(57)【要約】【課題】高倍率の拡面化処理、化成処理が施された電極箔の巻回における素子の成形性の向上や、素子をケースに入れて押圧処理を行う場合に、素子とケースの固定性を向上させる。【解決手段】電極箔（陽極箔２０、陰極箔２２）が巻回された素子（コンデンサ素子８）と、素子を収納するとともに、素子に向かって押圧された押圧溝（１８）を有し、この押圧溝で素子を保持するケース（外装ケース４）を備えたコンデンサ（２）であって、電極箔は、電極箔のエッチング層（３２）に分断部（１４）を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極箔が巻回された素子と、
前記素子を収納するとともに、前記素子に向かって押圧された押圧溝を有し、
この押圧溝で前記素子を保持するケースを備えたコンデンサであって、
前記電極箔は、前記電極箔のエッチング層に分断部を備えることを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
前記電極箔は、箔芯部を残して複数の前記分断部を備えることを特徴とする、請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
前記電極箔は、巻回方向に対して平行方向または交差方向のいずれかまたは両方の方向に表面層が分断された分断部を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のコンデンサ。
【請求項４】
電極箔を巻回した素子が収納されたケースの外周側を前記素子に向かって押圧するコンデンサの製造方法であって、
前記電極箔のエッチング層に分断部を形成する工程と、
前記分断部が形成された部分に対して、前記ケースを外周側から押圧する工程と、
を含むことを特徴とするコンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層コンデンサや電解コンデンサなど、巻回素子を用いたコンデンサの製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサなどのコンデンサは、コンデンサ素子がケース内に収納されている。コンデンサは、自動車などに搭載されるものが増えてきており、激しい振動が継続的に作用することになる。車載されたコンデンサでは、ケース内でコンデンサ素子が激しく振動することで、コンデンサ素子の端子などに過大な応力が加わると、端子と電極箔との接続部やその周辺部分が破損するおそれがある。そのためコンデンサでは、ケース内部に固定材を封入するものや、ケース側面を押圧してケースとコンデンサ素子とを一体化させることで、ケース内でコンデンサ素子や端子部品などが振動するのを防止するものが知られている。
【０００３】
このようなコンデンサに関し、金属ケースの側面の一部を押圧することでコンデンサ素子とケースとを接触させ、固定するものがある（たとえば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６４−０２６８３０号公報
【特許文献２】特開２００８−１０９０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電解コンデンサに用いられる電極箔には、アルミニウムや銅などの弁金属箔が用いられる。この弁金属箔の表面に拡面化処理によりエッチング層が形成され、その上に化成処理により誘電体酸化皮膜が形成されている。たとえば、アルミニウムを用いた電極箔ではアルミニウム自体は延伸性や柔軟性に優れるが、誘電体酸化皮膜は硬く、電極箔の延伸性や柔軟性が低下する。特に、近年、電解コンデンサの高容量化、小型化、軽量化などの要請に応えるため、より高倍率の拡面化処理により、電極箔の表面積を拡大させているが、それに伴い誘電体酸化皮膜が形成される面積も拡大し、結果として、電極箔の脆弱化や硬化が進み、素材自体が持つ柔軟性が極度に低下する。
このような電極箔は巻回面に対する追従性が低く、巻回して素子を形成すると巻回面が真円状またはそれに近い形状に巻回できない場合がある。つまり巻回された素子の巻回面は、たとえば巻回中心からの素子半径が一定とならず、歪な形状となるおそれがある。半径が一定でない素子をケースに封入して押圧処理を行うと、位置によって素子に対する押圧力にばらつきが生じてしまい、素子の固定安定性の低下を招くおそれがあるという課題がある。
【０００６】
斯かる課題について、特許文献１および特許文献２には開示や示唆はなく、それらの構成では斯かる課題を解決することができない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、高倍率の拡面化処理、化成処理が施された電極箔の巻回について、素子の成形性の向上を図ることにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、上記課題に鑑み、素子をケースに入れて押圧処理を行う場合に、素子とケースの固定性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のコンデンサの一側面は、電極箔が巻回された素子と、前記素子を収納するとともに、前記素子に向かって押圧された押圧溝を有し、この押圧溝で前記素子を保持するケースを備えたコンデンサであって、前記電極箔は、前記電極箔のエッチング層に分断部を備える。
【００１０】
上記コンデンサにおいて、前記電極箔は、箔芯部を残して複数の前記分断部を備えてよい。
【００１１】
上記コンデンサにおいて、前記電極箔は、巻回方向に対して平行方向または交差方向のいずれかまたは両方の方向に表面層が分断された分断部を備えてよい。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のコンデンサの製造方法の一側面は、電極箔を巻回した素子が収納されたケースの外周側を前記素子に向かって押圧するコンデンサの製造方法であって、前記電極箔のエッチング層に分断部を形成する工程と、前記分断部が形成された部分に対して、前記ケースを外周側から押圧する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。
【００１４】
(1) 電極箔が分断部を備えることで素子の成形性が向上し、電極箔を真円またはそれに近い形状に巻回できる。
【００１５】
(2) 押圧する部分の電極箔に分断部が形成されることで、素子に対する押圧力のばらつきを防止できる。
【００１６】
(3) 分断部の形成位置に対する押圧により、素子とケースとの固定精度が向上する。そして、この固定精度の向上によりコンデンサに加わる外部振動などに対抗でき、コンデンサの破損等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態に係るコンデンサの構成例を示す図である。
【図２】コンデンサ素子の構成および陽極箔に対する分断部の形成状態の一例を示す図である。
【図３】陽極箔の表面状態例を示す図である。
【図４】分断部が形成された陽極箔を利用したコンデンサ素子の巻回面の一例を示す図である。
【図５】押圧処理における外装ケースとコンデンサ素子の状態例を示す図である。
【図６】コンデンサ素子の巻回状態の比較例を示す図である。
【図７】分断部が形成された電極箔の柔軟性を示す実験例の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔第１の実施形態〕
【００１９】
図１は、第１の実施の形態に係るコンデンサの構成例を示している。図１に示す構成は一例であり、本発明はこの構成に限定されない。
【００２０】
このコンデンサ２は、たとえば図１に示すように、電解コンデンサなどであって、外装ケース４の収納部６内に電極箔を巻回したコンデンサ素子８が電解液とともに入れられている。外装ケース４は、有底筒状であって開口部側に封口体１０が設置されることで、収納部６が密閉される。またコンデンサ２には、図示しない外部機器や基板等に電気的に接続する端子であるタブ１２ａ、１２ｂを備える。このタブ１２ａ、１２ｂは、中央部分が封口体１０内に嵌め込まれ、一端側が封口体１０から外装ケース４の開口部外に突出され、他端側が収納部６内でコンデンサ素子８の巻回内部に配置される。
【００２１】
コンデンサ素子８には、たとえば巻回された電極箔のうち、陽極箔に表面加工が施されている。この表面加工された陽極箔には、箔表面にあるエッチング層に対して分断部１４が形成される。この表面加工は、たとえば陽極箔の全面に施される。
【００２２】
外装ケース４には、たとえば筒状部分の側面の外周側に対し、収納部６内に収納された封口体１０を外装ケース４と一体化させる加締め溝１６およびコンデンサ素子８を外装ケース４と一体化させる押圧溝１８が形成される。押圧処理では、図示しない治具により、コンデンサ素子８や封口体１０が収納された外装ケース４の外周面を押圧してその押圧部分の内径を小さくすることで、コンデンサ素子８と押圧溝１８部分の外装ケース４の内周面とを圧接させる。
【００２３】
このコンデンサ２では、外装ケース４を押圧して押圧溝１８を形成する位置にコンデンサ素子８の分断部１４が重なるように、分断部１４の形成範囲または押圧位置が設定されている。これによりコンデンサ２は、電極箔に形成された分断部１４が押圧処理で形成された押圧溝１８を通じて押圧され、コンデンサ素子８が外装ケース４に固定される。
【００２４】
次に、コンデンサ素子の構成例を説明する。
コンデンサ素子８は、たとえば図２に示すように、電極箔として、陽極箔２０と陰極箔２２とが備えられ、この間に幅広なセパレータ２４を介在させ、巻回中心２６を中心に積層状態で巻回される。セパレータ２４は、たとえば陽極箔２０と陰極箔２２との間のみならず、巻回したコンデンサ素子８の最も内側や最も外側に配置するように積層される。
【００２５】
陽極箔２０および陰極箔２２は、たとえば横長の帯状であり、これらの長辺方向に沿って巻回することでコンデンサ素子８が形成される。分断部１４は、少なくとも陽極箔２０に形成される。
【００２６】
＜電極箔の表面加工処理＞
【００２７】
図３は、電極箔の表面状態の一例を示す。図３に示す表面状態は一例である。
【００２８】
陽極箔２０には、たとえば図３のＡに示すように、厚み方向中心に所定厚さの芯部３０と、その両端側にエッチング層３２ａ、３２ｂが形成されている。分断部１４ａ、１４ｂは、陽極箔２０のうちのエッチング層３２ａ、３２ｂに形成されている。そして陽極箔２０は、エッチング層３２ａ、３２ｂおよび分断部１４ａ、１４ｂの表面に誘電体酸化皮膜３４が形成されている。芯部３０の厚みは、たとえば２０〜６０〔μｍ〕であり、エッチング層３２ａ、３２ｂの厚みが両面合わせて４０〜２００〔μｍ〕の範囲とすればよい。
【００２９】
分断部１４ａ、１４ｂは、たとえば陽極箔２０の表面から芯部３０に向けて所定の深さでエッチング層３２ａ、３２ｂを分断することで形成される。分断部１４ａ、１４ｂの形成深さは、芯部３０を分断させないようにすればよく、たとえば陽極箔２０の厚み方向に対し、エッチング層３２ａ、３２ｂの深さと同じ程度にすればよい。全ての分断部１４ａ、１４ｂの深さを一定の値に揃える必要はなく、たとえば分断部１４ａ、１４ｂの深さの比率を変えてもよい。分断部１４ａ、１４ｂの形成では、たとえばエッチング層３２ａ、３２ｂを厚み方向にひび割れさせるほか、所定の治具を利用して電極箔表面を裂き、切り込み、切り欠き、または彫り込む手法を用いればよい。ひび割れを形成するには、たとえば拡面化処理した陽極箔２０に、設定した電極箔表面に対して所定量の圧力や張力などにより応力を付加する手法を用いてもよい。
【００３０】
分断部１４ａ、１４ｂの開口幅は、たとえば陽極箔２０を平坦状にした際に、０〜５０〔μｍ〕以下となるように形成すればよい。また、分断部１４ａ、１４ｂは、箔両面のエッチング層３２ａ、３２ｂに形成する場合に限らず、陽極箔２０の巻回方向やコンデンサ素子８の成形処理によって変形や押圧を受ける面側のみに形成してもよい。分断部１４ａ、１４ｂは、複数の切り込みが形成されることで、陽極箔２０の表面を所謂、蛇腹状にしている。分断部１４ａ、１４ｂの形成位置や範囲、形成数やその形成間隔は、たとえばコンデンサ素子８に加えられる押圧力や変形による曲げ応力の大きさなどに応じて設定してもよい。隣接する分断部１４ａ、１４ｂの間隔は、たとえば平均ピッチ２２０〔μｍ〕としてもよい。
【００３１】
このように分断部１４ａ、１４ｂが形成された陽極箔２０は、たとえば図３のＢに示すように、箔表面が湾曲状態となった場合、湾曲の外周面側の分断部１４ａが拡開状態となることで曲げにより生じる応力が開放され、箔表面に伝搬されない。また、湾曲の内周側の分断部１４ｂが閉塞状態、または分断部１４ｂ同士が圧着状態となることで、湾曲の内周側に加わる曲げ応力などを吸収する。このように、分断部１４ａ、１４ｂが形成された陽極箔２０は、高容量化により硬質化、脆弱化した場合であっても、巻回による湾曲処理に対してエッチング層３２ａ、３２ｂを破断させずに巻回形状に追従することができる。
【００３２】
分断部１４は、たとえば図３のＣに示すように、陽極箔２０の全面に渡り形成される。分断部１４の長さや、形成間隔は任意に設定すればよく、またはその形成手法、または陽極箔２０が巻回される方向などに応じて線方向を決めればよい。
なお、分断部１４は、たとえば陽極箔２０の長辺に沿った方向や、陽極箔２０の短辺に沿った方向、または陽極箔２０に対して斜め方向に切り込むように形成してもよい。また陽極箔２０は、巻回方向に対して平行方向または交差方向のいずれかの方向に分断されてもよく、またはこの両方向に沿って分断されてもよい。
【００３３】
このような陽極箔２０は、表面に対して押圧力Ｆ１が加えられた場合、分断部１４により得られ柔軟性により、陽極箔２０にひび割れなどの発生を抑制できる。このとき、加えられた押圧力Ｆ１に対し、たとえば押圧位置に近い位置や分断部１４の切れ目から分断部１４によって力Ｆ２が分散される。そして分断部１４は、作用する力Ｆ２が電極箔表面を通じて端面側まで達するのを阻止する。
【００３４】
そしてコンデンサ素子８は、たとえば図４に示すように、少なくとも分断部１４が形成された部分について、陽極箔２０の巻回に対する追従性が向上し、巻回面が真円またはそれに近い形状となる。そして、コンデンサ２は、コンデンサ素子８が真円またはそれに近い形状の部分を外装ケース４の外周側から押圧されることで、コンデンサ素子８の周面に対して受ける押圧力を均一化できる。
【００３５】
またコンデンサ素子８には、たとえば巻回の中間部分にタブ１２ａ、１２ｂなどが挟み込まれる。このタブ１２ａ、１２ｂは、たとえば陽極箔２０や陰極箔２２の箔面と接続させる部分が所定の厚さを持った平板形状となっている。このようにタブ１２ａ、１２ｂなどの挿入に対し、分断部１４の形成により陽極箔２０の巻回追従性が向上することで、コンデンサ素子８を真円形状に巻回させることができる。
【００３６】
＜第１の実施の形態の効果＞
【００３７】
(1) コンデンサ素子８の巻回形状を真円に近づけることができ、押圧による押圧力の均等化が図れる。
【００３８】
(2) 分断部１４の形成により、コンデンサ素子８に対する押圧の押圧力が均等化することで、外装ケース４とコンデンサ素子８との固定精度の向上が図れる。
【００３９】
(3) 分断部１４の形成により陽極箔２０の表面に柔軟性を持たせることができ、押圧による電極箔の損傷を回避できる。
【００４０】
(4) 電極箔の破損を回避することで、電極箔およびコンデンサ２の信頼性を向上することができる。
【００４１】
(5) コンデンサ素子８を真円またはそれに近い形状にすることで、押圧処理による外装ケース４との固定状態が安定し、時間経過に対しても固定状態を維持させることができる。
【００４２】
(6) 固定強度の向上および固定状態の安定化により、外部から作用する振動に対して、電極箔やタブ１２ａ、１２ｂの固定部分への負荷を低減でき、または係る負荷への耐振性の向上が図れる。
【００４３】
〔第２の実施の形態〕
【００４４】
次に、コンデンサの製造処理について説明する。ここに示す処理内容、処理手順は一例であって、本発明が係る内容に限定されない。
【００４５】
コンデンサ２の製造処理では、たとえば電極箔の製造処理、電極箔の巻回処理、外装ケース４の押圧処理が含まれる。その他、電極箔の製造手法やコンデンサ素子８以外を外装ケース４に封入する構成については限定しない。
【００４６】
(A) 陽極箔２０や陰極箔２２の電極箔は、たとえばアルミニウム箔などで形成される。陽極箔２０の表面に拡面化処理によるエッチング層３２ａ、３２ｂを形成した後、陽極箔２０表面に分断部１４を形成する。分断部１４を形成した後、その分断部１４の表面に化成処理による誘電体酸化皮膜３４を形成するエージング処理を行ってもよい。
【００４７】
分断部１４の形成では、陽極箔２０の箔面上の所定範囲に対し、箔表面を裂き、切り込み、切り欠き、または彫り込むほか、陽極箔２０に対して引張り圧力等を負荷する。
【００４８】
(B) 電極箔の巻回処理では、最外周側に配置されるセパレータ２４に対して陰極箔２２が載置され、その上にセパレータ２４を介在させて陽極箔２０を積層させる。そして、積層された電極箔を、巻回中心２６を軸として巻回していく。コンデンサ素子８は、たとえば図示しない治具などを利用して、巻回中心２６の周囲に、陽極箔２０、陰極箔２２、セパレータ２４を巻回していく。
【００４９】
このとき、セパレータ２４を介在させて陽極箔２０と陰極箔２２とを積層させるコンデンサ素子８では、たとえば陽極箔２０および陰極箔２２の終端側、すなわち巻回により最外周側になる巻き終り端の位置が異なるようにしてもよい。この場合、コンデンサ素子８は、たとえば巻回中心２６を基準にした巻回方向に沿って、陰極箔２２の終端部分が陽極箔２０の終端部分よりも手前になるようにしてもよい。終端部分の位置の設定は、たとえば陽極箔２０と陰極箔２２の箔長を異ならせるほか、陰極箔２２の一部を折返して積層させるなどの積層手法を採ってもよい。陽極箔２０の終端部分には、陽極箔２０の厚みにより段差が生じる。押圧溝１８を形成する押圧処理において、陽極箔２０のコンデンサ素子８の外周側に配置されたセパレータ２４が、陽極箔２０の終端部分の段差に押圧されることで、セパレータ２４の一部が破損したとしても、箔の終端位置を異ならせることで、陽極箔２０と陰極箔２２が接触し、短絡するのを防止できる。
【００５０】
そのほか、コンデンサ素子８には、陽極箔２０および陰極箔２２の電極箔面上にそれぞれタブ１２ａまたはタブ１２ｂを接続させる。タブ１２ａ、１２ｂは、一部に形成された偏平部がステッチ接続方法、冷間圧接方法、超音波溶接方法や摩擦攪拌接合によって陽極箔２０、陰極箔２２に接続される。これによりコンデンサ素子８には、同一端面側にリード端子が突出状態となる。
【００５１】
(C) 電極箔が巻回されてコンデンサ素子８が形成されると、コンデンサ素子８は外装ケース４内に電解液とともに収納され、封口体１０が設置される。そしてコンデンサ素子８が収納された外装ケース４に対して押圧処理を行う。押圧処理では、たとえば図５に示すように、外装ケース４の周面に対してコマ４０が押し当てられ、その押圧力Ｆ３によって外装ケース４に押圧溝１８が形成される。このとき外装ケース４の押圧面４２に作用する押圧力Ｆ３の一部または全部がコンデンサ素子８側に作用する。コンデンサ素子８の陽極箔２０は、分断部１４によってこの押圧力を受け止める。
【００５２】
押圧処理では、たとえば外装ケース４内のコンデンサ素子８の配置位置または外装ケース４の底部からの位置などに基づいて、押圧位置が設定されればよい。また、外装ケース４に対する押圧力や押圧量は、たとえばコンデンサ素子８の巻回厚さと収納部６の内径との差分に基づいて設定すればよい。押圧処理は、押圧溝１８の形成により外装ケース４をコンデンサ素子８に向かって圧接させることから、外装ケース４の内壁とコンデンサ素子８の外周面との間隔が基準となる。押圧量が大きすぎるとコンデンサ素子８に対する押圧力が過大となり、コンデンサ素子８を破損させるおそれがある。また逆に、押圧量が少なすぎると、コンデンサ素子８を固定することができない。
【００５３】
この外装ケース４には、たとえばコンデンサ素子８が配置される位置に対して、１または複数箇所が押圧される。また封口体１０が配置される位置に対しても１または複数箇所に押圧処理が行われる。
【００５４】
＜第２の実施の形態の効果＞
【００５５】
斯かる構成によれば、上記実施の形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
【００５６】
(1) 分断部１４の形成位置に合せて押圧位置を設定することで、押圧力Ｆ３による電極箔の破断や損傷を防止でき、コンデンサ２の信頼性の向上が図れる。
【００５７】
(2) 分断部１４が形成された部分のコンデンサ素子８の外径に応じて押圧量や押圧力を設定することで、高容量化した陽極箔２０に対して過大な圧力が負荷されるのを防止できる。
【００５８】
(3) 分断部１４の位置と押圧位置を合わせることで、コンデンサ素子８の真円に近い形状に巻回された部分を押圧することができ、コンデンサ２の周方向において、コンデンサ素子８と外装ケース４との固定状態のばらつきの発生を抑えることができる。
【００５９】
〔比較例〕
【００６０】
図６は、拡面化され、かつ分断部が形成されていない電極箔を巻回してコンデンサ素子を形成した場合の比較例を示している。
【００６１】
コンデンサ素子５０は、拡面化処理した陽極箔５２、陰極箔２２を巻回して形成された場合を示している。既述のように、拡面化処理や化成処理された陽極箔５２は、脆弱化や硬化が進み、素材自体が持つ柔軟性が極度に低下している。そのため係る陽極箔５２を巻回したコンデンサ素子５０は、たとえば図６に示すように、巻回内部に隙間５４が形成されている。コンデンサ素子５０には、たとえば巻回内部にタブ１２ａ、１２ｂ等が配置されている。そのため、電極箔は、タブ１２ａ、１２ｂの設置部分や、その周囲、およびタブ１２ａ、１２ｂよりも外側に巻回される部分について、均等な曲面形状にならず、一部の曲率が大きくなり、タブ１２ａ、１２ｂの角部に接触するなど、巻回形状が異なるほか、巻回による引張り応力が異なる部分が生じている。これにより陽極箔５２が巻回形状に追従することができず、多数の隙間５４が形成されるおそれがある。このような隙間５４の発生は、たとえばコンデンサの容量の低下、ＥＳＲ（等価直列抵抗）の増加などに繋がり、コンデンサの特性低下に繋がるおそれがある。
【００６２】
また、コンデンサ素子５０は、巻回内部に形成された隙間５４の発生部分から外周側が他の部分に対して盛り上がる盛り上がり部５６が形成されてしまい、全体の巻回形状が歪な状態となる。このようなコンデンサ素子５０が外装ケース４に収納されて外部から押圧された場合、斯かる盛り上がり部５６は他の部分よりも深く変形し、強い押圧力を受けることになる。これにより陽極箔５２の部分的な破断や損傷が発生するおそれがある。
【００６３】
これに対し、本願発明のコンデンサ素子８は、陽極箔２０に対し、押圧位置に対応する部分に分断部１４が形成されることで、押圧による押圧力を分散させることができ、陽極箔２０の破断や損傷を防止できる。また、押圧位置について、コンデンサ素子８の巻回内部に介在物があっても、巻回追従性が高められることで、巻回部分に隙間や盛り上がり部が形成されるのを抑制することができる。
【００６４】
〔実験例１〕
【００６５】
次に、分断部１４の形成による陽極箔２０の柔軟性について説明する。この陽極箔２０の柔軟性を示す指標として、エリクセン値を示す。陽極箔２０として、分断部１４の平均ピッチを７０〔μｍ〕、２２０〔μｍ〕、９５０〔μｍ〕、２１００〔μｍ〕、３１００〔μｍ〕に設定したものと、比較例として分断部を形成していない陽極箔を用意し、各陽極箔に対してエリクセン試験を行った。エリクセン試験では、内径３３〔ｍｍ〕を有するダイスと、しわ押えを用いて各電極箔を１０〔ｋＮ〕で挟み込み、たがね状を有するポンチで押し込んだ。たがね状のポンチは、幅３０〔ｍｍ〕で、先端が断面視φ４〔ｍｍ〕の球面である。陽極箔の短辺方向に沿って、ポンチのたがね部位を押し込んだ。ポンチの押し込み速度は０．５〔ｍｍ／ｍｉｎ〕とした。
【００６６】
このエリクセン試験の結果を図７に示す。図７は、横軸を分断部１４の平均ピッチ、縦軸をエリクセン値としたグラフである。図７に示すように、比較例のエリクセン値が１．４〔ｍｍ〕であったのに対し、分断部１４の平均ピッチを３１００〔μｍ〕に設定した陽極箔２０のエリクセン値は１．５〔ｍｍ〕となっていた。すなわち、分断部１４を設けることで巻回時の曲げ応力が分散し、陽極箔２０に柔軟性が付与されることがわかる。
【００６７】
また、分断部１４の平均ピッチを２１００〔μｍ〕以下とすると、エリクセン値は１．７〔ｍｍ〕以上となり、分断部１４が未形成であった比較例と比べて明確な差が生じた。すなわち、平均ピッチ２１００〔μｍ〕以下で分断部１４を設けることで巻回時の曲げ応力が良好に分散し、陽極箔２０に良好な柔軟性が付与されることがわかる。
【００６８】
特に、分断部１４の平均ピッチを９５０〔μｍ〕以下とすると、エリクセン値は２．０〔ｍｍ〕以上となり、分断部１４が未形成であった比較例と比べて飛躍的に優れた結果となった。すなわち、平均ピッチ９５０〔μｍ〕以下で分断部１４を設けることで巻回時の曲げ応力が極めて良好に分散し、陽極箔２０に極めて良好な柔軟性が付与されることがわかる。
【００６９】
〔他の実施の形態〕
【００７０】
以上説明した実施の形態について、その特徴事項や変形例を以下に列挙する。
【００７１】
(1) 上記実施の形態では、分断部１４について、直線形状、または一部が湾曲形状の場合を示したがこれに限らない。分断部１４は、たとえば複数の線を交差させた形状や幾何学模様状であってもよい。
【００７２】
(2) 上記実施の形態では、陽極箔２０の表面と裏面の両面側に分断部１４ａ、１４ｂを形成する場合を示したが、これに限らない。電極箔は、たとえば表面または裏面のいずれか一面にのみ分断部１４を備えてもよい。
【００７３】
(3) 分断部１４は、たとえば切り込みの方向を陽極箔２０の巻回方向に沿って線状に形成してもよく、または押圧溝１８の形成方向に対して交差方向に形成してもよい。巻回方向に対して交差方向に形成した分断部１４は、押圧時、または時間経過によって、コンデンサ素子８が座屈状態に変形するのを防止できる。
【００７４】
(4) 押圧処理において、コンデンサ素子８の位置に応じて押圧深さを調整してもよい。コンデンサ素子８は、たとえば図６に示すように、巻回内部にタブ１２ａ、１２ｂなどが介在するか否かにより外径が異なる。そこで、コンデンサ２の製造処理では、コンデンサ素子８の外径に応じた押圧量を設定してもよい。
【００７５】
(5) 押圧処理において、外装ケース４の外周面に対し、コンデンサ素子８の分断部１４の配置位置を示す処理を行ってもよい。この配置位置は、たとえば巻回したコンデンサ素子８に対して封口体１０を接続した後、素子全体の長さや分断部１４の位置を測定し、外装ケース４の表面に、分断部１４の位置または測定結果から設定した押圧位置を表示してもよい。そのほか、外装ケース４は、たとえば予め設計時に設定した押圧位置を表示させてもよく、または外部から収納部６内にあるコンデンサ素子８や分断部１４を確認可能に構成してもよい。
【００７６】
(6) 上記実施の形態では、陽極箔２０の表面全体に分断部１４を形成する場合を示したが、これに限らない。コンデンサ素子８が真円に巻回できる程度であり、かつ、少なくとも押圧溝１８の形成時に押圧される部分に分断部１４を形成すればよい。コンデンサ２は、少なくとも押圧位置に対して分断部１４を形成することで、外装ケース４との固定性の向上が図れる。コンデンサ２の製造処理では、コンデンサ素子８の分断部１４の形成範囲について、たとえば予め設定された位置または範囲に基づいて分断部１４を形成するとともに、ケース側の設定位置に対して押圧溝１８を形成すればよい。コンデンサ素子８の分断部１４の形成位置とケースの押圧溝１８の形成位置の設定は、たとえばいずれか一方の位置を基準に他方の位置または範囲を設定すればよい。
【００７７】
コンデンサ２は、たとえば車載された場合、激しい振動を継続的に受けることになる。このとき、基板等にタブ１２ａ、１２ｂが接続されるが、横方向に振動を受けることでタブ１２ａ、１２ｂを通じて基板から振動を受ける。この場合、コンデンサ２では、タブ１２ａ、１２ｂと電極箔との接続部分に大きな負荷がかかることになる。しかしながら本願発明のように、外装ケース４とコンデンサ素子８との固定性が向上することで、外部振動による電極箔の破断を防止できる。
【００７８】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明のコンデンサおよびその製造方法は、少なくとも電極箔の一部または全部に、特に、押圧溝が形成される部分を含む範囲に、電極箔の表面を分断した分断部を形成することで、コンデンサ素子を真円またはそれに近い形状に巻回でき、押圧処理においてコンデンサ素子と外装ケースとの固定精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８０】
２  コンデンサ
４  外装ケース
６  収納部
８、５０  コンデンサ素子
１０  封口体
１２ａ、１２ｂ  タブ
１４、１４ａ、１４ｂ  分断部
１６  加締め溝
１８  押圧溝
２０、５２  陽極箔
２２  陰極箔
２４  セパレータ
２６  巻回中心
３０  芯部
３２、３２ａ、３２ｂ  エッチング層
３４  誘電体酸化皮膜
４０  コマ
４２  押圧面
５４  隙間
５６  盛り上がり部
【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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【図７】
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