(57)【要約】【課題】引出端子を備えるコンデンサ素子に絶縁シートを備えるコンデンサにおいて、低周波領域で抵抗が高くなるなどのＥＳＲ特性の悪化を防止する。【解決手段】電極体（電極箔４−１、４−２）にセパレータ（６−１、６−２）を介在させて他の電極体を備え、該電極体に引出端子（１２−１、１２−２）が取り付けられたコンデンサであり、引出端子を挟んで対向する電極体とセパレータとの間に設置された絶縁シート（絶縁紙１４）が、該絶縁シートの巻回始端側に備える粘着部（１６）により、電極体またはセパレータに貼着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極体にセパレータを介在させて他の電極体を備え、該電極体に引出端子が取り付けられたコンデンサであって、
前記引出端子を挟んで対向する前記電極体と前記セパレータとの間に設置された絶縁シートが、該絶縁シートの巻回始端側に備える粘着部により、前記電極体または前記セパレータに貼着されていることを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
前記粘着部は、前記巻回始端側の所定幅に形成され、連続状または間欠状に形成されてい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】
前記絶縁シートは前記粘着部側に高密度紙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】
電極体にセパレータを介在させて他の電極体を備え、該電極体に引出端子が設置されたコンデンサの製造方法であって、
前記引出端子を挟んで対向する前記電極体と前記セパレータとの間に設置する絶縁シートを形成し、
該絶縁シートの巻回始端側に粘着部を形成し、
前記電極体または前記セパレータに前記絶縁シートを貼着する
工程を含むことを特徴とするコンデンサの製造方法。
【請求項５】
電極体にセパレータを介在させて他の電極体を備え、該電極体に引出端子が設置されたコンデンサの製造方法であって、
前記引出端子を挟んで対向する前記電極体と前記セパレータとの間に設置する前記絶縁シートを形成し、
該絶縁シートの巻回始端側に粘着部を備える剥離紙を貼付する工程と、
前記剥離紙を除去し粘着面を露出させる工程と、
前記電極体または前記セパレータに前記絶縁シートを前記露出した粘着面で貼着する
工程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、電解コンデンサなどのコンデンサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層コンデンサ、電解コンデンサなどのコンデンサでは、陽極側および陰極側の電極体間にセパレータを介在させることにより巻回したコンデンサ素子が用いられている。この蓄電素子には陽極側および陰極側の各電極体に引出端子が取り付けられ、この引出端子が電極体およびセパレータとともに巻回されている。
【０００３】
このようなコンデンサ素子に関し、引出端子と電極体との接続部における凸部をテープで被覆すること（たとえば、特許文献１）、セパレータと電極体との接続部にテープを貼り付けること（たとえば、特許文献２）、引出端子を覆う位置に絶縁材料部材を設置すること（たとえば、特許文献３）、引出端子の部分に保護紙を備えること（たとえば、特許文献４）、部材間の接着に粘着材を用いること（たとえば、特許文献５）、引出端子およびその周辺のセパレータに粘着テープを張りつけること（たとえば、特許文献６）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１１９６１４号公報
【特許文献２】特開平１０−２５６０９１号公報
【特許文献３】特開２００３−１７３９３０号公報
【特許文献４】特開２００９−１５２５１４号公報
【特許文献５】特開２００９−１９４１８５号公報
【特許文献６】特開２０１２−１９０６１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、コンデンサ素子に設置される引出端子や、該引出端子と電極体との接続部には、鋭角状の角部が存在する。この角部は引出端子の剪断加工や、引出端子の電極体に対する固定の際に生じたバリなどによって生じている。
【０００６】
このような角部を備える部材をコンデンサ素子の電極体に直接またはセパレータを挟んで間接的に巻回した場合には、角部と接触する電極体やセパレータを損傷するおそれがある。角部がセパレータで覆われていても、コンデンサ素子の巻回応力が角部やセパレータに作用すると、引出端子の角部がセパレータを突き抜け、対向電極側に接触すると、ショート不良を起こすおそれがある。このショート不良を防止する対策として、あて紙を設置して引出端子と対向するセパレータを補強し、引出端子によるセパレータの破損を防止し、ショート不良を抑制することが行われている。
【０００７】
しかしながら、このようなあて紙で補強されたコンデンサ素子を備えるコンデンサは、数ヘルツから数十ヘルツの充放電を繰り返すと、低周波領域で抵抗が高くなり、ＥＳＲ（Equivalent Series Resistance ：等価直列抵抗）特性が悪化する。このＥＳＲ特性の悪化はあて紙を張りつける接着材の成分がＥＳＲ特性に関係し、コンデンサ素子中の電解液のイオン透過性を阻害するためである。
【０００８】
そこで、本発明の目的は上記課題および上記知見に基づき、引出端子を備えるコンデンサ素子に絶縁シートを備えるコンデンサにおいて、低周波領域で抵抗が高くなるなどのＥＳＲ特性の悪化を防止することにある。
【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は、電極体にセパレータを介在させて他の電極体を備え、該電極体に引出端子が取り付けられたコンデンサであって、前記引出端子を挟んで対向する前記電極体と前記セパレータとの間に設置された絶縁シートが、該絶縁シートの巻回始端側に備える粘着部により、前記電極体または前記セパレータに貼着されている。
【００１０】
上記コンデンサにおいて、前記粘着部は、前記巻回始端側の所定幅に形成され、連続状または間欠状に形成されてもよい。
【００１１】
上記コンデンサにおいて、前記絶縁シートは前記粘着部側に高密度紙を備えてもよい。
【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は、電極体にセパレータを介在させて他の電極体を備え、該電極体に引出端子が設置されたコンデンサの製造方法であって、前記引出端子を挟んで対向する前記電極体と前記セパレータとの間に設置する絶縁シートを形成し、該絶縁シートの巻回始端側に粘着部を備え、前記電極体または前記セパレータに前記絶縁シートを貼着する工程を含んでいる。
【００１３】
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は、電極体にセパレータを介在させて他の電極体を備え、該電極体に引出端子が設置されたコンデンサの製造方法であって、前記引出端子を挟んで対向する前記電極体と前記セパレータとの間に設置する前記絶縁シートを形成し、該絶縁シートの巻回始端側に粘着部を備える剥離紙を貼付する工程と、前記剥離紙を除去し粘着面を露出させる工程と、前記電極体または前記セパレータに前記絶縁シートを前記露出した粘着面で貼着する工程を含んでいる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００１５】
(1) 引出端子を挟んで対向する電極体とセパレータとの間に設置された絶縁シートでセパレータが補強され、セパレータの損傷を防止できるので、電極体の損傷が防止される。
【００１６】
(2) 絶縁シートの巻回始端側に粘着部を備えているので、粘着部の形成面を狭小化でき、コンデンサ素子に対する粘着成分の影響を回避することができ、コンデンサの信頼性の低下を防止できる。
【００１７】
(3) 絶縁シートの貼着に用いられる粘着部が絶縁シートの巻回始端側の一部に設置されるので、絶縁シートの貼着が容易化され、コンデンサ素子ないしコンデンサの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態に係るコンデンサ素子およびその製造方法を示す斜視図である。
【図２】電極箔に対する絶縁紙および絶縁紙を示す斜視図である。
【図３】第２の実施の形態に係るコンデンサ素子およびその製造方法を示す斜視図である。
【図４】第３の実施の形態に係るコンデンサ素子の絶縁紙貼着部を示す断面図である。
【図５】第４の実施の形態に係る絶縁紙を示す斜視図である。
【図６】実験結果のデータテーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔第１の実施の形態〕
【００２０】
図１は、第１の実施の形態に係るコンデンサ素子およびその巻回工程を示している。
【００２１】
コンデンサ素子２は本発明のコンデンサに用いられるコンデンサ素子の一例であり、たとえば、電解コンデンサに用いられる素子である。このコンデンサ素子２の巻回工程はコンデンサの製造方法の一例である。
【００２２】
このコンデンサ素子２には、帯状に形成されている陽極側および陰極側の電極箔４−１、４−２、セパレータ６−１、６−２が用いられる。電極箔４−１、４−２は電極体の一例である。
【００２３】
このコンデンサ素子２ではたとえば、陽極側の電極箔４−１、セパレータ６−１、陰極側の電極箔４−２およびセパレータ６−２が重ねられ、巻回される。矢印Ｘはコンデンサ素子２の巻回方向を示している。
【００２４】
セパレータ６−１、６−２はたとえば、絶縁紙であり、電極箔４−１、４−２より幅を大きく設定している。これにより、電極箔４−１、４−２は、セパレータ６−１、６−２の幅内に設置され、電極箔４−１、４−２間の絶縁が図られる。したがって、素子端面１０はセパレータ６−１、６−２の縁部によって形成されている。
【００２５】
各電極箔４−１、４−２にはコンデンサ素子２の巻回方向Ｘと直交方向に複数の引出端子１２−１、１２−２が取り付けられている。各引出端子１２−１、１２−２は帯状体であって、電極箔４−１、４−２と同一材料で形成されている。引出端子１２−１と電極箔４−１、引出端子１２−２と電極箔４−２は冷間溶接やステッチ加工などの接続処理によって接続されている。各引出端子１２−１、１２−２は引出部位を異ならせ、一方の素子端面１０から引き出される。
【００２６】
このようなコンデンサ素子２にあって、この実施の形態では電極箔４−１には絶縁紙１４が設置されている。この絶縁紙１４は絶縁シートの一例である。つまり、絶縁紙１４が電極箔４−１と引出端子１２−１に対向するセパレータ６−２との間に設置される。
【００２７】
このような構成は他の引出端子１２−１や各引出端子１２−２側でも同様であり、引出端子１２−１、１２−２が絶縁紙１４で覆われている。
【００２８】
図２のＡは、引出端子１２−１を備える電極箔４−１、セパレータ６−１の各一部および絶縁紙１４を示している。
【００２９】
絶縁紙１４は引出端子１２−１を覆う十分な面積を持つ長方形である。絶縁紙１４の巻回始端側縁部には粘着材１６が接着されている。この粘着材１６は粘着部の一例である。この粘着材１６により、絶縁紙１４の一部が電極箔４−１に貼着される。これにより、引出端子１２−１に絶縁紙１４が重ねられ、その角部１８ａ、１８ｂ、１８ｃが絶縁紙１４で覆われる。
【００３０】
図２のＢは、絶縁紙１４の貼着面側を示している。絶縁紙１４の巻回始端縁部には帯状の粘着材１６が設置されている。絶縁紙１４の長さをＬ、引出端子１２−１の幅をＷ１、粘着材１６の幅をＷ２とすれば、これらの大小関係は、Ｌ＞Ｗ１＞Ｗ２である。粘着材１６の幅Ｗ２は極めて狭く、絶縁紙１４の全面を粘着材とした場合に比較し、たとえば、２０分の１程度の面積である。これにより、粘着成分を極めて少なくすることができる。
【００３１】
＜第１の実施の形態の効果＞
【００３２】
(1) 引出端子１２−１、１２−２を挟んで対向する電極箔４−１とセパレータ６−２との間または電極箔４−２とセパレータ６−１との間に絶縁紙１４が設置され、この絶縁紙１４によって引出端子１２−１、１２−２が覆われるので、引出端子１２−１、１２−２の角部１８ａ、１８ｂ、１８ｃによるセパレータ６−１、６−２の損傷を防止でき、電極箔４−１、４−２間の短絡などの動作不良を防止できる。
【００３３】
(2) 引出端子１２−１、１２−２を挟んで対向する電極箔４−１とセパレータ６−２との間または電極箔４−２とセパレータ６−１との間に設置された絶縁紙１４を電極箔４−１または電極箔４−２に貼着するための粘着材１６が絶縁紙１４の巻回始端側に塗布されているので、粘着材１６の使用量を削減できる。
【００３４】
(3) このように少ない粘着材１６で絶縁紙１４を貼着するので、粘着材１６によるコンデンサ素子２の特性に影響する粘着成分のコンデンサ素子２に対する含有量を抑制でき、ＥＳＲ特性を改善できる。つまり、コンデンサ素子２に含浸されている電解液中のイオン透過が粘着成分で阻害されるのを防止できる。したがって、斯かるコンデンサ素子２を用いて製造されたコンデンサではたとえば、数Ｈｚ〜数十Ｈｚの低周波領域で充放電を繰り返しても、ＥＳＲ特性を悪化させることがない。
【００３５】
(4) コンデンサ素子２の巻回方向に対し、始端部のみに粘着材１６を塗布した絶縁紙１４を貼着するので、この絶縁紙１４の巻き込み側の端が電極箔４−１、４−２に固定されるので、絶縁紙１４の縁部がめくれることがなく、コンデンサ素子２の生産性を向上させることができる。
【００３６】
〔第２の実施の形態〕
【００３７】
図３は、第２の実施の形態に係るコンデンサ素子およびその巻回工程を示している。
【００３８】
第１の実施の形態では、電極箔４−１、４−２側に絶縁紙１４を貼着したが、この絶縁紙１４をセパレータ６−１、６−２側に貼着してもよい。
【００３９】
コンデンサ素子２が巻回方向Ｘに巻回される場合、図３のＡに示すように、絶縁紙１４の巻回始端側縁部に粘着材１６を設置する。この絶縁紙１４は、図３のＢに示すように、電極箔４−１の引出端子１２−１に対向する位置に配置し、セパレータ６−２の表面に粘着材１６により貼着する。
【００４０】
＜第２の実施の形態の効果＞
【００４１】
この実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、電極箔４−１、４−２に粘着材１６の接触を回避できる。電極箔４−１、４−２に対する粘着材１６の作用を回避でき、粘着材１６の成分選択の自由度が高められる。
【００４２】
〔第３の実施の形態〕
【００４３】
図４は、第３の実施の形態に係るコンデンサ素子の絶縁紙貼着部断面を示している。
【００４４】
絶縁紙１４には積層紙を用いてもよく、たとえば、高密度紙１４−１および低密度紙１４−２の積層紙を用いてもよい。このような積層紙を用いた場合には、高密度紙１４−１側に粘着材１６を設置し、高密度紙１４−１側をたとえば、セパレータ６−２に貼着すればよい。
【００４５】
＜第３の実施の形態の効果＞
【００４６】
(1) 高密度紙１４−１側に粘着材１６を塗布すれば、粘着材１６の浸透を抑制でき、少ない塗布量に抑えることができる。
【００４７】
(2) 絶縁紙１４と電極箔４−１、４−２またはセパレータ６−１、６−２との間で少ない粘着材１６により高い貼着強度を得ることができる。
【００４８】
〔第４の実施の形態〕
【００４９】
図５は、第４の実施の形態に係る絶縁紙１４の粘着材１６の設置例を示している。
【００５０】
絶縁紙１４に塗布する粘着材１６は、上記実施の形態のように、連続して狭い幅で塗布してもよいが、間欠的に貼着してもよく、たとえば、千鳥格子様の貼着面としてもよい。この場合、細い帯状の貼着面を間欠的に複数状またはドット状に塗布してもよい。この粘着材１６の幅Ｗ３は、連続して設置された幅Ｗ２（図２のＢ）に比較し、Ｗ３＞Ｗ２に設定でき、塗布する粘着材量が同一であっても、接着面を広く取ることができる。また、粘着材１６を間欠的に複数状に塗布する場合またはドット状に塗布する場合、隣接する貼着面の間隔を大きくすれば、この間隔により電解液の浸透経路が形成されるので、電解液の含浸時、電解液をコンデンサ素子２の中心部まで浸透させることができる。
【００５１】
＜第４の実施の形態の効果＞
【００５２】
(1) 少ない粘着材１６で絶縁紙１４の貼着面積を確保でき、貼着強度を高めることができる。
【００５３】
(2) 少ない粘着材１６で貼着するので、コンデンサ素子２のＥＳＲの低下を実現することができる。
【００５４】
〔第５の実施の形態〕
【００５５】
粘着部の一例である粘着材１６は、上記実施の形態のように、絶縁紙１４に直接塗布してもよいが、絶縁紙１４の表面に転写により粘着材１６を配置してもよい。この場合、粘着材１６を剥離紙に所望の形状に配置し、剥離紙に接していない粘着材面を絶縁紙１４に剥離紙とともに貼付する。そして、所望のタイミングで剥離紙を剥離等により除去し、粘着面を露出させ、電極箔４−１、４−２またはセパレータ６−１、６−２に粘着する。
【００５６】
＜第５の実施の形態の効果＞
【００５７】
(1) 転写による粘着材１６の形成は、塗布する形態と比べ、粘着材１６がセパレータへ浸透され難くいため、高密度紙と低密度紙の積層紙を用いた場合において、低密度紙に粘着材をつける場合でも、少ない量で効果を発揮でき、選択の自由度が高められる。なお、低密度紙とは、密度が０．２７〔ｇ／ｃｍ3〕以下の絶縁紙を指す。
【００５８】
(2) また、転写による粘着材１６の配置によっては、低密度の絶縁紙のみを用いることができる。絶縁紙を低密度にすれば、電解液のイオン透過性を阻害することないので、絶縁紙を配置しつつ、ＥＳＲ特性の低下を抑制できる。
【００５９】
(3) 剥離紙を剥がす所望のタイミングで粘着面を露出させることができるので、生産の自由度が高まり、また、粘着面を考慮せずに搬送でき、生産性も高まる。
【００６０】
〔実験結果〕
【００６１】
実験には、絶縁紙１４に塗布する粘着材１６の塗布形態を全面塗布またはドット状塗布の２種類の試料を用いたコンデンサ素子２を作成した。この場合、全面塗布は貼着すべき絶縁紙１４の表面の全面に粘着材１６を塗布した場合である。これに対し、ドット状塗布はたとえば、図５に示す塗布形態である。
【００６２】
各コンデンサ素子２を雰囲気温度として１０５〔℃〕、８５〔℃〕、２０〔℃〕、−１０〔℃〕、−２５〔℃〕、−４０〔℃〕の環境に設置し、低周波領域の一例である駆動周波数として１００〔ｋＨｚ〕、１２０〔Ｈｚ〕、２０〔Ｈｚ〕を作用させ、各ＥＳＲを計測した。
【００６３】
図６のＡは１００〔ｋＨｚ〕の場合、図６のＢは１２０〔Ｈｚ〕の場合、図６のＣは２０〔Ｈｚ〕の場合のＥＳＲの値を示している。これらの実験結果から明らかなように、粘着材１６がドット状塗布の場合、全面塗布に比較し、全体的にＥＳＲが低くなっている。これにより、低温下および低周波領域でＥＳＲの低減効果が確認されている。
【００６４】
〔他の実施の形態〕
【００６５】
(1) 上記実施の形態では、電解コンデンサを例示したが、固体電解コンデンサなどの他のコンデンサであってもよい。
【００６６】
(2) 上記実施の形態において、セパレータ６−１、６−２として、高密度紙と低密度紙を積層したセパレータを用いてもよく、この場合、高密度紙側に絶縁紙１４の粘着部が接するように配置するとよい。このようにすることで、粘着材のセパレータへの浸透を抑制でき、粘着材の塗布量を少量に抑えることができる。
【００６７】
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。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、または発明を実施するための形態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】
【００６８】
本発明のコンデンサおよびその製造方法では、引出端子を挟んで対向する電極体とセパレータとの間に設置された絶縁シートが、該絶縁シートの巻回始端側に塗布された粘着材により、電極体またはセパレータに貼着されているので、粘着材の使用量を削減でき、粘着成分の影響を回避でき、コンデンサの低ＥＳＲを実現することができる。
【符号の説明】
【００６９】
２  コンデンサ素子
４−１  陽極側の電極箔
４−２  陰極側の電極箔
６−１、６−２  セパレータ
８  巻回中心
１０  素子端面
１２−１、１２−２  引出端子
１４  絶縁紙
１６  粘着材
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ  角部
【図１】
2015207682.tif 000003
【図２】
2015207682.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015207682.tif 000006
【図５】
2015207682.tif 000007
【図６】
2015207682.tif 000008