ（焼き穴）を与えて信頼性が低下するという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、印加電圧に関係なくコンデンサ素子の短絡再生時において陽極箔や陰極箔あるいはセパレータに与えるダメージ（焼き穴）を制限することができる電解コンデンサの短絡再生方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の電解コンデンサの短絡再生方法は、陽極箔と陰極箔をその間にセパレータを介在させて巻回することによりコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子に電解液を含浸させる前に、１５〜２００ｍＪの電気エネルギー量を前記陽極箔と陰極箔間に加えることにより短絡箇所を溶断するようにしたもので、この方法によれば、印加電圧に関係なくコンデンサ素子の短絡再正時において陽極箔や陰極箔あるいはセパレータに与えるダメージ（焼き穴）を制限することができるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、陽極箔と陰極箔をその間にセパレータを介在させて巻回することによりコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子に電解液を含浸させる前に、１５〜２００ｍＪの電気エネルギー量を前記陽極箔と陰極箔間に加えることにより短絡箇所を溶断するようにしたもので、この短絡再生方法によれば、電気エネルギーが熱変換されて温度が上昇し、そしてこの温度上昇によって短絡箇所を溶断するものであるため、この溶断レベルは陽極箔と陰極箔間に加えられる電気エネルギー量により決まるものであり、したがって、電気エネルギー量を１５〜２００ｍＪに制御することにより、印加電圧に関係なくコンデンサ素子の短絡再正時において陽極箔や陰極箔あるいはセパレータに与えるダメージ（焼き穴）を制限することができ、これにより、従来よりも信頼性の高い電解コンデンサの短絡再生方法を提供することができるものである。
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面にもとづいて説明する。
図１は本発明の一実施の形態における電解コンデンサの短絡再生方法のブロック図を示したもので、１１は電気エネルギーを供給する電源、１２はエネルギー充電部、１３は電解コンデンサのコンデンサ素子で、このコンデンサ素子１３は陽極箔と陰極箔とその間にセパレータを介在させて巻回することにより構成されている。１４はコンデンサ素子１３を構成する陽極箔と陰極箔に接続された一対のリード端子である。
【００１２】
上記図１のブロック図において、まず、電気エネルギーを供給する電源１１よりエネルギー充電部１２に規定の電気エネルギーを蓄積し、そしてコンデンサ素子１３に電解液を含浸させる前に、一対のリード端子１４を介してコンデンサ素子１３を構成する陽極箔と陰極箔間に電気エネルギーを瞬時に供給することにより、陽極箔と陰極箔の短絡箇所を溶断して短絡再生を行うものである。
【００１３】
この短絡箇所の溶断は、電気エネルギーが熱交換されて温度が上昇し、そしてこの温度上昇によって短絡箇所が溶断に至るもので、この溶断レベルは陽極箔と陰極箔間に加えられる電気エネルギー量により決まるものであり、したがって、この電気エネルギー量を制御することにより、コンデンサ素子１３の短絡再生時において陽極箔や陰極箔あるいはセパレータに与えるダメージ（焼き穴）を制限することができるものである。
【００１４】
なお、上記図１のブロック図におけるエネルギー充電部１２を、規定の時間だけ電源１１とコンデンサ素子１３を直結するスイッチング回路としても、コンデンサ素子１３を構成する陽極箔と陰極箔間に供給する電気エネルギー量を制御できるため、本発明の一実施の形態と同様の効果が得られるものである。
【００１５】
上記電気エネルギーは、電解コンデンサに充電した場合、Ｗ＝ＣＶ２／２となり、電気エネルギー量Ｗを一定とした場合、容量Ｃは印加電圧Ｖの２乗に反比例するため、印加電圧Ｖを任意に設定することにより、適正な容量Ｃを決めることができるものである。
【００１６】
また、電圧と電流が一定の場合は、電気エネルギー量ＷはＷ＝ＶＩｔとなり、電圧Ｖと電流Ｉおよび印加時間ｔにより電気エネルギー量Ｗが決まるものである。そしてこの場合、電圧Ｖと電流Ｉが大きい時は、電圧Ｖの印加時間ｔをトランジスタ等のスイッチング素子で制御することにより、一定の電気エネルギー量を加えることができるものである。
【００１７】
図２は印加される電気エネルギー量と短絡再生率（ショート回復率）の関係を示したもので、この図２から明らかなように、１５ｍＪの電気エネルギー量で７５％の回復率、３０ｍＪの電気エネルギー量で９０％の回復率、６０ｍＪ以上の電気エネルギー量で１００％の回復率となるものである。
【００１８】
図３は印加される電気エネルギー量と２０個のコンデンサ素子における陽極箔と陰極箔に与えるダメージ（焼き穴）の最大穴径の関係を示したもので、この図３からも明らかなように、電気エネルギー量が６０ｍＪ以下では陽極箔と陰極箔の短絡溶断箇所に焼き穴があくことはないが、２００ｍＪの電気エネルギー量では０．１５ｍｍ以上の焼き穴があくものであり、さらに３００ｍＪ以上の電気エネルギー量では０．３ｍｍ以上の焼き穴があくものである。
【００１９】
上記結果から、６０ｍＪｊの電気エネルギー量が短絡再生率（ショート回復率）および陽極箔と陰極箔の短絡溶断箇所の焼き穴状態から勘案すると最適条件であると言えるが、これは、配線やリード端子との接触抵抗を０．０１Ω以下とした場合の実験結果であって、コンデンサ素子の短絡抵抗０．１〜１Ωに対し、実用上は配線やリード端子との接触抵抗による損失エネルギーが約倍近くあるため、実用上は陽極箔や陰極箔に与えるダメージ（焼き穴）の少ない２００ｍＪ以下の電気エネルギー量であればさしつかえないものである。なお、この電気エネルギー量の下限は、短絡再生率（ショート回復率）に関係しているが、少ない電気エネルギー量でも回復効果があるため、特に規定する必要はないものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明の電解コンデンサの短絡再生方法は、陽極箔と陰極箔をその間にセパレータを介在させて巻回することによりコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子に電解液を含浸させる前に、１５〜２００ｍＪの電気エネルギー量を前記陽極箔と陰極箔間に加えることにより短絡箇所を溶断するようにしたもので、この短絡再生方法によれば、電気エネルギーが熱変換されて温度が上昇し、そしてこの温度上昇によって短絡箇所を溶断するものであるため、この溶断レベルは陽極箔と陰極箔間に加えられる電気エネルギー量により決まるものであり、したがって、電気エネルギー量を１５〜２００ｍＪに制御することにより、印加電圧に関係なくコンデンサ素子の短絡再正時において陽極箔や陰極箔あるいはセパレータに与えるダメージ（焼き穴）を制限することができ、これにより、従来よりも信頼性の高い電解コンデンサの短絡再生方法を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における電解コンデンサの短絡再生方法のブロック図
【図２】印加される電気エネルギー量と短絡再生率（ショート回復率）の関係を示す特性図
【図３】印加される電気エネルギー量とコンデンサ素子における陽極箔と陰極箔に与えるダメージ（焼き穴）の最大穴径の関係を示す特性図
【図４】従来の電解コンデンサにおけるコンデンサ素子の構成を示す展開斜視図
【符号の説明】
１１  電源
１２  エネルギー充電部
１３  コンデンサ素子
１４  一対のリード端子
【図１】
0003546673.tif 000002
【図２】
0003546673.tif 000003
【図３】
0003546673.tif 000004
【図４】
0003546673.tif 000005