(57)【要約】本発明は、コンデンサ及びコンデンサを製造する方法に関する。コンデンサは、カソード箔（３）、アノード箔（４）、及び、それらの間に配置されるセパレータ（５）を有する巻線（２）を備える。カソード箔（３）がアノード箔（４）を越えて突出する突出領域（６）では、カソード箔（３）の複数の層（９）はバンドル（４０，４１）として配置されており、直接電気的に相互に接続されている。
2021519513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサであって、
カソード箔と、アノード箔と、前記カソード箔及び前記アノード箔の間に配置されたセパレータとを有し、前記カソード箔が前記アノード箔を越えて突出する突出領域を有する巻線を備え、
前記カソード箔の複数の層は、前記突出領域において、バンドルを形成するために配置されており、相互に直接電気的に接続されている、
コンデンサ。
【請求項２】
前記突出領域は、前記カソード箔の切開部を有し、前記切開部は前記カソード箔の複数の隣り合う層を通って延在する
請求項１記載のコンデンサ。
【請求項３】
前記カソード箔の各前記層は、前記バンドル内に配置されている、
請求項１又は２記載のコンデンサ。
【請求項４】
前記カソード箔の複数前記層の一部のみが前記バンドル内に配置されている、
請求項１乃至３いずれか１項記載のコンデンサ。
【請求項５】
複数の前記バンドルは、前記突出領域内に形成されている、
請求項１乃至４いずれか１項記載のコンデンサ。
【請求項６】
前記巻線が配置されたハウジングを有し、
前記バンドルは前記ハウジングに電気的に接続されている、
請求項１乃至５いずれか１項記載のコンデンサ。
【請求項７】
前記バンドルをハウジングに電気的に接続する接続片を有する、
請求項１乃至６いずれか１項記載のコンデンサ。
【請求項８】
前記巻線内には、前記カソード箔とコンタクトするためのカソードコンタクトが配置されていない
請求項１乃至７いずれか１項記載のコンデンサ。
【請求項９】
複数のアノードンタクトはハウジングのカバーの外に突出する、
請求項１乃至８いずれか１項記載のコンデンサ。
【請求項１０】
前記カソード箔とコンタクトするための１つ以上のカソードコンタクトであって、前記巻線内でカソード箔上に配置されている、前記カソードコンタクトを有し、
前記カソードコンタクトの全てが、前記カソード箔の展開状態において、前記カソード箔の一方の横方向エッジからの距離が、前記カソード箔の他方の横方向エッジからの距離の少なくとも２倍である、
請求項１乃至９いずれか１項記載のコンデンサ。
【請求項１１】
複数のカソードコンタクトはハウジングのカバーの外に突出する、
請求項１乃至１０いずれか１項記載のコンデンサ。
【請求項１２】
前記カソード箔が前記アノード箔とオーバーラップしない、無オーバーラップ領域を有し、
前記無オーバーラップ領域は、前記カソード箔が前記アノード箔とオーバーラップする、オーバーラップ領域に横方向において隣接し、
前記カソード箔とコンタクトするためのカソードコンタクトは前記無オーバーラップ領域内に配置されている、
請求項１乃至１１いずれか１項記載のコンデンサ。
【請求項１３】
前記無オーバーラップ領域は、前記カソード箔の横方向エッジ上に配置されている、
請求項１２記載のコンデンサ。
【請求項１４】
前記無オーバーラップ領域は、横方向において２つのオーバーラップ領域の間に配置されている、
請求項１３記載のコンデンサ。
【請求項１５】
コンデンサを製造する方法であって、
Ａ）  カソード箔と、アノード箔と、前記カソード箔及び前記アノード箔の間に配置されるセパレータとを有する巻線を提供するステップであって、
前記巻線は、前記カソード箔（３）が前記アノード箔を越えて突出する突出領域を有する、ステップと、
Ｂ）  前記突出領域において前記カソード箔をカットするステップと、
Ｃ）  前記突出領域内で前記カソード箔の複数の層を束ね、前記層間の電気的コンタクトを構築するステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
前記切開部のために、可撓性ストリップが前記カソード箔に存在し、
前記可撓性ストリップは前記カソード箔の残りの部分から巻回軸の方向に分離しているが、前記カソード箔の残りの部分にそれらの横方向端部で接続されている、
請求項２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、コンデンサ、特に電解コンデンサに関する。コンデンサは、アノード箔、カソード箔及びセパレータを有する巻線を備えている。この種類のコンデンサは、例えば、ＥＰ２１６９６９５Ｂに記載されている。コンデンサは、例えば、液体の電解質だけを有する電解コンデンサとして、固体のポリマー電解質を有するポリマー電解コンデンサとして、又は、固体ポリマー電解質と液体の電解質とを有するハイブリッドポリマー電解コンデンサとして設計されることができる。
【背景技術】
【０００２】
直径が大きく、したがって電極経路が長いコンデンサでは、交流電流の場合に、電極経路内で重大な電気損失が発生する可能性がある。特に、薄いカソード箔は、これらの損失の大部分を占める。この場合、カソード箔のＥＳＲ（「equivalent  series  resistance」等価直列抵抗又は代替直列抵抗）がコンデンサの全ＥＳＲを支配し、交流通電容量を制限することができる。例えば、これは、ハイブリッドポリマーコンデンサの場合既に１２ｍｍの直径から、及びラジアル設計の低電圧電解コンデンサの場合１８ｍｍから、制限要因となり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許庁  特許登録第２１６９６９５号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明の課題は、改良されたコンデンサ及びコンデンサを製造する方法を提供することにある。特に、本発明の特定の実施形態は、減少したＥＳＲ及び／又はＥＳＬ（「equivalent  series  inductance」等価直列インダクタンス又は代替直列抵抗）を有することができる。
【０００５】
本発明の第１態様によれば、コンデンサは、カソード箔、アノード箔、及びそれらの間に配置されるセパレータを有する巻線を備える。巻線は端面端部において（an  einem  stirnseitigen  Ende）カソード箔がアノード箔を越えて突設する突出領域を有する。突出領域では、カソード箔の複数の層は、バンドルを形成するのために配置されており、そこで相互に直接電気的に接続されている。半径方向において上下に（uebereinander）配置されたそれぞれの箔の領域が、層と称される。突出領域において、カソード箔は、特にセパレータも越えて突出しており、したがって、カソード箔の隣り合う層の間にはほかのさらなる層は配置されない。
【０００６】
カソード箔は、例えば、コーティングを有するアルミニウム箔を含む。コーティングは、特に、誘電体である。コーティングは、例えば、酸化アルミニウム、チタン酸化物又は炭素の層である。カソード箔は、その面積全体にわたってコーティングを有することができる。コーティングは、特に、面積全体にわたって均一に形成されている。特に、カソード箔は、コーティングを備えていない領域を有しない。この場合、箔を裁断する際に生じる切断エッジだけがコーティングを有さない。同様に、アノード箔は、アルミニウム箔を含むことができる。アノード箔も、コーティングを有することができる。
【０００７】
カソード箔の層の直接的な接続により、電流のための短い経路が利用可能になる。特に、電流はバンドル内を半径方向に流れることができ、したがって、電流は、巻き回された箔に沿って長い螺旋状の経路をとる必要がない。したがって、カソード箔の有効経路抵抗を低減することができ、これは、特に、大きな直径を有するコンデンサに対して、損失をかなり低減させる。したがって、ＥＳＲを減少させることができ、交流通電容量を増加させることができる。
【０００８】
カソード箔の束ねられた層は、特に、例えば、レーザ溶接又は電気スポット溶接によって互いに溶接される。あるいは、電気的接続は、機械的処理、例えば、層をかしめること（Quetschen）によって行うこともできる。
【０００９】
層の電気的接続は、例えば、バンドル内の接点に存在する。この接点は、特に、多数の層間で半径方向に電流が流れることができる局所的な領域である。したがって、特に、巻き回されたカソード箔に沿ってカソード接続部から遠く離れた１つの層からの電流経路をかなり短くすることができる。この場合、電流フローは、半径方向において複数の層にわたって、カソード接続部への最短の経路を有するバンドル内の層へと行われることができる。。カソード箔のコンタクト接続の方法（Kontaktierungsart）に応じて、例えば巻線の外層に短い電流経路を提供することができる。
【００１０】
カソード箔の層のバンドルの形成をより容易にするために、突出領域におけるカソード箔の層の機械的柔軟性を増大させることが有利である。したがって、結束中に巻線の残りの部分が機械的な変形によって損傷するのを防ぐことができる。一実施形態では、巻線は、突出領域においてカソード箔に切開部を有する。この場合、切開部は、カソード箔の半径方向に隣り合う複数の層を貫通する。特に、切開部は、バンドルの一部である層の全てを通って延在する。切開部は、例えば、巻回軸に対して垂直に延在する。
【００１１】
切開部を介して、束ねられるべき領域の機械的柔軟性が増加し、したがって、これらの領域の変形は巻線の活性領域の変形を導かない。したがって、バンドル内に位置するカソード箔のこれらの領域は、カソード箔の残りの部分から部分的に機械的に切り離される。例えば、切開部のために、カソード箔には可撓性ストリップがあり、この可撓性ストリップは、巻回方向においてカソード箔の残りの部分から分離されるが、それらの横方向端部においてカソード箔の残りの部分に接続される。
【００１２】
一実施形態では、カソード箔の各層、すなわち、最外層から巻回中心における最内層までの層は、バンドル内に配置され、互いに直接電気的に接続される。しかしながら、バンドルを形成するために層の一部のみを配置し、互いに直接電気的に接続することもまた十分であり得る。例えば、バンドル内には外側の層のみが存在する。
【００１３】
一実施形態では、突出領域は、複数のこの種のバンドルを有する。例えば、巻回軸上の平面図では、１つのバンドルは巻回中心に対して一方の側に配置され、さらなるバンドルは巻回中心に対して反対側に配置される。また、巻回中心に関して共通する側に複数のバンドルを設けることもできる。これは、大きな直径を有するコンデンサに対して有利であり得る。さらに、複数のバンドルを形成することにより、接続に冗長性を持たせることができ、信頼性を高めることができる。
【００１４】
カソード層が束ねられたコンデンサは、多数の設計に有利である。コンデンサは、特に、カップ状の形態であり得るハウジングを有する。この場合、ハウジングは、ハウジング底部と、ハウジング壁と、ハウジング開口とを有する。ハウジング開口は、例えば、カバーによって閉鎖される。
【００１５】
一実施形態では、カソード箔のコンタクトのためのカソード接続部と、アノード箔のコンタクトのためのアノード接続部とは、カバーを介してガイドされる。この設計は、ラジアル設計とも称される。
【００１６】
さらなる実施形態において、カソード箔は、ハウジングを介してカソード接続部に接続されている。カソード接続部は、カップ底部内の中央で垂直に配置されたワイヤとして設計されることができる。この設計は、軸方向設計とも称される。付加的又は代替的なカソード接続部は、例えば、ハウジング開口部の面においてハウジングに接続される、いわゆる半田スター又は挿入スターを含む。接続部は、例えば、いわゆる「パドルタブ（paddle  tabs）」の形態で設計されることができ、この場合、接続部は、外側から、カバーを介して、直接巻線に入り、対応する箔とコンタクトする。
【００１７】
また、接続部は、例えば、ハウジングの内部において、別個のコンタクトに接続されることができる。  コンタクトは、例えば、ストリップ状に設計され、相応の箔のコンタクトのために巻線内に導かれる。コンタクトは、巻線と、接続部への接続との間で湾曲した形状（gebogene  Form）を有する。特に、半田付け可能なクランプ接続（スナップイン）又は「半田爪コンデンサ」又はねじ接続であり得る。この種の複数のコンタクトは、１つの接続部に接続されることができ、「マルチタブ」コンタクトとも称される。
【００１８】
一実施形態では、カソード箔のバンドルは、ハウジングに電気的に接続される。特に、接続は、バンドルに直接電気的に接続され、ハウジング、特にハウジング底部に電気的に接続された接続片を介して行うことができる。例えば、電気接続は、溶接によって構築されることができる。
【００１９】
一実施形態では、巻線内には、カソード箔とのコンタクトのためのカソードコンタクトが配置されていない。ここで意味するのは、特に、巻線内においてカソード箔に溶接されたカソードコンタクトである。例えば、電気的接触接続は、カソード箔のバンドルを介してのみ行われる。これは、スイッチング耐性（Schaltfestigkeit）のさらなる増加に寄与し得る。
【００２０】
一実施形態では、コンデンサは、ハウジングのカバーから突出する複数のアノード接続部を有する。例えば、アノード接続は、いわゆるピンとして設計される。特に、カソード箔と接触させるための、通常存在する接続部は、さらなるアノード接続部として、機能を変えて利用することができる。その際、接続部は、例えば、パドルタブの形態の接続部である。
【００２１】
この場合、カソード接続部は、例えば、ハウジングを介して行うことができる。複数のアノード接続部を使用することにより、アノード箔の経路抵抗（ＥＳＲ）をかなり低減することができる。さらに、電流を分割すること（die  Aufteilung  des  Stromes）により、磁場密度、したがってインダクタンス（ＥＳＬ）を減少させることができる。これは、特に、比較的大きな直径を有するコンデンサの合理的な使用（sinnvolle  Nutzung）も可能にする。
【００２２】
一実施形態では、カソードコンタクトは、展開されたカソード箔の平面図において、カソード箔上で横方向の中央に位置していない。カソードコンタクトは、経路抵抗を低く維持するために、通常、中央に配置される。突出領域においてカソード箔を結束することにより、カソードコンタクトを巻線内に配置する際の自由度が増大する。したがって、例えば、カソード箔の側方エッジ近傍にカソードコンタクトを配置することが可能であり、したがって、カソードコンタクトは、巻線のはるか外側又ははるか内側に（weit  aussen  oder  weit  innen）配置される。この場合、経路抵抗を減少させるために、巻線の中央領域にさらにカソードコンタクトを配置する必要はない。
【００２３】
例えば、カソードコンタクトは、展開されたカソード箔の一方の側方エッジからの少なくとも２倍、他方の側方エッジから離れるように、配置される。特に、他の半径方向エッジのより近くに位置する、さらなるカソードコンタクトも存在しない。したがって、全てのカソードコンタクトは、例えば、カソード箔の一方の側方エッジからよりも少なくとも２倍、他方の側方エッジから離れている。
【００２４】
一実施形態において、複数のカソード接続部はハウジングのカバーの外に突出する。この場合、カソード接続部は、例えば、巻線内でカソード箔に接続されたカソードコンタクトに接続される。特に、カソード箔を結束することによって経路抵抗の減少が達成されるので、カソードコンタクトは、巻線内において半径方向のはるか外側に配置されることもできる。したがって、全体として、ハウジングのカバーから突出する２つ以上の接続部を形成することが可能である。これは、電流の分割を可能にし、インダクタンスを減少させる。
【００２５】
本発明のさらなる態様によれば、コンデンサは、カソード箔、アノード箔、及びそれらの間に配置されるセパレータを有する巻線を備える。複数の箔は、カソード箔がアノード箔とオーバーラップしない無オーバーラップ領域を有する。換言すれば、展開された箔の平面図で見て、無オーバーラップ領域では、カソード箔は、アノード箔によって覆われておらず、アノード箔を覆っていない。無オーバーラップ領域は、カソード箔がアノード箔とオーバーラップするオーバーラップ領域と横方向において隣り合っている。横方向とは、この場合、巻回軸に対して垂直な、展開状態の箔に沿った方向である。
【００２６】
さらなる態様によるコンデンサは、突出領域でのカソード箔の結束部を有する上述のコンデンサの機能的及び構造的特性の全てを有することができる。しかしながら、突出領域においてカソード箔を結束しない、さらなる態様にしたがってコンデンサを設計することも考えられる。
【００２７】
コンデンサはカソード箔とコンタクトするためのカソードコンタクトを有し、カソードコンタクトは無オーバーラップ領域に配置される。特に、カソードコンタクトは、カソード箔上の無オーバーラップ領域にのみ配置されている。このようにして、電位差の形成とその結果生じる補償電流を防止又は低減することができる。この種の電位差は、特にカソードコンタクトの下部に形成され得るギャップによって生じることが多い。セパレータの領域がカソードコンタクトの下に位置し、アノード箔がセパレータに隣接していると、セパレータの局所的な電解質電位がアノード箔に支配され、電圧変化の際に不所望な電位差が生じる可能性がある。
【００２８】
一実施形態において、無オーバーラップ領域は、カソード箔の横方向エッジに配置されている。横方向エッジは、巻線において巻回中心に隣接することができるか、又は巻線の側面又は周面（Seitenflaeche）に配置されることができる。カソード箔の横方向エッジ上に無オーバーラップ領域を形成するには、わずかな追加の労力（Aufwand）を必要とするだけである。また、２つの横方向エッジに無オーバーラップ領域を設けることができ、その上に配置されたコンタクト要素を設けることもできる。
【００２９】
この種の実施形態は、カソード箔を突出領域において結束する場合に特に有利である。なぜなら、結束することによって、カソード今タウトを横方向エッジに配置する際にも経路抵抗を低く維持することができるからである。
【００３０】
一実施形態では、無オーバーラップ領域は、横方向において２つのオーバーラップ領域の間に配置されている。したがって、展開状態の箔を見るとき、無オーバーラップ領域の両側に少なくとも１つのオーバーラップ領域が存在する。無オーバーラップ領域は、特に、カソード箔の横方向中央領域であり得る。したがって、カソードコンタクトも中央に配置され、経路抵抗は増加しない。
【００３１】
アノード箔は、２つの別個の部分領域に分解されることができ、それらの間に無オーバーラップ領域がある。部分領域は互いに分離されているので、２つの部分領域は、例えば、それぞれ１つのアノードコンタクトによって、別々に電気的にコンタクトすることが必要である。
【００３２】
アノード箔はまた、アノード箔の分離を構成しない凹部を有することができる。特に、凹部は巻線の一方の端面端部から（von  einem  stirnseitigen  Ende）対向する端面端部まで（zum  gegenueberliegenden  stirnseitigen  Ende）達しない。この場合、アノード箔のコンタクトのために単一のアノードコンタクトは充分である。経路抵抗を低減するために、複数のアノードコンタクトが設けられることもできる。
【００３３】
本発明のさらなる態様によれば、コンデンサを製造するための方法が提供される。前記コンデンサは、特に、上述のコンデンサであり得る。
【００３４】
この方法によれば、アノード箔と、カソード箔と、その間に配置されたセパレータとを有する巻線が提供される。巻線は、カソード箔がアノード箔を越えて突出する突出領域を有する。突出領域は、特に、巻線の端面（stirnseitigen）領域である。
【００３５】
巻線の突出領域のカソード箔に切り込みを入れる又は切開部がもたらされる（ein  Einschnitt  ...  eingebracht）。切開は、例えば、ブレード又は類似の切断ツールを用いて行われる。特に、切開部は、巻回軸に垂直に延在することができる。この場合、切開部は、カソード箔の複数の層を介して延在することができる。その後、カソード箔の複数の層が、切開部と巻線の端面側との間の領域内でまとめられる。特に、バンドルが形成される。例えば、この目的のために、一組のペンチ又は別のクランプツールが使用される。切開部のために、カソード箔の層の機械的柔軟性はこの領域で増大し、したがって、巻線の機能領域への損傷のリスクなしに変形が行われることができる。
【００３６】
電気的コンタクトは、まとめられた層間で構築される。これは、例えば、溶接プロセス又は機械的プロセスによって行われる。特に、この場合、接点に直接電気的接続が構築され、したがって、例えば、層間における半径方向の電流フローが生じ得る。
【００３７】
本方法のさらなる実施形態は、上述のコンデンサに関連して開示される。特に、上述したコンデンサの全ての特徴は、方法の観点の特性として開示されている。さらに、コンデンサは、上述の方法によって製造することができ、本方法に関連して説明した構造的及び機能的特性の全てを有する。
【００３８】
ここで特定される対象の説明は、個々の具体的な実施形態に限定されない。むしろ、個々の実施形態の特徴は、技術的に合理的である限り、互いに組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
以下では、本明細書に記載される対象を、模式的な例示的実施形態を参照して、詳細に説明する。
【図１】図１は、コンデンサの一実施形態を斜視側面図で示す図である。
【図２】図２は、コンデンサのさらなる実施形態を斜視側面図で示す図である。
【図３Ａ】図３Ａ及び３Ｂは、図１のコンデンサのカソード箔を展開された状態で、模式的な電流フローと共に示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａ及び３Ｂは、図１のコンデンサのカソード箔を展開された状態で、模式的な電流フローと共に示す図である。
【図４Ａ】図４Ａ乃至４Ｃは、コンデンサの製造方法のステップを示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａ乃至４Ｃは、コンデンサの製造方法のステップを示す図である。
【図４Ｃ】図４Ａ乃至４Ｃは、コンデンサの製造方法のステップを示す図である。
【図５Ａ】図５Ａ乃至５Ｃは、コンデンサのさらなる実施形態を長手方向断面で、模式的な電流フローと共に及び長手方向断面の詳細と共に示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａ乃至５Ｃは、コンデンサのさらなる実施形態を長手方向断面で、模式的な電流フローと共に及び長手方向断面の詳細と共に示す図である。
【図５Ｃ】図５Ａ乃至５Ｃは、コンデンサのさらなる実施形態を長手方向断面で、模式的な電流フローと共に及び長手方向断面の詳細と共に示す図である。
【図６】図６は、コンデンサのさらなる実施形態の詳細を長手方向断面で示す図である。
【図７】図７は、コンデンサのさらなる実施形態を、模式的な電流フローと共に斜視側面図で示す図である。
【図８】図８は、コンデンサの詳細を横断面図で示す図である。
【図９】図９は、さらなるコンデンサの詳細を横断面図で示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａ乃至１０Ｃは、コンデンサのさらなる実施形態の箔を、展開された状態の側面図、展開された状態の斜視図、及び巻き回された形態の横断面を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａ乃至１０Ｃは、コンデンサのさらなる実施形態の箔を、展開された状態の側面図、展開された状態の斜視図、及び巻き回された形態の横断面を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａ乃至１０Ｃは、コンデンサのさらなる実施形態の箔を、展開された状態の側面図、展開された状態の斜視図、及び巻き回された形態の横断面を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａ及び図１１Ｂは、コンデンサのさらなる実施形態を、模式的な電流フローと共に長手方向断面図で示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａ及び図１１Ｂは、コンデンサのさらなる実施形態を、模式的な電流フローと共に長手方向断面図で示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａ乃至図１２Ｃは、コンデンサのさらなる実施形態の箔を、展開された状態の側面図、展開された状態の斜視図、及び巻き回された形態の横断面を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａ乃至図１２Ｃは、コンデンサのさらなる実施形態の箔を、展開された状態の側面図、展開された状態の斜視図、及び巻き回された形態の横断面を示す図である。
【図１２Ｃ】図１２Ａ乃至図１２Ｃは、コンデンサのさらなる実施形態の箔を、展開された状態の側面図、展開された状態の斜視図、及び巻き回された形態の横断面を示す図である。
【図１３】図１３は、コンデンサのさらなる実施形態の展開された状態の箔を斜視図で示す図である。
【図１４Ａ】図１４Ａ及び図１４Ｂは、コンデンサのさらなる実施形態を、模式的な電流フローと共に長手方向断面図で示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａ及び図１４Ｂは、コンデンサのさらなる実施形態を、模式的な電流フローと共に長手方向断面図で示す図である。
【図１５Ａ】図１５Ａ及び図１５Ｂは、カソードコンタクトの接続前及び後の、コンデンサのさらなる実施形態を側面図で示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａ及び図１５Ｂは、カソードコンタクトの接続前及び後の、コンデンサのさらなる実施形態を側面図で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下の図において、様々な実施形態の、機能又は構造に関して対応する部分は、好ましくは、同じ参照記号によって示される。
【００４１】
図１は、カソード箔３、アノード箔４、及びそれらの間に配置されたセパレータ５を含む巻線２を有するコンデンサ１の一実施形態を示す（図５Ａ参照）。
【００４２】
コンデンサ１は、特に、電解コンデンサ、例えばアルミニウム電解コンデンサであることができる。この場合、セパレータ５は、電解液を含浸される。電解コンデンサは、例えば、ポリマー電解コンデンサ又はハイブリッドポリマー電解コンデンサであることができる。
【００４３】
カソード箔３、アノード箔４及びセパレータ５は、カソード箔３とアノード箔４との間にセパレータ５がスペーサとして両側に存在するように配置される。巻線２の中心には巻回孔５１があり、その周りに箔３、４、５が巻回されている。
【００４４】
巻線２は、カソード箔３がアノード箔４及びセパレータ５を越えて突出する突出領域６を有する。したがって、カソード箔３のみが突出領域６に位置する。突出領域６は、巻線１の一方の端面側端部（einem  stirnseitigen  Ende）に位置する。
【００４５】
カソード箔３の電気的接続のための接続部７と、アノード箔の電気的接続のためのさらなる接続部８とが、反対側の端部に設けられている。接続部は、いわゆる「パドルタブ」と呼ばれ、外部接続部７、８が巻線２内に導かれ、カソード接点３０又はアノード接点３６としてカソード箔３又はアノード箔４に電気的に接続される。ここで、接続部７、８は、コンデンサ１の同一の端面（Stirnseite）に配置される。
【００４６】
カソード箔３には、突出領域６に少なくとも１つの切開部１０がある。切開部１０、１１はまた、異なる位置、例えば、ここに示すように、巻線２の反対側に切開部１１を設けることもできる。切開部１０、１１は、それぞれ、カソード箔３の１つ以上の隣接する層９を貫通して延在している。
【００４７】
切開部１０が巻線２の全周に延在するわけではないので、層９は、カソード箔３の残りの部分から完全には切断されない。例えば、切開部１０、１１は、巻回軸１４に対して６０°から１４０°、特に１００°の角度範囲に延在する。例えば、切開部は、端面側巻線端部から約１ｍｍ離れた位置にある。切開は、ブレード又は別の切断ツールによって行うことができる。
【００４８】
切開部１０、１１により、層９の切断された部分領域は機械的に可撓性である。特に、可撓性ストリップ１２、１３は、個々の層９に形成される。その結果、巻線２の機能領域にさらなる機械的損傷を与えることなく、層９がバンドル４０、４１にまとめられることが可能であり、それらが接触点１４又は１５において互いに対向して配置されるようにすることができる。
【００４９】
ストリップ１２、１３は、それぞれの接点１４、１５において互いに直接電気的にも接続されている。このように接点１４，１５は「バイパス」を形成するので、半径方向外側にある層１６からの電流フローは、巻線２の巻線を介して巻線方向には行われず、電流フローがカソードコンタクト３０へ半径方向において直接発生することができる。したがって、各接点１４、１５は、複数の層９の中央接点接続を構成し、以下のテキストでは中央接点とも呼ばれる。各層９に対する１つの接点１４は、ここでは十分であり得る。２つの接点が信頼性の向上につながる。
【００５０】
このようにして、カソード箔３の経路抵抗、したがってＥＳＲが大幅に減少する。したがって、比較的大きな直径を有するコンデンサ、例えば、それぞれの設計のための通常のものより５０％大きい直径を有するコンデンサを、便宜的に使用することが可能である。
【００５１】
最も大きな効果は、カソード箔３の１巻き毎（pro  Windung）に単一の切開部１０で既に達成されている。１つ以上のさらなる切開部１１は、コンタクトの信頼性の増加をもたらす。ここでは、２つより多い切開部１０、１１も意味がある。
【００５２】
この場合、切開部１０、１１は、カソード箔３の層９の全てを通過するのではなく、むしろ最外層１６から別の層９を介して延在するが、最内層１７までは延在しない。この場合、最内層１７は、巻回軸１００に最も近い位置にある層である。接点１２、１３は、切開部１０、１１が設けられた層９のみを接続する。
【００５３】
接点１４、１５における電気接続は、例えば、溶接接続であり得る。ここで使用される技術には、特に、レーザ溶接及び電気スポット溶接が含まれる。切開部１０、１１によって敏感なセパレータ領域から熱的によく分離された突出領域６において溶接接続が行われるので、溶接プロセス中の熱負荷がセパレータ５を損傷することはない。代替的に又は付加的に、電気的接続は、機械的処理、例えば、変形又は半径方向のピンチングによって行うこともできる。
【００５４】
図２は、突出領域６において直接電気的に接続されたカソード箔３の層９を有するコンデンサ１のさらなる実施形態を示している。
【００５５】
図１の設計とは対照的に、この場合の切開部１０、１１は、特に最外層１６から最内層１７に至るまで、すべての層９を貫通している。同様に、全ての層９は、接点１４、１５において互いに直接電気的にも接続されている。
【００５６】
一部の層９、特に外側の層において、層９を結束するために柔軟性が十分である場合には、切開部１０，１１が全ての層９を通過しないことも可能であるが、接点１４，１５が全ての層９に影響を与える。
【００５７】
図１とのさらなる差異は、コンタクトの形態である。巻線２内においてカソード箔３又はアノード箔４と電気的に接続されている複数のカソードコンタクト３０及びアノードコンタクト３６が形成されている。カソードコンタクト３０及びアノードコンタクト３６はストリップとして設計される。複数のカソードコンタクト３０は共通のカソード接続部（図示せず）に接続され、複数のアノードコンタクト３６は共通のアノード接続部（図示せず）に接続される。
【００５８】
図１及び図２の実施形態は、接続部７、８が巻線２の同じ側に配置される、いわゆるラジアル設計を有する。高導電性固体電解質を有するハイブリッドポリマー技術を用いたこの設計のコンデンサ１では、１０〜１２ｍｍの直径ではカソード箔抵抗が既に支配的であり、したがって、このサイズ範囲において、接点におけるカソード層の直接的な接続によって、すでにＥＳＲのかなりの低減が達成され得る。
【００５９】
図３Ａは、図１からのコンデンサ１のカソード箔３の展開された又は巻き回されていない形態を示す。図３Ｂは、最外層１６から接続部７への電流フロー１８の概略図を示す。第１の切開部１０は、第２の切開部１１と交互に設けられている。また、接点１４、１５も交互に設けられている。
【００６０】
接点１４，１５を介した層の直接接続によって、低抵抗の電流経路が生成されるので、接点１４，１５を介して直接半径方向内方への電流フロー１８を生成することができる。特に、電流フロー１８は、最外層１６からカソードコンタクト３０が配置されている層に向かって行われる。つまり、巻回中心から遠く離れた巻線を流れた後の交流電流は、「バイパス」を経由して端子７へと低抵抗で逆流する。
【００６１】
切開部１０、１１及び接点１４、１５は、最内層１７まで延在しない。この場合、最内層１７は、巻回中心に最も近い位置にある層である。カソードコンタクト３０は、カソード箔３上で横方向の中央に配置されておらず、むしろ、カソード箔３の巻回中心エッジの反対側のエッジよりも、巻回中心エッジに近いので、ＥＳＲの減少における最大の効果は、長い電流経路のために、最外層１６及びそれに隣接する層のバイパスによって達成される。カソードコンタクト３０の非中心配置は、ラジアル設計を有するコンデンサ１の場合、コンデンサのハウジングから十分な距離で端子７を配置することができるようにするために、有利であり得る。
【００６２】
したがって、カソード箔３の外層９のみが、接点１４、１５を介して互いに接続されれば十分であり得る。例えば、これは、直径が１８〜２０ｍｍのコンデンサには十分であり得る。例えば、直径が２０ｍｍを超えるような大きな直径を有するコンデンサの場合、少なくとも１つの接点１４、１５によって全ての層９を接続することが有利であり得る。
【００６３】
図２による複数のカソードコンタクト３０によるコンタクトの場合、カソードコンタクト３０はカソード箔３上の異なる位置に配置される。例えば、巻線２内のカソードコンタクト３０は、巻回中心に対して同じ側に一様な角度位置及び異なる半径方向位置に配置される。この場合、カソードコンタクトに最も近接して配置された層９から複数の個別バンドルを形成することが有意であり得る。例えば、各個別バンドルにおいて、１つのカソードコンタクト３０が個別バンドルの中心に配置される。したがって、各カソードコンタクトに対して１つのカソードバンドルが存在することができる。これは、特に、非常に厚いコンタクト巻線に対して有利であり得る。
【００６４】
図４Ａ乃至４Ｃは、コンデンサ１、例えば図１からのコンデンサ１を製造する際のプロセスステップを示す。
【００６５】
図４Ａによれば、カソード箔３、アノード箔４（図５Ａ参照）及びセパレータ５を有する巻線２が用意される。巻線２は、カソード箔３がアノード箔４及びセパレータ５を越えて突出する突出領域６を有する。コンデンサ１は、電気的接続のための接続部７、８を有する。
【００６６】
コンデンサ１では、図４Ｂに示すように、突出領域６に外側から切開部１０が入れられる（eingefuegt）。切開部１０は、切断ツール１９、例えばブレードによってもたらされる。切開部１０は、カソード箔３の複数の隣り合う層９の部分領域を貫通する。
【００６７】
そして、図４Ｃに模式的に示すように、切開部１０を有する層９は、一点で押し合わされ、このようにして束ねられる。結束（Buendelung）は、例えば、ペンチ２０によって行われる。また、同じプロセスステップにおいて、層９は、バンドル４０内で互いに電気的に接続されることができる。ここでは、例えば、ペンチ２０を用いてスポット溶接を行う。
【００６８】
直接的な電気的接続のための他の方法、例えば、他の溶接プロセス又は機械的変形による他のコンタクト接続をここで用いることもできる。
【００６９】
結束及び電気的コンタクト接続のプロセスステップの後に又は前であっても、１つ以上のさらなる接点及び切開部、例えば、図１に示されるように、巻線２の反対側の接点１５及び切開部１１などを切り込むことができる。
【００７０】
図５Ａは、コンデンサ１のさらなる実施形態を示す。コンデンサ１の巻線２は、図１に示すように設計されている。コンデンサ１は、図１に対して巻線２が巻回軸１００を中心に９０°回転した状態の縦断面で示されている。
【００７１】
内部に巻線２が配置されたハウジング２１が示されている。ハウジング２１は、特に、底部２３及びハウジング開口２８を有するカップ状に設計される。ハウジング開口２８は、カバー２９によって閉鎖される。カバーは、ゴム栓及びハードペーパーディスクであってもよい。
【００７２】
突出領域６において、相対向する側に、カソード箔３の層９に切開部１０、１１が形成される。結果として形成される可動ストリップ１２、１３は束ねられ、２つの接点１４、１５において電気的に接続される。
【００７３】
図１及び図２のコンデンサ１とは対照的に、この場合、カソード箔３は、巻線２内部でカソード箔３とコンタクトするカソードコンタクト３０を介してコンタクトしない。その代わり、バンドル４０、４１の接点１４、１５は、ハウジング２１の底部２３に電気的に接続されているので、電流はハウジング２１に導かれる。これにより、電流の低インダクタンスガイドが可能となり、ＥＳＬが低下する。
【００７４】
例えば、カソード箔３のバンドル４０、４１は接続片２４に接続され、接続片２４はハウジングの底部２３に電気的に接続される。接続片２４は、例えばクランプ２５として各バンドル４０、４１を囲み、ウェブ２６を介してバンドル４０、４１を接続する。
【００７５】
クランプ２５は、バンドル４０、４１に電気的に接続されており、特に溶接されている。ウェブ２６は、ハウジング２１の底部２３に電気的に接続されており、特に溶接されている。そのために、底部２３は、内側に向かう隆起部２７を有する。接続片２４は、例えばストリップ状である。接続片２４は、例えば金属、特にアルミニウムを含む。底部２３への接続は、例えば、ハウジング開口及び中央巻回孔を介して導かれる溶接電極によって生成されることができる。
【００７６】
したがって、接点１４、１５を有するバンドル４０、４１は、カソード箔３の層９の内部電気接続だけでなく、接続片２４を介した底部２３への電気接続にも役立つ。
【００７７】
したがって、電流は、カソード箔３からハウジング２１を介して導かれる。接続部７は、電気的接続のために、例えば外部から、ハウジング２１に電気的に接続される。特に、いわゆる「半田スター（Loetstern）」、すなわち、ハウジングの外側に固定される環状プレートであることができる。また、前記接続部は、ハウジング２１内、特にフランジ（Boerdelung）に固定されるいわゆる「挿入スター（Einlegestern）」であることができる。挿入スターは、ハウジング２１に溶接されることができる。
【００７８】
このようにして、アノード箔４の電気的コンタクトために、ハウジング開口２８から異なる位置に突出し、カバー２９を通って導かれる２つの接続部８を使用することができる。例えば、接続部８は、巻回中心に対して互いに対向して配置されている。接続部８は、巻回軸１００まで異なる距離にあることができる。したがって、接続部のうちの１つは、より巻回軸１００に近い位置にあるアノード箔４の領域のコンタクトのために用いられることができ、他の接続部は、より巻回軸１００から離れた位置にあるアノード箔４の領域のコンタクトのために用いられることができる。接続部７、８は、プリント回路基板に接続可能である。
【００７９】
図５Ｂは、図５Ａからのコンデンサ１における電流フロー１８を模式的に示す。図５Ｃは、バンドル４０、４１から接続片２４を介してハウジング２１の底部２３への電流フロー１８を模式的に示す。
【００８０】
図５Ａ及び図５Ｂから分かるように、巻線２は非対称に構成され、したがって、アノードコンタクト３６は異なる半径方向位置に配置される。非対称の構成は、より大きなハウジング２１を必要とする。例えば、非対称カバー２９及び非対称接続部８のような適切な手段により、巻線２をハウジング２１内に対称的に配置することもできるので、拡大ハウジング２１を必要としない。
【００８１】
図５Ａ〜図５Ｃに示すコンデンサ１の場合、カソード箔３のコンタクトのための接続部７と、アノード箔４のコンタクトのための２つの接続部が、コンデンサ１の同じ端面（Stirnseite）に配置されている。アノード接続部８はハウジング２１の開口２８内に達し、巻線２内部でアノード箔４に接続される。したがって、コンデンサ１の二重プラスコンタクト接続（Doppel-Pluskontaktierung）が得られる。
【００８２】
通常の場合、これは、空間要件の増加のために、図示されたラジアル設計のコンデンサ１に対しては不可能である。しかしながら、ここに示されているコンデンサ１の場合、カソード接続部７は、開口２８を介してハウジング２１に挿入されないので、この空間は、アノード箔４のさらなる接続部８に使用することができる。特に、アノード箔４の二重コンタクト接続のために、例えばパドルタブの形態の２つのレギュラー端子を使用することができる。
【００８３】
この二重プラスコンタクト接続は、特に、例えば直径１８ｍｍ以上の大きな直径を有するコンデンサ１を、大交流電流の用途で使用することを可能にする。二重プラスコンタクト接続により、アノード箔の経路抵抗をかなり低減できる。これにより、ＥＳＲの低下をもたらす。例えば、直径＞２５ｍｍのコンデンサの場合、カソード箔及びアノード箔の経路抵抗がＥＳＲを支配する。カソード箔の経路抵抗が接点１４、１５によって低減された場合には、アノード箔の経路抵抗のみが依然として支配的であり、したがって、ここでの二重プラスコンタクトによって大きな効果を達成することができる。例えばアノード接続部８の数を２倍にすることによって、経路抵抗を４分の１に低減することができる。
【００８４】
図６は、バンドル４０、４２内に配置されたストリップ１２、１３のハウジング２１の底部２３とのコンタクトための接続片２４の代替的実施形態を示す。ここで、接続片２４は、クランプ２５を有しておらず、それぞれ、バンドル４０、４２の片側のみに固定されている。
【００８５】
図７は、コンデンサのさらなる実施形態を、模式的な電流フロー１８と共に示す図である。
【００８６】
図５Ａ〜図５Ｃのコンデンサとは対照的に、ストリップ状アノードコンタクト３６を有する設計がここに示されており、ここでは、１つのアノード接続部８とのコンタクトのための複数のアノードコンタクト３６がそれぞれ形成されている。例えば、半田爪端子やねじ端子などである。
【００８７】
例えば、それぞれ３つのアノードコンタクト３６が１つの端子に接続され、したがって、合計６個のアノードコンタクト３６がアノード箔４のコンタクトのために設計されている。
また、カソード箔３のコンタクト（マイナスコンタクト）は、ハウジングの底部を介して行われる。
【００８８】
図８を参照して、コンデンサ１におけるさらなる問題点について説明する。コンデンサは、電解コンデンサである。コンデンサの詳細が横断面図で示されている。コンデンサ１は、例えば、上述の接点１４、１５を有する。このコンデンサは、例えば、図１のコンデンサ１である。コンデンサ１は、接点１４、１５を有さないこともできる。この場合、コンデンサ１は、例えば、図４Ａに従って設計される。
【００８９】
ここでは、カソード箔３の電気的コンタクトのためのカソードコンタクト３０の配置を示す。カソードコンタクト３０は、カソード箔３とセパレータ５との間に配置される。カソードコンタクト３０は、特にストリップの形態で、特に金属ストリップとして設計される。さらに、アノード箔４の２つの層３１と、さらなるセパレータ５とが示されている。セパレータ５は、例えば紙で構成され、液体電解質３２を含浸されている。
【００９０】
カソードコンタクト３０及びカソード箔３は、湾曲部３４を有し、したがって、トンネルの形態のギャップ３３がカソードコンタクト３０の下方に形成される。湾曲部は、例えば、カソードコンタクト３０を冷間溶接することによって形成される。さらに、セパレータ５とカソード箔３との間、又はセパレータ５とカソードコンタクト３０との間には、さらなるギャップ３３が存在し得る。対照的に、アノード箔４は、セパレータ５に広範囲で隣接している。
【００９１】
この場合、コンデンサ１は、２つの異なるエージング状態で示されている。破線の中心線の左側には、コンデンサ１は、ギャップ３３を充分に満たすために足りる電解質３２が存在する新しい状態で示されている。したがって、セパレータ５の大きな領域がカソード箔３と電気的にコンタクトしている。
【００９２】
破線の右側では、コンデンサ１は既に古く、ギャップ３３は十分に電解質３２で満たされていない。したがって、カソード箔３又はカソードコンタクト３０とセパレータ５との間に空洞（Hohlraum）が形成される。これらの臨界点は十字によって示される。この種の点は、特に、カソードコンタクト３０の下のトンネル状ギャップ３３に位置する。
【００９３】
カソードコンタクト３０は粗面化されていないので、低い固有表面容量（spezifische  Oberflaechen-Kapazitaet）しか有さず、したがって、アノード箔４と比較して、セパレータ電位又は電解質電位への影響は小さい。したがって、カソードコンタクト３０は、電解質３２をカソード電位に限定された範囲だけしか保持することができない。したがって、カソードコンタクト３０の湾曲部の下のセパレータ５の領域は、アノード箔４によって支配される。急激な大きな電圧変化の場合には、セパレータ５のこれらの領域の電解質電位も変化する。アノード箔４によって支配される領域とは対照的に、カソード箔３とコンタクトしている電解質領域は、ほぼ一定の電位を有する。これらの電位差は、場合によってはコンデンサ１を部分的に危険に変質させる補償電流を発生させる。
【００９４】
特に、アプリケーションのスイッチング負荷が高い場合には、コンデンサ１が破裂したり、腐食したり、堆積物が形成されたりして短絡につながる可能性がある。特に、カソード箔３の下方の空洞内のセパレータ５内に銅結晶が形成され得る。これに加えて、ギャップ３３はまた、低温でのＥＳＲの増加をもたらし得る。
【００９５】
図９は、上記の課題を解決するための従来の措置を有するコンデンサ１の詳細を示す。スイッチング強度を高めるために、カソードコンタクト３０は、ここでは、同じ電位にある２つのカソード箔３、３５の間にカソードコンタクト３０が配置されるように、追加のカソード箔３５によって覆われる。２つのカソード箔３、３５は、導電的に（galvanisch）接続されることができる。しかしながら、２つのカソード箔３、３５を同じ電位に維持するためには、表面酸化物層による動的結合も十分であり得る。
【００９６】
この場合も、コンデンサ１は、図面の左側部分において新しい状態で、図面の右側部分において古い状態で表示される。新しいコンデンサ１では、ギャップ３３を充分に満たすために足りる電解質が存在する。したがって、セパレータ５の大きな領域は、カソード箔３と直接電気的にコンタクトしているので、電位差は小さくなる。
【００９７】
古いコンデンサ１では、ギャップ３３は電解質で満たされず、したがって空洞がある。下部セパレータ５は、追加のカソード箔３５に連続的に良好に接続されており、下部セパレータ５には臨界点がない。
【００９８】
また、上部セパレータ５は、ここではアノード箔４によって部分的に支配されている。したがって、十字によって示される臨界点は残る。
【００９９】
これらの「二重カソード箔」のさらなる利点は、２つのカソード箔３、３５の間にカソードコンタクト３０が配置されていることに基づいて、実際の電位差が不足し、有意な電流が流れず、又はフラッシオーバがまったく生じないことである。したがって、この領域では、電解質３２又は表面の電気化学的変化を低減することができる。さらに、例えばバリによる、セパレータ５の損傷の場合にも、フラッシオーバは発生しない。
【０１００】
さらに、「二重カソード箔」に代わる、少ない効果の選択肢は、人工的に隆起した表面（kuenstlich  erhoehter  Oberflaeche）を有するカソードコンタクト３０を使用することである。このカソードコンタクト３０は、その後、セパレータ５又はカソード電位に近接して位置する電解質３２をより良好に安定化させることができる。
【０１０１】
図１０Ａ及び１０Ｂは、コンデンサ１の一実施形態を、展開状態の箔の側面図及び斜視図で示す。このように、上下に重なり合って配置されたセパレータ５と、カソード箔３と、さらなるセパレータ５と、アノード箔４とを有する箔アセンブリ１０は、巻回し工程の前の状態、又は箔を展開した後の状態で示されている。
【０１０２】
コンデンサ１は、例えば、図１に従ってオーバーラップ領域に接点を有する。しかしながら、例えば、図４Ａのコンデンサのように、このような接点を持たずに形成することも可能である。
【０１０３】
箔アセンブリ１０からなる巻線２の形成を説明するために、巻回マンドレル５０が示され、さらにそこに巻回マンドレル５０の巻回し方向が示されている。このように、図中の左側にある箔アセンブリ１０の領域は、巻回孔の近傍に位置する。図中右側の領域は、巻線２の半径方向外エッジを形成する。
【０１０４】
図示された図では、配置をより良く説明するために、アノード箔４が最上部に配置されている。コンデンサ１は、さらに、アノード箔４上の異なる位置に配置されたアノードコンタクト３６を有する。アノードコンタクト３６はストリップ状に設計されている。ここで、アノードコンタクト３６は、例えば、図１に３つのアノードコンタクト３６として示すように、アノードの多重コンタクト接続（Mehrfachkontaktierung）として設計される。
【０１０５】
箔アセンブリ１０は、カソード箔３がアノード箔５によって覆われていない無オーバーラップ領域３７を有する。換言すると、展開状態の平面図において、無オーバーラップ領域３７には、カソード箔３とアノード箔５とのオーバーラップは存在しない。無オーバーラップ領域３７は、横方向においてカソード箔３とアノード箔５とがオーバーラップする領域３８に隣接する。横方向は図中において水平方向に延びる。無オーバーラップ領域３７には、セパレータ５及びカソード箔３が存在する。
【０１０６】
カソードコンタクト３０は無オーバーラップ領域３７に配置されている。このようにして、図２及び図３に関連して説明したような臨界点の形成を低減又は防止することができる。特に、セパレータ５がアノード箔４と直接コンタクトしているが、カソード箔３とは直接コンタクトしていないギャップ３３は少ししかない。理想的には、電解質を含浸させたセパレータ５の全ての領域、すなわちアノード箔４によってコンタクトされる領域は、カソード箔３によってもコンタクトされる。
【０１０７】
したがって、カソードコンタクト３０は、カソード箔３がアノード箔４とオーバーラップする位置には配置されない。その結果、電位の異なる局所的な電解質領域の形成を防ぐことができる。これは、特に急速な再充電過程（Umladevorgaengen)又は電圧変化の場合に重要である。例えば、この種のコンデンサ１は、交流電流がここで熱過負荷に至らない場合には、定格電圧までの交流電圧に恒久的に曝され得る。
【０１０８】
さらに、カソードコンタクト３０が無オーバーラップ領域３７に配置されているため、セパレータ５をより弱く又はより薄くするように設計することが可能である。セパレータ５がカソードコンタクト３０をアノード箔４から保護する機能を担う必要がないからである。これにより、ＥＳＲがさらに低下する。
【０１０９】
さらに、アノード箔４とカソード箔３との間のギャップの減少により、「電流分流（Strom-Umwege）」及びそれに伴うＥＳＲも減少する。これは、特に、電解質体積が充分にギャップを満たすことができない低温において顕著である。
【０１１０】
コンデンサ１は、さらに、アノード箔４上の異なる位置に配置されたアノードコンタクト３６を有する。アノードコンタクト３６はストリップ状に設計されている。ここで、アノードコンタクト３６は、例えば、図２に３つのアノードコンタクト３６として示すように、アノードの多重コンタクト接続として設計される。
【０１１１】
この場合、無オーバーラップ領域３７は、カソード箔３の端面エッジ（stirnseitigen  Rand）からカソード箔３の対向する端面エッジまで巻回軸１００に沿って延在する。しかし、無オーバーラップ領域３７は、対向する端面エッジまで延在しないことも考えられる。
【０１１２】
無オーバーラップ領域３７は、カソード箔３の横方向エッジ領域に配置されている。しかしながら、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ及び図１３に関連して後述するように、他の位置も考えられる。無オーバーラップ領域３７は、巻線２の１巻きより多くわたって横方向に延在する。この場合、ギャップ問題は、両方の半径方向で避けることができる。あるいは、無オーバーラップ領域３７は、巻線２の最大１巻きにわたって延在することができ、その結果、ギャップの問題は、１つの半径方向でのみ回避される。
【０１１３】
この場合、無オーバーラップ領域３７は、どの横方向エッジにおいて領域３７が形成されるかに応じて、巻線２内の、コンデンサ１の半径方向外側にある領域又はコンデンサ１の中央領域に配置され得る。半径方向は、巻線２の巻回軸１００に対して垂直に延びる。横方向は、巻線２の箔に沿って螺旋状に延びる。
【０１１４】
カソード箔３の横方向エッジ上にカソードコンタクト３０が配置されていることに基づいて、カソード箔３の経路抵抗は、カソード箔３の中央に配置された配置と比較して増加する。これは、コンデンサ１のスイッチング耐性が重要であり、かつ、経路抵抗が小さい場合、又は、コンデンサ１が非常に小さく、経路抵抗が無視できる場合に受け入れることができる。
【０１１５】
図１０Ｃは、巻き回された状態の、図４Ａ及び図４Ｂの箔アセンブリを横断面図で示す。ここでは、巻線２の外側の領域のみを示す。アノードコンタクト３６は、ここでは示されていない。
【０１１６】
カソード箔３の複数の層９（カソード層９とも称される）、セパレータ５の層６（セパレータ層６とも称される）、及びアノード箔４の層３１（アノード層３１とも称される）が示されている。この場合、巻線内に配置された箔の領域が「層」と称される。種々の層は、半径方向において互いに上下に配置された、カソード箔の領域、アノード箔の領域、又はセパレータの領域である。セパレータ層の場合、２つのセパレータは別々に考慮されないため、２つのセパレータ層は、複数のセパレータのうちの１つ又は異なるセパレータに属することができる。
【０１１７】
無オーバーラップ領域３７の形成によって、カソードコンタクト３０は、セパレータ箔５のみによって外側から覆われるが、アノード箔４によっては覆われない。
無オーバーラップ領域３７は、１巻きより多くにわたって延在する。換言すると、無オーバーラップ領域３７は、複数のカソード層９にわたって延在する。特に、無オーバーラップ領域３７は、互いに最も近いカソード層９ａ、９ｂ内に存在する。したがって、ここでは、２つの最も近いセパレータ層６ａ、６ｂの間にアノード箔４は存在しない。
【０１１８】
特に、アノード箔４は、半径方向内方に向かってカソードコンタクト３０に最も近いセパレータ層６ａと隣り合わない。
【０１１９】
したがって、巻線２においては、カソード接点３０の領域内における、外側から内側に向かう半径方向の層６、９、３１のシーケンスは、次のようである：セパレータ層４２−カソードコンタクト３０−カソード層９ａ−セパレータ層４２ａ−セパレータ層４２ｂ−カソード層９ｂ−セパレータ層４２−アノード層３１等。
【０１２０】
２つのセパレータ層４２ａ、４２ｂが互いに隣り合わず、むしろ１つのセパレータ５のみが２つの隣接するカソード層９ａ、９ｂの間に配置されるように、例えば、セパレータに凹部を設けるように、セパレータ５を設計することも可能である。
【０１２１】
無オーバーラップ領域がカソードコンタクト３０から１巻きより多くにわたって延在しない場合、アノード箔４は、半径方向内方に向かってカソードコンタクト３０に最も近いセパレータ層４２ａと隣り合う。この場合、ギャップの問題は、１つの半径方向のみ、特に半径方向外方において解消される。これは、特定の場合には既に十分であろう。
【０１２２】
この場合、カソードコンタクト点３０の位置における外側から内側へ半径方向の層４２、９、３１の配置は、次のようである：セパレータ層４２−カソードコンタクト３０−カソード層９ａ−セパレータ層４２ａ−アノード層３１、セパレータ層４２、カソードなど。
【０１２３】
図１１Ａは、コンデンサ１のさらなる実施形態を示しており、突出領域６内にバンドル４０及び接点１４を有する実施形態が、無オーバーラップ領域３７内のカソードコンタクト３０の実施形態と組み合わされている。図１１Ｂは、概略的に示された電流フローを有するこの実施形態を示す。
【０１２４】
無オーバーラップ領域３７は、コンデンサ１のエッジに配置される。無オーバーラップ領域３７は、巻線２内において、ここでは、カソード箔３の層９ａは半径方向においてアノード箔４の層と隣り合わず、セパレータ５及びカソードコンタクト３０を介して分離されているが、むしろ、カソード箔３の層９ａはカソード箔のさらなる層９ｂに隣り合い、いずれも、セパレータ５及びカソードコンタクト３０による分離を伴うことによって認識される。したがって、２つのセパレータ層４２ａ、４２ｂは、２つのカソード層９ａ、９ｂの間に配置され、セパレータ層４２ａ、４２ｂは、互いに直接隣接している。アノード箔４又はアノードコンタクト３６に接触するセパレータ５の各領域もカソード箔３に接触する。
【０１２５】
図１０Ａ及び図１０Ｂとは対照的に、カソードコンタクト３０は、巻線２の他方の端面端部内でアノードコンタクト３６よりも突出している。カソードコンタクト３０は、巻線２の外部において巻回中心の方向に曲げられる。特に、カソードコンタクト３０は、ハウジング２１の底部２３の中央領域の隆起部２７に導かれ、そこでハウジング２１に電気的に接続され、特に溶接される。コンデンサ１は、特に、軸コンデンサとして設計される。
【０１２６】
さらに、図１０Ｃのコンデンサとは対照的に、巻線マンドレル５０は、巻線２を形成する際に、図１０Ａによる箔構成１０の上部に配置される。
【０１２７】
カソード箔３の経路抵抗を減少させるために、カソード箔３の層は突出領域６に束ねられ、図１と同様に、接点１４で互いに直接接続され、ここで、バンドル４０及び接点１４は、巻線中心の片側のみに形成される。したがって、カソードコンタクト３０の外側の位置にもかかわらず、カソード箔３の経路抵抗は低い。アノード箔４の経路抵抗は、二つのアノードコンタクト３６を用いて二重コンタクト接続することによって低減される。したがって、全体として、コンデンサ１は、低い経路抵抗において高度の均質性を有する。
【０１２８】
図１１Ｂは、図１１Ａからのコンデンサにおける充電プロセスの際の電流フロー１８を概略的に示す。
電流はアノードコンタクト３６を通って巻線２に流れる。流出する際は、電流フロー１８は、カソード箔３を介して巻線の端面の方向に流れる。そこで、電流は中央接点１４に流れ、その後さらに、カソード箔３の最外層１６上でカソードコンタクト３０まで流れる。巻線２の外部の湾曲したカソードコンタクト３０を介して、ハウジング（ここでは図示せず）へと電流が流れる。
【０１２９】
図１２Ａ及び１２Ｂは、コンデンサのさらなる実施形態を展開した状態の箔の箔アセンブリの側面図及び斜視図で示す。
【０１３０】
図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃの実施形態とは対照的に、カソードコンタクト３０が配置されている無オーバーラップ領域３７は、カソード箔３の横方向エッジに位置するのではなく、むしろカソード箔３の横方向中央領域に位置する。アノード箔４がカソード箔３とオーバーラップするオーバーラップ領域３８は、無オーバーラップ領域３７の両側に連なっている（schliessen  an）。
【０１３１】
無オーバーラップ領域３７は、箔の端面エッジ（stirnseitigen  Rand）から、箔の対向する端面エッジまで延在する。
【０１３２】
したがって、アノード箔４は、互いに接続されていない２つの部分箔４ａ、４ｂに分割される。この場合、各部分箔４ａ、４ｂをアノードコンタクト３６に別々にコンタクトさせる必要がある。
【０１３３】
カソードコンタクト３０の中心配置のために、経路抵抗（ＥＳＲ）は、この設計ではわずかしか変化しない。
【０１３４】
無オーバーラップ領域３７は、カソードコンタクト３０から見て、横方向において１巻きより多くにわたって延在する。この場合、ギャップ問題は、両方の半径方向に解消されることができる。
【０１３５】
図１２Ｃは、巻き回された形態の箔を断面図で示す。図１０Ｃの実施形態とは対照的に、カソードコンタクト３０は、多数のセパレータ層６、カソード層９、及びアノード層３１の間で両横方向において配置される。さらに、図１０Ａ〜１０Ｃとは対照的に、ここでは図６Ａの箔アセンブリ１０の上方に位置する巻回マンドレルを用いて巻き回し（die  Wicklung）が行われる。代替的な実施形態では、箔アセンブリ１０の下に位置する巻回マンドレルを用いて巻き回し（die  Wicklung）が行われる。
【０１３６】
巻き回された状態において、カソードコンタクト３０が接するカソード層９ａと、その外方又は内方に向かって最も近くにあるカソード層９ｂ，９ｃとの間のカソードコンタクト３０の領域には、アノード箔４が存在しない。
【０１３７】
その代わりに、それぞれ２つのセパレータ層４２ａ，４２ｂ、及び４２ｃ，４２ｄは、互いに対して直接接する。特に、半径方向内方に向かって、即ち巻回孔５１の方向においてカソードコンタクト３０に隣り合う２つのセパレータ層４２ａ、４２ｂは、直接互いに隣接しており、したがって、カソード層９もアノード層３１もそれらの間に配置されない。半径方向外方に向かって、カソードコンタクト３０に最も近いセパレータ層４２ｃ、４２ｄも、互いに直接隣接している。
【０１３８】
さらに、カソードコンタクト３０が接するカソード層９ａと、半径方向内方及び外方において、その最も近くにあるカソード層９ａ，９ｂは、カソードコンタクト３０の領域には存在しない。
【０１３９】
無オーバーラップ領域３７が巻線２の周囲にわたって延在する代わりに、無オーバーラップ領域３７は、カソードコンタクト３０の位置で細く（schmal）設計されることができ、さらなる無オーバーラップ領域３７は、巻線２内のカソードコンタクト３０の下方又は上方に配置された位置に設けられることができる。
【０１４０】
図１３は、コンデンサのさらなる実施形態を、展開した状態の箔によって斜視図で示す。
【０１４１】
図１２Ａ及び１２Ｂの実施形態とは対照的に、無オーバーラップ領域３７は、一方の第１端面エッジから反対側の端面エッジまで完全には形成されず、むしろ、第１端面エッジから反対側エッジの方向に僅かにのみ進む。例えば、無オーバーラップ領域３７は、アノード箔４の領域を打ち抜くことによって形成される。したがって、無オーバーラップ領域３７は、凹部によって、まとめられる（zusammenhaengenden）アノード箔４に形成される。
【０１４２】
ここで、カソードコンタクト３０は、図１２Ａのカソードコンタクト３０と比較して短くされ、その結果、前記カソードコンタクトは、オーバーラップ領域３８に入らない。
【０１４３】
このように、アノード箔４はここでは別個の部品に分割されず、したがって、単一のアノードコンタクト３６がアノード箔４とコンタクトするのに十分である。経路抵抗を低減するために、複数のアノードコンタクトが設けられることもできる。
【０１４４】
また、コンデンサ１は、複数の無オーバーラップ領域３７を有することもでき、例えば図１０Ａによる横方向エッジにおける無オーバーラップ領域と、例えば図１２Ａ又は１３による中央位置における無オーバーラップ領域とを例えば組み合わせることもできる。
【０１４５】
図１４Ａ及び１４Ｂは、図１１Ａと類似に設計されたコンデンサ１のさらなる実施形態を示す図である。
【０１４６】
図１１Ａとは対照的に、カソード箔３は、突出領域６において、中央接点５０、５１を有する２つのバンドル５０、５１に束ねられる
【０１４７】
さらに、ここでは、２つのアノード接続部８と接続されている４つのアノードコンタクト３６がある。アノード接続部８は、貫通部によってカバー２９を介してアノード接点３６に接続される。アノード接続部８は、例えば、プリント回路基板に接続することができる。
【０１４８】
図１１Ａと同様に、カソードコンタクト３０は、無オーバーラップ領域３７に配置されるが、ここではカソード箔３の横方向エッジに完全には配置されない。カソードコンタクト３０はハウジングと接続されている。カソード接続部７は、半田スターによって形成される。
【０１４９】
図１５Ａのコンデンサ１の電流フロー１８を、図１５Ｂに模式的に示す。
【０１５０】
複数のアノード接続部８及びカソード接続部７のために、電流は分割され、したがって、磁場密度は、１つのアノード接続部８及び１つのカソード接続部７のみと比較して半分にされる。したがって、このコンデンサ１は、単一端子と比較して、ほぼ半分の自己インダクタンスしか持たない。その結果、インダクタンスが支配的になる高周波数の場合に、低いインピーダンスを達成することができる。
【０１５１】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、例えば図１又は図２と同様に、突出領域６内に少なくとも１つの中央接点１４を有するコンデンサ１のさらなる実施形態を示す。コンデンサは、ラジアル設計のコンデンサ１である。
【０１５２】
巻線２内の２つのカソード接点３０によってカソード箔３はコンタクトする。複数のカソードコンタクト３０は、巻線中心に対して互いに対向して配置される。カソードコンタクト３０は、半径方向において、はるか外側に配置されている。カソードコンタクトは、比較的幅広で長いストリップであり得る。カソードコンタクト３０は、無オーバーラップ領域に配置することができるが、必ずしもそうである必要はない。中央接点１４のために、側面の近傍におけるカソードコンタクト３０の中心から離れた（dezentralen）配置にもかかわらず、低いＥＳＲを達成することができる。
【０１５３】
カソードコンタクト３０はそれぞれ、カソード接続部７（マイナス接続（Minusverbindung））と接続するように設計されている。この場合、カソード接続部７は、スクリュー端子として設計され、カソードコンタクト３０とコンタクトするためのラグ３９を有する。図１６Ａにおいて、それぞれのカソードコンタクト３０は、カソード接続部７にまだ接続されていない。
【０１５４】
アノード接続部８（プラス接続（Plusverbindung））は、例えば、正規のスクリュー端子によって形成される。また、例えば、通常のスクリュー端子によって形成される、２つのかかるアノード接続部８が設けられることができる。
アノード接続部８は、複数のアノードコンタクト３６と接続される。アノードコンタクト３６は、例えば、カソードコンタクト３０に対して、巻回軸に対して＋／−９０°の角度の位置に配置される。
【０１５５】
例えば、アノードコンタクト３６は、図１６Ａに示すように、まずアノード接続部８に接続される。その後、図１６Ｂに示すように、カバー２９は巻線２に対して回転され、カソードコンタクト３０はカソード接続部７のラグ３９に接続される。
【０１５６】
したがって、複数のマイナス経路と、場合によっては複数のプラス経路とが存在し、したがって、並列回路の場合のように、電流が分割され、インダクタンスが半分になる。コンデンサ１の内部の、この半減したインダクタンスは、回路の外側でも、例えば、ほぼ同軸であり得る３つのレールのインダクタンス接触によって継続することができる。
【０１５７】
さらに、電流を分割することによって、接続部（端子）７、８及びコンタクト３０、３６における熱の発生を減少させることができる。特に、巻線とハウジングとの間のカソードコンタクト３０は冷却され、熱は迂回することなく直接ハウジングに放出される。
【０１５８】
この実施形態は、例えば、特に大きなスクリュー端子電解コンデンサを含む電解コンデンサバッテリにおいて有利である。この種の電池では、コンデンサのサイズのために、並列に接続されるコンデンサがより少ない必要がある。しかしながら、小さい数は、高いバッテリインダクタンスの欠点を有する。追加の端子によって自己インダクタンスを低減することができる。
【０１５９】
突出領域６にカソード箔３のバンドル４０、４１及び／又はカソード箔の無オーバーラップ領域７にカソードコンタクト３０のアセンブリを有する実施形態は、異なるコンデンサ１において組み合わせて又は個別に使用されることができる。例えば、そのような実施形態は、軸方向設計のコンデンサ１の場合に存在する。ここで、カソード箔３は、ハウジング２１に電気的に接続されている。他の設計、例えば、垂直又は水平半田スター、水平圧入又はＳＭＤを有する設計など、軸方向設計に基づく設計も、このように実施することができる。
【０１６０】
また、このような設計は、高電圧コンデンサ電池に特に有利である。この種のコンデンサは、通常、スナップイン型又はねじ端子型の電解コンデンサで構成される。高電圧コンデンサの容量が小さいため、コンデンサは高い交流電流と５０〜３００Ｈｚの一般的な周波数成分においても高い交流電圧がかけられ、非対称問題を招き得る。高い交流電圧も負荷され、説明した実施形態によって排除できる非対称の問題が発生する可能性がある。
【符号の説明】
【０１６１】
１  コンデンサ（Kondensator）
２  巻線（Wickel）
３  カソード箔（Kathodenfolie）
４  アノード箔（Anodenfolie）
４ａ  部分箔（Teilfolie）
４ｂ  部分箔（Teilfolie）
５  セパレータ（Separator）
６  突出領域（Ueberstandsbereich）
７  カソード接続部（Kathodenanschluss ）
８  アノード接続部（Anodenanschluss ）
９，９ａ，９ｂ，９ｃ  カソード層（Kathodenlage）
１０  第１切開部（erster  Einschnitt）
１１  第２切開部（zweiter  Einschnitt）
１２  第１ストリップ（erste  Streifen）
１３  第２ストリップ（zweite  Streifen）
１４  第１接点（erster  Kontaktpunkt）
１５  第２接点（zweiter  Kontaktpunkt）
１６  外部層（aeussere  Lage）
１７  内部層（innere  Lage）
１８  電流フロー（Stromfluss ）
１９  ブレード（Messer）
２０  ペンチ（Zange）
２１  ハウジング（Gehaeuse）
２２  カバー（Deckel）
２３  底部（Boden）
２４  接続部（Verbindungsstueck）
２５  クランプ（Klammer）
２６  ウェブ（Steg）
２７  隆起部（Erhoehung）
２８  開口（Oeffnung）
２９  カバー（Deckel）
３０  カソードコンタクト（Kathodenkontakt）
３１，３１ａ，３１ｂ  アノード層（Anodenlage）
３２  電解質（Elektrolyt）
３３  ギャップ（Spalt）
３４  湾曲部分（Woelbung）
３５  追加カソード箔（zusaetzliche  Kathodenfolie）
３６  アノードコンタクト（Anodenkontakt）
３７  無オーバーラップ領域（Ueberlappungsfreier  Bereich）
３８  オーバーラップ領域（Ueberlappender  Bereich）
３９  ラグ（Lasche）
４０  バンドル（Buendel）
４１  バンドル（Buendel）
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ  セパレータ層（Separatorlage）
５０  巻回マンドレル（Wickeldorn）
５１  巻回孔（Wickelloch）
１００  巻回軸（Wickelachse）
【図１】
2021519513.tif 000003
【図２】
2021519513.tif 000004
【図３Ａ】
2021519513.tif 000005
【図３Ｂ】
2021519513.tif 000006
【図４Ａ】
2021519513.tif 000007
【図４Ｂ】
2021519513.tif 000008
【図４Ｃ】
2021519513.tif 000009
【図５Ａ】
2021519513.tif 000010
【図５Ｂ】
2021519513.tif 000011
【図５Ｃ】
2021519513.tif 000012
【図６】
2021519513.tif 000013
【図７】
2021519513.tif 000014
【図８】
2021519513.tif 000015
【図９】
2021519513.tif 000016
【図１０Ａ】
2021519513.tif 000017
【図１０Ｂ】
2021519513.tif 000018
【図１０Ｃ】
2021519513.tif 000019
【図１１Ａ】
2021519513.tif 000020
【図１１Ｂ】
2021519513.tif 000021
【図１２Ａ】
2021519513.tif 000022
【図１２Ｂ】
2021519513.tif 000023
【図１２Ｃ】
2021519513.tif 000024
【図１３】
2021519513.tif 000025
【図１４Ａ】
2021519513.tif 000026
【図１４Ｂ】
2021519513.tif 000027
【図１５Ａ】
2021519513.tif 000028
【図１５Ｂ】
2021519513.tif 000029
【国際調査報告】
2021519513.tif 000030
2021519513.tif 000031
2021519513.tif 000032
2021519513.tif 000033
2021519513.tif 000034
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