(57)【要約】【課題】ハイブリッドカー等に使用されるコンデンサに関し、小型大容量化を追及するとコンデンサ素子端面の周縁と金属ケース内面間の距離が近くなって短絡する可能性があるという課題を解決し、絶縁性に優れたコンデンサを提供することを目的とする。【解決手段】コンデンサ素子１の端面周縁からこれに繋がる周面の一部に亘って当接するリング状の絶縁シート５を配設するか、または、少なくとも端子板３側のコンデンサ素子１の端面周縁ならびにこれに繋がる周面の一部が近接する金属ケース２の内周面に絶縁処理を施した構成により、コンデンサ素子１の陽極側端面の周縁と金属ケース２の内面間に絶縁体が介在するようになるために短絡の可能性が皆無になり、信頼性に優れたコンデンサを実現することができる。【選択図】図１
2006228858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔からなる集電体上に分極性電極層を形成した正負一対の電極をその間にセパレータを介在させて巻回し、正負の電極が互いに逆方向に位置するように構成されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を駆動用電解液と共に収容し、かつ、コンデンサ素子の互いに逆方向に位置する電極の一方を内底面に接合すると共に、コンデンサ素子の電極の他方の端面周縁を外方から押さえ込むように断面Ｖ字形の絞り加工を円環状に施した有底筒状の金属ケースと、上記コンデンサ素子の互いに逆方向に位置する電極の他方を内面に接合して上記金属ケースの開口部を封止した端子板と、この端子板の外周面と金属ケースの内面との間から端子板の内面周縁の一部に繋がるように形成されて金属ケースの絞り加工部上端に配設された第１の絶縁リングと、上記端子板の表面周縁に配設されて金属ケースの開放端をカーリング加工することにより封止を行うゴム製の封止リングからなるコンデンサにおいて、上記端子板側のコンデンサ素子の端面周縁からこれに繋がる周面の一部に亘って当接するリング状の絶縁シートを配設するか、または、少なくとも端子板側のコンデンサ素子の端面周縁ならびにこれに繋がる周面の一部が近接する金属ケースの内周面に絶縁処理を施したコンデンサ。
【請求項２】
端子板側のコンデンサ素子の端面周縁からこれに繋がる周面の一部に亘って当接するように配設されたリング状の絶縁シート、または、少なくとも端子板側のコンデンサ素子の端面周縁ならびにこれに繋がる周面の一部が近接する金属ケースの内周面に施された絶縁処理に代えて、第１の絶縁リングとコンデンサ素子の端面との間に第２の絶縁リングを配設した請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
金属ケースに施す絞り加工部を上下面が当接した断面コ字形にし、この絞り加工部の内周面と底面に第２の絶縁リングが当接するようにした請求項２に記載のコンデンサ。
【請求項４】
第１の絶縁リングならびに封止リングに代えて、端子板の外周面ならびに表裏面周縁の一部と当接するように形成された封止リングを用いた請求項３に記載のコンデンサ。
【請求項５】
第１および／または第２の絶縁リングをゴムで構成した請求項１〜４のいずれか一つに記載のコンデンサ。
【請求項６】
第１および／または第２の絶縁リングを樹脂により構成し、かつ、この樹脂の曲げ弾性率を５００Ｍｐａ以上とした請求項１〜４のいずれか一つに記載のコンデンサ。
【請求項７】
電極を構成する分極性電極層を集電体上の一端側に集電体の露出部分が残るように形成し、この分極性電極層が形成された正負一対の電極を上記集電体の露出部分が互いに逆方向になるようにして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したコンデンサ素子を用いた請求項１〜６のいずれか一つに記載のコンデンサ。
【請求項８】
電極を構成する分極性電極層を集電体上に集電体の露出部分が残らないように全面に形成し、この分極性電極層が形成された正負一対の電極を夫々の端部が互いに逆方向に突出するようにして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したコンデンサ素子を用いた請求項１〜６のいずれか一つに記載のコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッドカーや燃料電池車の回生用、あるいは電力貯蔵用等に使用されるコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６はこの種の従来のコンデンサの構成を示した断面図であり、図６において２０はコンデンサ素子、２０ａはこのコンデンサ素子２０に形成された中空部を示し、このコンデンサ素子２０はアルミニウム箔からなる集電体上に分極性電極層を形成した正負一対の電極を互いに逆方向に位置をずらしてその間にセパレータを介在させて巻回する（全て図示せず）ことにより構成され、このコンデンサ素子２０の両端面（図６において上下方向）から陽極と陰極を夫々取り出すようにしたものである。
【０００３】
２１は上記コンデンサ素子２０を図示しない駆動用電解液と共に収容したアルミニウム製の有底筒状の金属ケース、２１ａはコンデンサ素子２０の中空部２０ａ内に嵌まり込むように内底面に一体で設けられた突起であり、この突起２１ａを中空部２０ａに嵌め込んで金属ケース２１内に挿入されたコンデンサ素子２０の陰極側の端面を金属ケース２１の内底面にレーザー溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に接合するようにしたものである。２１ｂはこの金属ケース２１に施された断面Ｖ字形の絞り加工部であり、コンデンサ素子２０の図中における上部側の端面周縁を外方から押さえ込むようにしているものである。
【０００４】
２２はアルミニウム製の端子板、２２ａはこの端子板２２の表面側に一体で設けられた外部接続用の陽極端子、２２ｂは内面側に設けられたコンデンサ素子２０の陽極側の端面との接合部、２２ｃはコンデンサ素子２０の中空部２０ａ内に嵌まり込む突起であり、コンデンサ素子２０の陽極側の端面を上記接合部２２ｂにレーザー溶接等の手段によって接合することにより、機械的、かつ電気的に接続するようにしたものである。
【０００５】
２３はリング状に形成されて上記金属ケース２１に施された絞り加工部２１ｂの上端に配設された絶縁リングであり、この絶縁リング２３は上記金属ケース２１の内面と端子板２２の外周面との間から端子板２２の内面周縁の一部に繋がるように形成されることにより、端子板２２と金属ケース２１間の絶縁を保つようにしたものである。
【０００６】
２４は絶縁性のゴムからなるリング状の封止リングであり、上記端子板２２の表面周縁に配設された状態で、この封止リング２４を介在させて上記金属ケース２１の開口部を巻き込むように加工（一般に、カーリング加工と呼ばれている）することによって封止して構成されたものである。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２０００−３１５６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記従来のコンデンサでは、外部接続用の陽極端子２２ａが設けられたアルミニウム製の端子板２２の内面側に設けられた接合部２２ｂにレーザー溶接等の手段によって接合されたコンデンサ素子２０の陽極側の端面の周縁と金属ケース２１の内面との距離が極めて近いために、各部品のバラツキや製造工程上のバラツキ、あるいは連続寿命試験等により、上記コンデンサ素子２０の陽極側の端面の周縁と金属ケース２１の内面との僅かな寸法に変化が発生（距離が更に近づく）して短絡を起こす可能性があり、この問題は小型大容量化を追及すればするほど深刻になるという課題があった。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決し、コンデンサ素子と金属ケース間が短絡することがない、高信頼性のコンデンサを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、コンデンサ素子を駆動用電解液と共に収容し、かつ、コンデンサ素子の互いに逆方向に位置する電極の一方を内底面に接合すると共に、コンデンサ素子の電極の他方の端面周縁を外方から押さえ込むように断面Ｖ字形の絞り加工を円環状に施した有底筒状の金属ケースと、上記コンデンサ素子の互いに逆方向に位置する電極の他方を内面に接合して上記金属ケースの開口部を封止した端子板と、この端子板の外周面と金属ケースの内面との間から端子板の内面周縁の一部に繋がるように形成されて金属ケースの絞り加工部上端に配設された第１の絶縁リングと、上記端子板の表面周縁に配設されて金属ケースの開放端をカーリング加工することにより封止を行うゴム製の封止リングからなるコンデンサにおいて、上記端子板側のコンデンサ素子の端面周縁からこれに繋がる周面の一部に亘って当接するリング状の絶縁シートを配設するか、または、少なくとも端子板側のコンデンサ素子の端面周縁ならびにこれに繋がる周面の一部が近接する金属ケースの内周面に絶縁処理を施した構成にしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明によるコンデンサは、コンデンサ素子の陽極側の端面の周縁と金属ケースの内面間に絶縁体が介在するようになるために短絡の可能性が皆無になり、信頼性に優れたコンデンサを実現することができるという効果が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、５〜８に記載の発明について説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態１によるコンデンサの構成を示した断面図、図２は同要部の断面図であり、図１、図２において、１はコンデンサ素子、１ａはこのコンデンサ素子１に形成された中空部、１ｂはコンデンサ素子１の端面部を示し、このコンデンサ素子１はアルミニウム箔からなる集電体上に分極性電極層を形成した正負一対の電極を互いに逆方向に位置をずらしてその間にセパレータを介在させて巻回する（全て図示せず）ことにより構成され、このコンデンサ素子１の両端面（図１において上下方向）から陽極と陰極を夫々取り出すようにしたものである。
【００１４】
２は上記コンデンサ素子１を図示しない駆動用電解液と共に収容したアルミニウム製の有底円筒状の金属ケース、２ａはコンデンサ素子１の中空部１ａ内に嵌まり込むように内底面に一体で設けられた突起であり、この突起２ａをコンデンサ素子１の中空部１ａに嵌め込んで金属ケース２内に挿入されたコンデンサ素子１の陰極側の端面を金属ケース２の内底面にレーザー溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に接合するようにしたものである。２ｂはこの金属ケース２に施された断面Ｖ字形の絞り加工部であり、コンデンサ素子１の図中における上部側の端面周縁を外方から押さえ込むようにしているものである。
【００１５】
３はアルミニウム製の端子板、３ａはこの端子板３の表面側に一体で設けられた外部接続用の陽極端子、３ｂはコンデンサ素子１の中空部１ａ内に嵌まり込む突起であり、コンデンサ素子１の陽極側の端面を端子板３の内面にレーザー溶接等の手段によって接合することにより、機械的、かつ電気的に接続するようにしたものである。
【００１６】
４はリング状に形成されて上記金属ケース２に施された絞り加工部２ｂの上端に配設された第１の絶縁リングであり、この第１の絶縁リング４は上記金属ケース２の内面と端子板３の外周面との間から端子板３の内面周縁の一部に繋がるように形成されることにより、端子板３と金属ケース２間の絶縁を保つようにしているものである。
【００１７】
５はリング状に形成された絶縁シートであり、この絶縁シート５は端子板３側のコンデンサ素子１の端面周縁からこれに繋がる周面の一部に亘って当接するように形成されることにより、コンデンサ素子１の陽極側の端面周縁が金属ケース２の内周面に当接して短絡するのを防止するようにしているものである。
【００１８】
６は絶縁性のゴムからなるリング状の封止リングであり、上記端子板３の表面周縁に配設された状態で、この封止リング６を介在させて上記金属ケース２の開口部を巻き込むように加工（一般に、カーリング加工と呼ばれている）することによって封止しているものである。
【００１９】
このように構成された本実施の形態によるコンデンサは、コンデンサ素子１の陽極側の端面周縁からこれに繋がる周面の一部に亘って当接するように絶縁シート５を配設した構成により、コンデンサ素子１の陽極側の端面周縁と金属ケース２の内面間に絶縁シート５が介在するようになるために短絡の可能性が皆無になり、優れた信頼性のコンデンサを実現することができるようになるものである。
【００２０】
なお、上記第１の絶縁リング４は、ゴムまたは樹脂（ＰＰ、ＰＰＳ等）により構成することが可能であるが、樹脂により構成した場合には、封止リング６の反発力を適正に保つ目的で、樹脂の曲げ弾性率を５００Ｍｐａ以上にすることが必要である。
【００２１】
また、本実施の形態においては、コンデンサ素子１の陽極側の端面周縁からこれに繋がる周面の一部に亘って当接するように絶縁シート５を配設した構成により説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくともコンデンサ素子１の陽極側の端面周縁ならびにこれに繋がる周面の一部が近接する金属ケース２の内周面に絶縁処理を施した構成にしても同様の効果が得られるものであり、この絶縁処理でも構わないものである。
【００２２】
また、本実施の形態においては、コンデンサ素子１として、アルミニウム箔からなる集電体上に分極性電極層を形成した正負一対の電極を互いに逆方向に位置をずらして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たコンデンサ素子を用いて説明したが、このように構成されるコンデンサ素子としては、電極を構成する分極性電極層を集電体上の一端側に集電体の露出部分が残るように形成し、この分極性電極層が形成された正負一対の電極を上記集電体の露出部分が互いに逆方向になるようにして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しても良いし、また、電極を構成する分極性電極層を集電体上に集電体の露出部分が残らないように全面に形成し、この分極性電極層が形成された正負一対の電極を夫々の端部が互いに逆方向に突出するようにして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しても良いものである。
【００２３】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２に記載の発明について説明する。
【００２４】
本実施の形態は、上記実施の形態１で説明したコンデンサにおけるコンデンサ素子の陽極側端面の周縁と金属ケース内面間の絶縁構造が異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。
【００２５】
図３は本発明の実施の形態２によるコンデンサの構成を示した要部断面図であり、図３において、７はリング状に形成された第２の絶縁リングであり、この第２の絶縁リング７は第１の絶縁リング４の底面とコンデンサ素子１の陽極側の端面周縁との間で、かつ、外周が金属ケース２に施された絞り加工部２ｂに近接するように配設されたものである。
【００２６】
このように構成された本実施の形態によるコンデンサは、コンデンサ素子１の陽極側端面の周縁と金属ケース２の内面間に第２の絶縁リング７が介在するようになるために短絡の可能性が皆無になり、上記実施の形態１で説明した絶縁シート５を配設したり、あるいは金属ケース２への絶縁処理を施したりすることなく、優れた信頼性のコンデンサを実現することができるようになるものである。
【００２７】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項３に記載の発明について説明する。
【００２８】
本実施の形態は、上記実施の形態１で説明したコンデンサにおけるコンデンサ素子の陽極側端面の周縁と金属ケース内面間の絶縁構造が異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。
【００２９】
図４は本発明の実施の形態３によるコンデンサの構成を示した要部断面図であり、図４において、８は金属ケース、８ａはこの金属ケース８に円環状に施された絞り加工部であり、この絞り加工部８ａは上下面が当接した断面コ字形に加工されているものである。９はリング状に形成された第２の絶縁リングであり、この第２の絶縁リング９は凸形に形成されることにより、上面が第１の絶縁リング４の底面と当接し、下面がコンデンサ素子１の陽極側の端面周縁と当接し、かつ、上記絞り加工部８ａの内周面と底面に第２の絶縁リング９が当接または近接するように配設されたものである。
【００３０】
このように構成された本実施の形態によるコンデンサは、コンデンサ素子１の陽極側端面の周縁と金属ケース２の内面間に第２の絶縁リング９が介在するようになるために短絡の可能性が皆無になり、上記実施の形態２で説明したコンデンサよりも更に絶縁の信頼性を向上させることができるようになるものである。
【００３１】
（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項４に記載の発明について説明する。
【００３２】
本実施の形態は、上記実施の形態１で説明したコンデンサにおけるコンデンサ素子の陽極側端面の周縁と金属ケース内面間の絶縁構造が異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。
【００３３】
図５は本発明の実施の形態４によるコンデンサの構成を示した要部断面図であり、図５において、１０はリング状に形成されたゴム製の封止リングであり、この封止リング１０は端子板３の外周面ならびに表裏面周縁の一部と当接するように断面コ字形に構成され、金属ケース２に施された絞り加工部８ａの上端に載置されるように配設されているものである。
【００３４】
このようにして得られた本実施の形態によるコンデンサは、上記実施の形態１〜３における第１の絶縁リング４を無くし、封止リング１０と第２の絶縁リング９のみで信頼性の高い絶縁を行うことができるようになるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によるコンデンサは、コンデンサ素子の陽極側端面の周縁と金属ケースの内面間に絶縁体が介在するようになるために短絡の可能性が皆無になり、信頼性に優れたコンデンサを実現することができるという効果を有し、小型大容量化が要求される分野のコンデンサとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１によるコンデンサの構成を示した断面図
【図２】同要部断面図
【図３】本発明の実施の形態２によるコンデンサの構成を示した要部断面図
【図４】本発明の実施の形態３によるコンデンサの構成を示した要部断面図
【図５】本発明の実施の形態４によるコンデンサの構成を示した要部断面図
【図６】従来のコンデンサの構成を示した断面図
【符号の説明】
【００３７】
１  コンデンサ素子
１ａ  中空部
２、８  金属ケース
２ａ、３ｂ  突起
２ｂ、８ａ  絞り加工部
３  端子板
３ａ  陽極端子
４  第１の絶縁リング
５  絶縁シート
６、１０  封止リング
７、９  第２の絶縁リング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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