(57)【要約】【課題】ケースの側面に溝状の防爆弁を設け、溝状の防爆弁が裂けることにより内部圧力を外部に逃がす場合であって、熱収縮性チューブによりケース側面を被覆した構造になっている場合、被覆した熱収縮性チューブに阻まれて、さけた溝状の防爆弁から思うように内部圧力を外部に逃がすことができにくくなってしまう。本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ケース内部圧力が問題圧力に上昇した場合には、迅速に防爆弁機能が動作するアルミニウム電解コンデンサを得ることを目的としている。【解決手段】本発明は、側面に溝状の防爆弁を設けたケースにコンデンサ素子を収納し、そのケースの外側面を熱収縮性チューブにより被覆したアルミニウム電解コンデンサにあって、前記熱収縮性チューブに、端部が丸または角形状のスリットを設けたことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサを提供する。【選択図】図１
2011204727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に溝状の防爆弁を設けたケースにコンデンサ素子を収納し、そのケースの外側面を熱収縮性チューブにより被覆したアルミニウム電解コンデンサにあって、前記熱収縮性チューブに、端部が丸または角形状のスリットを設けたことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ。
【請求項２】
スリットには露出防止絶縁シートを設けたことを特徴とする請求項１のアルミニウム電解コンデンサ。
【請求項３】
スリットが点線状であることを特徴とする請求項１または２のアルミニウム電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム電解コンデンサに関するものである。特に、熱収縮性チューブにより被覆されたアルミニウム電解コンデンサであって、防爆弁を設けたアルミニウム電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム電解コンデンサは、表面をエッチング処理し化成による酸化膜を形成した陽極箔と、表面をエッチング処理し酸化膜を形成しない、あるいは低圧化成による酸化膜を形成した陰極箔とを電解紙等のセパレータを介して巻き回したコンデンサ素子に電解液を含浸し、このコンデンサ素子をアルミニウム製のケース内に収納後、陽極箔および陰極箔から引き出した引き出しリードタブを、蓋を貫通する外部端子にそれぞれ接続し、蓋をケースに取り付けて密閉し、場合に応じて特許文献１に示すように、熱収縮性チューブによりケース側面を被覆した構造になっている。
【０００３】
ところで、従来、アルミニウム電解コンデンサの寿命劣化に伴って発生するガスにより、内部圧力が上昇し、コンデンサ素子を収納するケースが破裂する場合があり、この破裂を防止するために、ケースの底面または側面に溝状の防爆弁を設け、溝状の防爆弁が裂けることにより内部圧力を外部に逃がしていた。特に、ケースの内底面の中央に、コンデンサ素子巻き芯の固定用の突起ある場合や、ケースの外底面部分に冷却用のヒートシンクなどがあり、ケースの底面部分にこの溝状の防爆弁を設けることができない場合には、ケースの側面に溝状の防爆弁を設けていた。
【０００４】
ケースの側面に溝状の防爆弁を設ける例として、特許文献２には、切削用バイトによる切削方法や、押切刃により、ケースの側面の長さ方向に、防爆圧に対応した深さに直線状の溝を形成する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７３７５４公報
【特許文献２】特開昭５２−１１５３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ケースの側面に溝状の防爆弁を設け、溝状の防爆弁が裂けることにより内部圧力を外部に逃がす場合であって、熱収縮性チューブによりケース側面を被覆した構造になっている場合、被覆した熱収縮性チューブに阻まれて、裂けた溝状の防爆弁から思うように内部圧力を外部に逃がすことができにくくなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ケース内部圧力が問題圧力に上昇した場合には、迅速に防爆弁機能が動作するアルミニウム電解コンデンサを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するために、下記のアルミニウム電解コンデンサを提供するものである。
（１）側面に溝状の防爆弁を設けたケースにコンデンサ素子を収納し、そのケースの外側面を熱収縮性チューブにより被覆したアルミニウム電解コンデンサにあって、前記熱収縮性チューブに、端部が丸または角形状のスリットを設けたことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサを提供するものである。
（２）上記（１）において、スリットには露出防止絶縁シートを設けたことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサを提供するものである。
（３）上記（１）、または（２）において、スリットが点線状であることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサを提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、前記熱収縮性チューブに、端部が丸または角形状のスリットを設けたことにより、内部圧力が問題圧力に上昇した場合には、迅速に防爆弁機能が動作するアルミニウム電解コンデンサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るアルミニウム電解コンデンサの防爆弁の作動前後の熱収縮性チューブに設けたスリットの変化を示している。
【図２】本発明に係るアルミニウム電解コンデンサのケースの外側面を被覆する熱収縮性チューブに設けた切れ込み形のスリットを示している。
【図３】本発明に係るアルミニウム電解コンデンサのケースの外側面を被覆する熱収縮性チューブに設けた幅をもった切れ込み形のスリットを示している。
【図４】本発明に係るアルミニウム電解コンデンサのケースの外側面を被覆する熱収縮性チューブに設けた点線状に不連続体形のスリットを示している。
【図５】本発明に係るアルミニウム電解コンデンサのケースの外側面を被覆する熱収縮性チューブに設けた点線状に不連続体タイプのスリットを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に述べるコンデンサ素子は、寿命劣化に伴って発生するガスまたはその他の理由でガスが発生する可能性のある素子をさす。たとえば、アルミニウム電解コンデンサの場合には、表面をエッチング処理し化成による酸化膜を形成した陽極箔と、表面をエッチング処理し酸化膜を形成しない、あるいは低圧化成による酸化膜を形成した陰極箔とを電解紙等のセパレータを介して巻き回したもので電解液を含浸してある。
【００１２】
本発明に述べるケースは、上面が開口したアルミニウム等の金属材からなり、外観的に円柱状や楕円柱状の円筒形または角形に形成されている。ケース内側の底部には、中央にコンデンサ素子巻き芯の固定用の突起等があってもよい。
【００１３】
本発明に述べる溝状の防爆弁は、熱収縮性チューブにより被覆されたケースの側面にあって、内部圧力が問題圧力に上昇した場合には溝部が裂け、防爆弁機能が動作するものである。
防爆弁の形状は、例えば、溝の長さは、３ｍｍから３０ｍｍ程度で、溝の幅は０．２ｍｍから２ｍｍ程度、溝の深さはケースの側面の厚さの９０％から７０％程度で作動するようにするが、ケースサイズにより適宜選定する。
溝の方向は、ケースの軸方向またはそれより少し傾いていてもよいし、Ｓ字状のように波打っていてもよい。またエ形やＹ形など主直線部分以外に枝があってもよい。
溝の作成方法は、プレス、または切削用バイトによる切削方法、または押切刃により作成することができる。
【００１４】
本発明に述べる熱収縮性チューブは、加熱により収縮するプラスチックチューブで、アルミニウム電解コンデンサ用に従来から利用しているものが使用できる。プラスチックの材質としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂などが使用できる。チューブの軸方向には縮にくいほうが寸法精度上好ましい。
【００１５】
本発明に述べるスリットは、単なる切れ込み、または幅をもった切れ込みの端部が丸または角形状になっているもので、熱収縮性チューブにひとつ以上設ける。またスリット本体部分は、点線状に不連続体で設けてもよい。この場合、特に加熱収縮等でスリット中央部の幅が広がるのを軽減することができる。そのため、熱収縮性チューブを加熱してケース側面に被覆する前にスリット加工する場合に好ましく使用できる。
作成方法としては、加工刃による抜き加工または押切刃による押切加工等のほか、場合によってはレーザー加工等が使用できる。熱収縮性チューブをケースに被覆した後にスリット加工する場合には、溝状の防爆弁がスリット加工で変形しないように、スリットを溝状の防爆弁のところにかからない所に設けるのが好ましい。
【００１６】
本発明に述べる露出防止絶縁シートは、端部が丸または角形状のスリットによって内部のケースが外部に露出した部分をさえぎってケースが見えなくし、そのことによりケースと外部との導通化を防ぐためのもので、絶縁性のプラスチックシートが使用できる。スリット部分の熱収縮性チューブの内面場合によっては外面に設ける。またはスリット部分となるケース外側面に設ける。露出防止絶縁シートを熱収縮性チューブに設ける場合には、露出防止絶縁シートは仮固定しやすいように、それ自体が弱自着性のもののほか片面または両面に弱粘着性の粘着剤を積層したものを使用することができる。露出防止絶縁シートをケース外側面に設ける場合には、粘着絶縁シートのほか接着絶縁シートも使用できる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るアルミニウム電解コンデンサの防爆弁の作動前後の熱収縮性チューブに設けたスリットの変化を示している。
図１（ａ）は、熱収縮性チューブを被覆する前を、図１（ｂ）は、熱収縮性チューブを被覆後、防爆弁の作動前を、図１（ｃ）は、防爆弁の作動後を模式的に示している。
【００１８】
図１（ａ）では、コンデンサ素子に電解液を含浸し、このコンデンサ素子をアルミニウム製で溝状の防爆弁１を側面に設けたケース２内に収納後、蓋３を貫通する外部端子４にこのコンデンサ素子を接続し、蓋３をケース２に取り付けて密閉した状態を示している。
図１（ｂ）では、熱収縮性チューブ５をケース２の側面に差し込み、加熱収縮後、溝状の防爆弁１にかからないようにスリット加工によりスリット６を熱収縮性チューブ５に設けた状態を示している。
図１（ｃ）では、ケース内部圧力が問題圧力に上昇した場合で、溝状の防爆弁１が裂け、ケース内部からのガスにより、スリット６の両端が裂け目７が生じ、スリット６の開口面積が拡大し、内部圧力を外部に逃がしている状態を示している。
【００１９】
図２は、本発明に係る別のアルミニウム電解コンデンサの防爆弁の作動前後の熱収縮性チューブに設けたスリットの変化を示している。
図２（ａ）は、熱収縮性チューブを被覆する前を、図２（ｂ）は、熱収縮性チューブを被覆後、防爆弁の作動前を、図２（ｃ）は、防爆弁の作動後を模式的に示している。
【００２０】
図２（ａ）では、図１（ａ）と同様に、コンデンサ素子を溝状の防爆弁１を側面に設けたケース２内に収納後、密閉した状態を示している。そして、溝状の防爆弁１にかからないように、露出防止絶縁シート８をスリットの下部位置となるケース２の外側面に貼り付ける。
図２（ｂ）では、スリット加工によりスリット６を設けた熱収縮性チューブ５を、スリット６が露出防止絶縁シート８上にくるように、ケース２の側面に差し込み、加熱収縮した後の状態を示している。図１と同様、熱収縮性チューブ５をケース２の側面に差し込み、加熱収縮後、露出防止絶縁シート８上にスリット加工によりスリット６を熱収縮性チューブ５に設けてもよい。
図２（ｃ）では、ケース内部圧力が問題圧力に上昇した場合で、溝状の防爆弁１が裂け、ケース内部からのガスにより、スリット６の両端が裂け目７が生じ、スリット６の開口面積が拡大し、内部圧力を外部に逃がしている状態を示している。スリット６の開口範囲が露出防止絶縁シート８の範囲内の場合、防爆弁機能が動作中でもケースの絶縁性が維持される。
【００２１】
図３は、本発明に係るアルミニウム電解コンデンサのケースの外側面を被覆する熱収縮性チューブに設けた切れ込みタイプのスリットを示している。
図３（ａ）は、端部に円形の穴を、図３（ｂ）は、端部に楕円の穴を、図３（ｃ）は、端部に三角形の穴をそれぞれ設けた切れ込み形のスリットを模式的に示している。スリットの長さは、溝状の防爆弁の溝長さ程度で３ｍｍから３０ｍｍとなる。端部の形状はこれらのほかこれらを組み合わせて使用する。また、端部を単なる切れ込みだけでも良い場合があるかもしれないが、熱収縮性チューブを加熱してケースに被覆する時、または実使用中に、熱収縮性チューブのスリット端部から裂けてしまう恐れがありこのましくない。
【００２２】
図３（ａ）に示すような場合、円形の穴径は、０．２ｍｍから２ｍｍ程度で、小さい方がケース絶縁性の点で好ましいが、あまり小さいと加工精度が落ちてしまうので、加工機械の加工精度に合わせて適宜選択する。
図３（ｂ）に示すような場合、楕円の長径が切れ込み方向になるように加工する。同じように、図３（ｃ）に示すように、もっとも鋭角の角部が最端部となるように加工する。そうすることにより、熱収縮性チューブに設けたスリット端部が再現よく裂けて、ケース内部に異常発生したガスを容易に逃がすことができる。端部に三角形の穴を設けた場合には角にＲを設けたほうが好ましい。
【００２３】
図４は、本発明に係るアルミニウム電解コンデンサのケースの外側面を被覆する熱収縮性チューブに設けた幅をもった切れ込みタイプのスリットを示している。
図４（ａ）は、端部に円形の穴を、図４（ｂ）は、端部に楕円の穴を、図４（ｃ）は、端部に三角形の穴をそれぞれ設け、それと同様な幅をもった切れ込みの合成したスリットを模式的に示している。この幅は、０．２ｍｍから２ｍｍ程度となる。
【００２４】
図５は、本発明に係るアルミニウム電解コンデンサのケースの外側面を被覆する熱収縮性チューブに設けた点線状に不連続体タイプのスリットを示している。
図５（ａ）は、端部が円形の穴でスリット本体部分が切れ込みになっている場合を、図５（ｂ）は、端部が楕円の穴でスリット本体部分が幅をもった切れ込みになっている場合を、図５（ｃ）は、スリットが幅をもった不連続体タイプで各端部が角形になっている場合を模式的に示している。
【００２５】
スリットが、図３に示すような切れ込みタイプのスリットの場合に、最もケースの外部露出が少なく、絶縁性の点で好ましい。また、図４に示すような幅をもった切れ込みタイプのスリットの場合、スリットが完全に切断されていることが確認できる点で好ましい。また、図５に示すような点線状に不連続体タイプのスリットの場合、加熱収縮等でスリット中央部が開くことを軽減できる点で好ましい。
【実施例１】
【００２６】
実施例１は、定格４００Ｖ、１２００μＦの電解コンデンサを製造する場合について説明する。
先ず、封口板とケースを準備しておく。封口板は、厚さ２ｍｍの紙フェノール絶縁板の表面に、厚さ１ｍｍのブチルゴム板を、その裏側には厚さ１００μｍのイオン物質遮断性の樹脂フィルムとしてポリプロピレンを貼り合わせて、打ち抜き加工により封口板の外形加工と、封口板を貫通する外部端子用の貫通孔を設けた。次に、ゴム板側にリベットとそれに取り付けた金属板端子を設け、絶縁板側から固定用のワッシャをリベットの先から差し込んで、封口板に外部端子を固定した。
ケースは、直径４０ｍｍ、高さ１２０ｍｍ、肉厚０．５ｍｍの一方に開放口のある円柱形のものを使用した。溝状の防爆弁は、図１に示すように、溝の長さ、１０ｍｍで、溝の幅は０．３ｍｍ、溝の深さは０．３５ｍｍとし、溝の形がエ形とする枝を溝主直線部分の両端に設けた。
次に、陽極箔は厚さ約１００μｍのアルミニウム箔を処理して製造する。すなわち、このアルミニウム箔を直流および化学エッチング法によって粗面化する。粗面化後、純水中でボイルする。ボイル後、ホウ酸の化成液中において、６００Ｖの直流電圧をかけて化成し、化成膜を形成する。化成処理後、安定化するために、リン酸処理をし、ついで温度５５０℃で焼成処理をする。焼成処理後、幅４０ｍｍ、長さ３０００ｍｍの大きさに切断して、陽極箔とする。
また、陽極用リード箔には未エッチングで６００Ｖの化成処理を施した厚さ１５０μｍ、幅５ｍｍ、長さ６０ｍｍのアルミニウム箔を用いる。そしてこの陽極用リード箔を陽極箔にコールドウェルドにより接続する。
陰極箔は、厚さ３０μｍのアルミニウム箔をエッチング、リン酸処理後、約２００μＦ／ｃｍ２としたものを用い、幅４０ｍｍ、長さ３０５０ｍｍの大きさに切断する。
陰極用リード箔は、アルミニウム箔を長さ１５０μｍ、幅１０００ｍｍに圧延し、次いで焼なまし、５００ｍｍの幅に切断した後、さらに幅５ｍｍの大きさに切断して製造する。そしてこの陰極用リード箔を陰極箔にコールドウェルドにより接続する。
電解紙としては、幅５０ｍｍのものを使用し、厚さ６０μｍ、密度０．７５ｇ／ｃｍ３のクラフト紙を用いた。
この電解紙を介して陽極箔と陰極箔とを積層して捲回し、コンデンサ素子を形成した。その後、エチレングリコールと２−ブチルオクタン二酸アンモニウムの有機酸系電解液を含浸した。
電解液を含浸後、コンデンサ素子から引き出した陽極用リード箔及び陰極用リード箔の端部に、リベット差し込み用の穴をあけ、そして、各々封口板に貫通して設けた陽極端子及び陰極端子に接続した。接続後、ケースにコンデンサ素子を収納した。収納後、封口板をケースの端に取り付けて、ケースを密閉した。ケースを密閉後、温度８５℃の雰囲気中に放置して４２５Ｖの電圧を加えてエージング処理した。
次に、厚さ１００μｍのコンデンサ用ポリエステル系熱収縮性チューブをケースの側面に差し込み、加熱温度１３０℃、１分間加熱して、ケース端面を一部含んで側面を熱収縮性チューブで被覆した。
次に、溝状の防爆弁にかからないように溝状の防爆弁の近傍に、方向が平行に、長さが１０ｍｍで両端に直径が１ｍｍ円形の穴のスリットを、押切刃による押切加工により、熱収縮性チューブに一カ所設けた。
【符号の説明】
【００２７】
１…溝状の防爆弁、２…ケース、３…蓋、４…外部端子、５…熱収縮性チューブ、６…スリット、７…裂け目、８…露出防止絶縁シート
【図１】
2011204727.tif 000003
【図２】
2011204727.tif 000004
【図３】
2011204727.tif 000005
【図４】
2011204727.tif 000006
【図５】
2011204727.tif 000007