(57)【要約】【課題】防爆弁作動後の防水性を確保可能な電解コンデンサ、また、当該電解コンデンサの製造方法を提供する。【解決手段】電解コンデンサ１は、防爆弁２０を有する電解コンデンサ本体２と、電解コンデンサ本体２の少なくとも防爆弁２０を覆う覆い部材３とを有している。電解コンデンサ１において、防爆弁２０と覆い部材３との間には、空間部４が形成されている。空間部４は、防爆弁２０の開放作動時に防爆弁２０より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧されている。【選択図】図１
2018206932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防爆弁（２０）を有する電解コンデンサ本体（２）と、
上記電解コンデンサ本体の少なくとも上記防爆弁を覆う覆い部材（３）と、を有しており、
上記防爆弁と上記覆い部材との間には、空間部（４）が形成されており、
上記空間部は、上記防爆弁の開放作動時に上記防爆弁より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧されている、電解コンデンサ（１）。
【請求項２】
上記覆い部材は、金属製である、請求項１に記載の電解コンデンサ。
【請求項３】
上記覆い部材は、樹脂製またはゴム製である、請求項１に記載の電解コンデンサ。
【請求項４】
上記覆い部材は、上記電解コンデンサが実装される基板（６）を封止するための基板封止樹脂（７）によって上記電解コンデンサ本体に対して固定されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電解コンデンサ。
【請求項５】
上記空間部の体積は、上記電解コンデンサ本体の内部容積よりも大きい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電解コンデンサ。
【請求項６】
上記覆い部材は、ドーム状に形成されたドーム状部（３４）を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電解コンデンサ。
【請求項７】
上記覆い部材の周面部の一端部に、周面部から外方に突出するフランジ部（３３）を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電解コンデンサ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電解コンデンサの製造方法であって、
上記防爆弁の開放作動時に上記防爆弁より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧された減圧環境下にて、上記防爆弁と上記覆い部材との間に上記空間部が形成されるように、上記電解コンデンサ本体の少なくとも上記防爆弁を上記覆い部材にて覆う、電解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、電解コンデンサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に記載の電解コンデンサが知られている。当該電解コンデンサは、電解液を含浸させたコンデンサ素子と、コンデンサ素子を内蔵し、天板部に防爆弁が形成された金属ケースと、防爆弁の上方に取り付けられたキャップと、防爆弁とキャップとの間の空間部に配置された電解液吸収材と、を有している。そして、当該電解コンデンサでは、防爆弁の開放によってキャップ内の内圧が過度に上昇した場合でも、電解液の気化ガス等を外部へ逃がすことができるように、キャップの天板部に複数個の小穴が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電解コンデンサが搭載される製品では、電解コンデンサが実装された基板が基板封止樹脂等によって封止される場合がある。しかしながら、電解コンデンサの防爆弁上に基板封止樹脂を直接施すと、電解コンデンサの異常加熱時に内圧の上昇に伴って開放する防爆弁の作動が妨げられ、意図しない方向への爆発を誘因してしまう。そのため、防爆弁の上には、樹脂封止がなされないのが通常である。したがって、防爆弁が作動した後には、開放した防爆弁からコンデンサ内部へ水が侵入してしまう。コンデンサ内部へ水が侵入すると、電極間でショートが発生し、二次的な被害を引き起こすおそれがある。よって、開放した防爆弁からの水の侵入を防ぐためには、キャップ等の部材が必要になる。
【０００５】
ところが、防爆弁の開放によるキャップ内の内圧上昇によって、キャップ等の部材が損傷した場合には、防水機能が失われる。また、上述した従来の電解コンデンサでは、防爆弁の開放によるキャップ内の内圧上昇を防ぐため、キャップ天面の天板部に小穴が形成されている。しかしながら、この小穴から水が侵入するため、電解コンデンサの防水性が損なわれる。つまり、従来の電解コンデンサには、防爆弁作動後の防水性の確保に関する視点が一切ない。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、防爆弁作動後の防水性を確保可能な電解コンデンサ、また、当該電解コンデンサの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、防爆弁（２０）を有する電解コンデンサ本体（２）と、
上記電解コンデンサ本体の少なくとも上記防爆弁を覆う覆い部材（３）と、を有しており、
上記防爆弁と上記覆い部材との間には、空間部（４）が形成されており、
上記空間部は、上記防爆弁の開放作動時に上記防爆弁より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧されている、電解コンデンサ（１）にある。
【０００８】
本発明の他の態様は、上記電解コンデンサの製造方法であって、
上記防爆弁の開放作動時に上記防爆弁より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧された減圧環境下にて、上記防爆弁と上記覆い部材との間に上記空間部が形成されるように、上記電解コンデンサ本体の少なくとも上記防爆弁を上記覆い部材にて覆う、電解コンデンサの製造方法にある。
【発明の効果】
【０００９】
上記電解コンデンサは、上記構成を有している。すなわち、上記電解コンデンサでは、防爆弁と覆い部材との間の空間部が、防爆弁の開放作動時に防爆弁より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧されている。そのため、上記電解コンデンサでは、電解コンデンサ本体の過熱による内圧上昇によって防爆弁が開放されると、空間部に高圧の気体が放出される。この際、空間部は、防爆弁より放出される気体の圧力よりも低い圧力に予め減圧されているので、高圧の気体の圧力が減圧される。このように、上記電解コンデンサでは、防爆弁開放時の気体の圧力がキャンセルもしくは緩和されるため、防爆弁開放時の気体の圧力によって覆い部材が破損するのを抑制することができる。それ故、上記電解コンデンサによれば、防爆弁作動後の防水性を確保することが可能になる。
【００１０】
また、上記電解コンデンサの製造方法は、上記構成を有している。すなわち、上記電解コンデンサの製造方法では、防爆弁の開放作動時に防爆弁より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧された減圧環境下にて、防爆弁と覆い部材との間に空間部が形成されるように、電解コンデンサ本体の少なくとも防爆弁が覆い部材によって覆われる。そのため、上記電解コンデンサの製造方法によれば、空間部内が上記圧力に減圧された状態となり、防爆弁作動後の防水性を確保可能な上記電解コンデンサを得ることができる。また、上記電解コンデンサの製造方法によれば、電解コンデンサ本体に覆い部材を被せた後に、覆い部材に穴等を開けて減圧する必要もないので、上記穴等を別途塞ぐ措置も不要となる。そのため、上記電解コンデンサの製造方法によれば、上記電解コンデンサを比較的簡単に得ることができる。
【００１１】
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１における電解コンデンサの模式的な一部断面正面図である。
【図２】実施形態１における電解コンデンサが有する電解コンデンサ本体の平面図である。
【図３】実施形態３における電解コンデンサの模式的な一部断面正面図である。
【図４】実施形態４における電解コンデンサの模式的な一部断面正面図である。
【図５】実施形態５における電解コンデンサの模式的な一部断面正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施形態１）
実施形態１の電解コンデンサについて、図１および図２を用いて説明する。図１、図２に例示されるように、本実施形態の電解コンデンサ１は、防爆弁２０を有する電解コンデンサ本体２と、電解コンデンサ本体２の少なくとも防爆弁２０を覆う覆い部材３とを有している。電解コンデンサ１において、防爆弁２０と覆い部材３との間には、空間部４が形成されている。空間部４は、防爆弁２０の開放作動時に防爆弁２０より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧されている。以下、これを詳説する。
【００１４】
本実施形態において、電解コンデンサ本体２は、具体的には、内部素子（不図示）と、内部素子を内部に収容する外装ケース２１と、外装ケース２１の開口端を封口する封口体（不図示）とを有している。内部素子は、互いに対向する陽極および陰極間に誘電体および電解液が存在し、陽極および陰極に電荷が蓄えられるよう構成されている。具体的には、内部素子は、陽極と、陰極と、陽極表面に形成された誘電体と、電解液が含浸されるとともに陽極と陰極とを隔離するセパレータと、陽極および陰極のそれぞれから引き出されたリード部材とを有している。リード部材は、いずれも、封口体を貫通して外部に引き出されている。電解コンデンサ本体２は、絶縁性を有する台座５上に配置された状態で、基板６に実装される。なお、リード部材は、台座５を貫通して基板６に電気的に接続される。電解コンデンサ本体２は、具体的には、アルミ電解コンデンサ本体とすることができる。アルミ電解コンデンサ本体は、ＳＭＤ型、ＴＨＤ型など、いずれのものであっても適用することができる。
【００１５】
防爆弁２０は、電解コンデンサ本体２の内圧が過度に上昇したときに開放される圧力弁である。本実施形態では、防爆弁２０は、外装ケース２１に形成されている。具体的には、外装ケース２１は、ケース天面部２１１と筒状のケース周面部２１２とを有する有底筒状に形成されており、防爆弁２０は、外装ケース２１のケース天面部２１１に形成されている。具体的には、防爆弁２０は、ケース天面部２１１の外表面に形成された溝部より構成されている。防爆弁２０は、電解コンデンサ本体２の内圧が過度に上昇したときに、溝部に優先的に亀裂が入り、外方に開放される。
【００１６】
覆い部材３は、覆い部材３と防爆弁２０との間に空間部４が形成されるように防爆弁２０を覆っている。覆い部材３は、具体的には、天面部３１と筒状の周面部３２とを有する有底筒状に形成されている。
【００１７】
本実施形態では、覆い部材３の天面部３１の内側面は、電解コンデンサ本体２の外装ケース２１におけるケース天面部２１１の外側面に接していない。また、覆い部材３の周面部３２の内周面の一部は、電解コンデンサ本体２の外装ケース２１におけるケース周面部２１２の外周面に接している。したがって、本実施形態では、空間部４は、覆い部材３の天面部３１の内側面と、外装ケース２１のケース天面部２１１の外側面と、覆い部材３の周面部３２の内周面とによって囲まれた密閉空間から構成されている。なお、覆い部材３は、電解コンデンサ本体２に固定されている。覆い部材３は、防爆弁２０の開放時に、電解コンデンサ本体２から外れてしまわないように電解コンデンサ本体２に対して固定されておればよい。本実施形態では、具体的には、例えば、覆い部材３は、覆い部材３の内径を電解コンデンサ本体２の外径より小さく形成し、電解コンデンサ本体２に覆い部材３を圧入することによって電解コンデンサ本体２に固定することができる。あるいは、覆い部材３は、接着剤によって電解コンデンサ本体２に固定することもできる。
【００１８】
電解コンデンサ１において、空間部４は、防爆弁２０の開放作動時に防爆弁２０より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧されている。具体的には、空間部４は、減圧によって防爆弁２０が作動せず、かつ、覆い部材３が外れることがない程度に減圧されることができる。より具体的には、空間部４の圧力は、例えば、大気圧以下とすることができる。
【００１９】
本実施形態において、覆い部材３は、金属（合金含む、以下省略）より構成されている。この構成によれば、覆い部材３が樹脂やゴム等より構成される場合に比べ、空間部４内の圧力をより大きく減圧することができる。そのため、この構成によれば、空間部４の体積を小さくしやすくなり、電解コンデンサ１の低背化を図ることが可能になる。上記金属としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、鉄、鉄合金などを例示することができる。
【００２０】
本実施形態において、空間部４の体積は、電解コンデンサ本体２の内部容積よりも大きい構成とすることができる。この構成によれば、空間部４の体積が、電解コンデンサ本体２の内部容積よりも小さい構成とされている場合に比べ、空間部４内を減圧する際の圧力を小さくすることができる。そのため、この構成によれば、覆い部材３の厚みを薄くしやすくなり、覆い部材３を有する電解コンデンサ１全体の体積を小さくしやすくなる。それ故、この構成によれば、電解コンデンサ１の小型化に有利である。
【００２１】
本実施形態の電解コンデンサ１は、上記構成を有している。すなわち、本実施形態の電解コンデンサ１では、防爆弁２０と覆い部材３との間の空間部４が、防爆弁２０の開放作動時に防爆弁２０より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧されている。そのため、本実施形態の電解コンデンサ１では、電解コンデンサ本体２の過熱による内圧上昇によって防爆弁２０が開放されると、空間部４に高圧の気体が放出される。この際、空間部４は、防爆弁２０より放出される気体の圧力よりも低い圧力に予め減圧されているので、高圧の気体の圧力が減圧される。このように、本実施形態の電解コンデンサ１では、防爆弁２０開放時の気体の圧力がキャンセルもしくは緩和されるため、防爆弁２０開放時の気体の圧力によって覆い部材３が破損するのを抑制することができる。それ故、本実施形態の電解コンデンサ１によれば、防爆弁２０作動後の防水性を確保することが可能になる。
【００２２】
本実施形態の電解コンデンサ１は、具体的には、例えば、電解コンデンサ１が実装された基板６全体を基板封止樹脂７により封止する構造を有する自動車の電子制御ユニット（ＥＣＵ）（不図示）などに好適に用いることができる。防爆弁が作動したことを電子制御ユニットが検出できず、開放した防爆弁から水が電解コンデンサ内部に侵入した場合、電極間でショートが発生し、電子制御ユニットのさらなる故障に繋がることが考えられる。しかしながら、本実施形態の電解コンデンサ１を適用した場合には、防爆弁２０の作動後も防水性を確保することができるので、電子制御ユニットのさらなる故障を防止することができる利点がある。
【００２３】
次に、本実施形態の電解コンデンサの製造方法について説明する。本実施形態の電解コンデンサの製造方法では、防爆弁２０の開放作動時に防爆弁２０より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧された減圧環境下にて、防爆弁２０と覆い部材３との間に空間部４が形成されるように、電解コンデンサ本体２の少なくとも防爆弁２０が覆い部材３にて覆われる。
【００２４】
本実施形態では、具体的には、例えば、大気圧以下に減圧された環境下にて、電解コンデンサ本体２に覆い部材３を被せるようにすることができる。
【００２５】
本実施形態の電解コンデンサの製造方法は、上記構成を有している。すなわち、本実施形態の電解コンデンサの製造方法では、防爆弁２０の開放作動時に防爆弁２０より放出される気体の圧力よりも低い圧力に減圧された減圧環境下にて、防爆弁２０と覆い部材３との間に空間部４が形成されるように、電解コンデンサ本体２の少なくとも防爆弁２０が覆い部材３によって覆われる。そのため、本実施形態の電解コンデンサの製造方法によれば、空間部４内が上記圧力に減圧された状態となり、防爆弁２０作動後の防水性を確保可能な電解コンデンサ１を得ることができる。また、本実施形態の電解コンデンサの製造方法によれば、電解コンデンサ本体２に覆い部材３を被せた後に、覆い部材３に穴等を開けて減圧する必要もないので、上記穴等を別途塞ぐ措置も不要となる。そのため、本実施形態の電解コンデンサの製造方法によれば、電解コンデンサ１を比較的簡単に得ることができる。
【００２６】
（実施形態２）
実施形態２の電解コンデンサおよびその製造方法について説明する。なお、実施形態２以降において用いられる符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００２７】
本実施形態の電解コンデンサ１では、覆い部材３が、樹脂またはゴムより構成されている。この構成によれば、覆い部材３が金属より構成される場合に比べ、安価に覆い部材３を構成することができる。そのため、この構成によれば、電解コンデンサ１の低廉化を図ることが可能になる。また、この構成によれば、覆い部材３の形状自由度が向上するなどの利点もある。上記樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などを例示することができる。上記ゴムとしては、例えば、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴムなどを例示することができる。覆い部材３は、好ましくは、樹脂より構成されているとよい。その他の構成および作用効果は、実施形態１と同様である。
【００２８】
本実施形態の電解コンデンサの製造方法は、樹脂より構成される覆い部材３を用いる点で、実施形態１の電解コンデンサの製造方法と異なっている。その他の構成および作用効果は、実施形態１と同様である。
【００２９】
（実施形態３）
実施形態３の電解コンデンサおよびその製造方法について、図３を用いて説明する。図３に示されるように、本実施形態の電解コンデンサで１は、覆い部材３が、当該電解コンデンサ１が実装される基板６を封止するための基板封止樹脂７によって電解コンデンサ本体２に対して固定されている。この構成によれば、基板６を基板封止樹脂７により封止する際に、覆い部材３を電解コンデンサ本体２に対して固定することができるので、製造性のよい電解コンデンサ１が得られる。また、基板６の封止と覆い部材３の固定とを同じ基板封止樹脂７によって実施することができるので、電解コンデンサ本体２に対して覆い部材３を安価に固定可能な電解コンデンサ１が得られる。基板封止樹脂７としては、例えば、エポキシ樹脂などを例示することができる。
【００３０】
なお、覆い部材３は、基板封止樹脂７によって一部が覆われていてもよいし、基板封止樹脂７によって全部が覆われていてもよい。好ましくは、覆い部材３の構成部分のうち、少なくとも防爆弁２０に対向する部分は、基板封止樹脂７によって覆われることなく、外部に露出している構成とすることができる。図３では、覆い部材３における少なくとも天面部３１が基板封止樹脂７に埋設されることなく、外部に露出している例が示されている。
【００３１】
また、本実施形態の電解コンデンサ１では、覆い部材３の周面部３２の一端部に、周面部３２から外方に突出するフランジ部３３が設けられている。フランジ部３３は、覆い部材３の組み付け時に、フランジ部３３を治具にて押さえることで電解コンデンサ本体２に覆い部材３を圧入するのを容易にするためのものである。また、フランジ部３３は、覆い部材３の外れ防止用の爪としての役割も有する。本実施形態では、覆い部材３がフランジ部３３を有しているので、覆い部材３の組み付けが容易な電解コンデンサ１が得られる。また、本実施形態では、覆い部材３のフランジ部３３が、基板封止樹脂７に埋設されている。この構成によれば、フランジ部３３が基板封止樹脂７により引っ掛かるため、防爆弁２０の開放時に、電解コンデンサ本体２から覆い部材３が外れ難くなる。そのため、この構成によれば、防爆弁２０作動後の防水性確保を確実なものとすることができる。その他の構成および作用効果は、実施形態１と同様である。
【００３２】
本実施形態の電解コンデンサの製造方法では、電解コンデンサ本体２の少なくとも防爆弁２０を覆い部材３にて覆った後、さらに、覆い部材３を基板封止樹脂７により固定する。その他の構成および作用効果は、実施形態１と同様である。本実施形態の電解コンデンサの製造方法によれば、上述した本実施形態の電解コンデンサ１を得ることができる。
【００３３】
（実施形態４）
実施形態４の電解コンデンサおよびその製造方法について、図４を用いて説明する。図４に示されるように、本実施形態の電解コンデンサ１では、覆い部材３が、ドーム状に形成されたドーム状部３４を有している。より具体的には、実施形態１の電解コンデンサ１では、覆い部材３の天面部３１が平板状に形成されていたが、本実施形態の電解コンデンサ１では、覆い部材３の天面部３１がドーム状部３４として構成されている。なお、ドーム状には、半球形状が含まれる。
【００３４】
この構成によれば、ドーム状部３４により、防爆弁２０開放時の圧力を分散させることが可能となり、空間部４の減圧量を少なくすることが可能となる。それ故、この構成によれば、覆い部材３の厚みを薄くしやすくなり、覆い部材３を有する電解コンデンサ１全体の体積を小さくしやすくなる。それ故、この構成によれば、電解コンデンサ１の小型化に有利である。その他の構成および作用効果は、実施形態１と同様である。
【００３５】
本実施形態の電解コンデンサの製造方法は、ドーム状部３４を有する覆い部材３を用いる点で、実施形態１の電解コンデンサの製造方法と異なっている。その他の構成および作用効果は、実施形態１と同様である。
【００３６】
（実施形態５）
実施形態５の電解コンデンサおよびその製造方法について、図５を用いて説明する。図５に示されるように、本実施形態の電解コンデンサ１では、防爆弁２０が、外装ケース２１のケース周面部２１２に形成されている。つまり、電解コンデンサ本体２の防爆弁２０は、実施形態１のように、必ずしも外装ケース２１のケース天面部２１１に設けられている必要はない。
【００３７】
また、本実施形態では、具体的には、覆い部材３の天面部３１の内側面は、電解コンデンサ本体２の外装ケース２１におけるケース天面部２１１の外側面に接していない。また、覆い部材３の周面部の内周面は、電解コンデンサ本体２の外装ケース２１におけるケース周面部２１２の外周面に接していない。したがって、本実施形態では、空間部４は、覆い部材３の天面部３１の内側面と、外装ケース２１のケース天面部２１１およびケース周面部２１２の外側面と、覆い部材３の天面部３１および周面部３２の内側面とによって囲まれた密閉空間から構成されている。なお、覆い部材３は、その周面部３２の一端部にて基板６に固定されることにより、電解コンデンサ本体２に対して固定されている。
【００３８】
本実施形態の電解コンデンサの製造方法は、上述した電解コンデンサ本体２を用いる点、覆い部材３にて電解コンデンサ本体２の全体を覆うようにする点で、実施形態１の電解コンデンサの製造方法と異なっている。その他の構成および作用効果は、実施形態１と同様である。
【００３９】
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、各実施形態に示される各構成は、それぞれ任意に組み合わせることができる。例えば、実施形態１、２、４、５における覆い部材３は、実施形態３で説明したフランジ部３３を有していてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  電解コンデンサ
２  電解コンデンサ本体
２０  防爆弁
３  覆い部材
４  空間部
【図１】
2018206932.tif 000003
【図２】
2018206932.tif 000004
【図３】
2018206932.tif 000005
【図４】
2018206932.tif 000006
【図５】
2018206932.tif 000007