(57)【要約】 【課題】  電極箔と引き出し端子との接続部形状を制御可能とし、低抵抗で且つ信頼性の高い電極箔と引き出し端子との接続を可能とする電解コンデンサを提供することを目的としている。  【解決手段】電極箔に引き出し端子を重ね合わせ、該引き出し端子側より先端断面多角形のステッチ針を突き刺し、引き出し端子及び電極箔に多角形の貫通孔を形成するとともに、電極箔側に形成された引き出し端子ならびに電極箔の返り部を圧接することで、引き出し端子と電極箔を接続した電解コンデンサにおいて、電極箔の表面の一部に非酸化皮膜部を形成して酸化皮膜部と非酸化皮膜部との境界を設け、引き出し端子及び電極箔に形成する多角形の貫通孔の頂点を、この境界近傍に配置したことを特徴とする。【選択図】        図１
2008091562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極箔に引き出し端子を重ね合わせ、該引き出し端子側より先端断面多角形のステッチ針を突き刺し、引き出し端子及び電極箔に多角形の貫通孔を形成するとともに、電極箔側に形成された引き出し端子ならびに電極箔の返り部を圧接することで、引き出し端子と電極箔を接続した電解コンデンサにおいて、
電極箔の表面の一部に非酸化皮膜部を形成して酸化皮膜部と非酸化皮膜部との境界を設け、引き出し端子及び電極箔に形成する多角形の貫通孔の頂点を、この境界近傍に配置した電解コンデンサ。
【請求項２】
前記引き出し端子及び電極箔に形成する多角形の貫通孔の外周形状を、前記酸化皮膜部と非酸化皮膜部との境界と一致させた請求項１に記載の電解コンデンサ。
【請求項３】
前記電極箔の非酸化皮膜部は、少なくとも引き出し端子が重ね合わされる側の面に設けられた請求項１乃至３いずれかに記載の電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサにおける電極箔と引き出し端子との接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサでは、電極箔として、表面にエッチング処理および酸化皮膜を形成した陽極箔と、表面にエッチング処理を施した陰極箔があり、引き出し端子として、所定長さの平坦部を備えたアルミニウム線にＣＰ線を溶接したものや、薄平状のタブ端子などがあり、これらの引き出し端子を前記陽極箔、陰極箔に接続し、この陽極箔及び陰極箔の間に絶縁紙などからなるセパレータを介在して巻回又は積層してコンデンサ素子が形成される。このコンデンサ素子は駆動用電解液とともに外装ケースに収納され開口部を封口部材により封止され電解コンデンサが完成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来から前記電極箔と引き出し端子との接続方法としては、電極箔に引き出し端子を重ね合わせ、ステッチ、コールドウェルド、超音波溶接等により接続が行われている。そして、電極箔と引き出し端子との接続における機械的強度及び電気的信頼性を高める方法として、電極箔に形成された酸化皮膜を除去し、この除去部に引き出し端子をステッチにより接続したものが知られている（特許文献１および特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】実開昭５４−１６４４５１号公報
【特許文献２】特開平０２−２２２５１７号公報
【０００５】
しかしながら、従来の接続方法では、電気的信頼性を満足できるものではなかった。つまり、従来の様に、電極箔の表面に形成された酸化皮膜を除去することで、電極箔の芯金となるアルミニウムを露出させ、この露出部分と引き出し端子をステッチにより接続することで、酸化皮膜を除去しない状態で接続することよりも、接続部の低抵抗にて接続が可能となるが、酸化皮膜の除去形状によっては、接続部の抵抗が満足できない場合があった。例えば、図４（ａ）に示すように、酸化皮膜の除去部１３がステッチ針を突き刺した際に形成される貫通孔１４の形状に対して小さい場合は、酸化皮膜はアルミニウムに比べて硬く、周辺の除去されていない酸化皮膜が、ステッチ針による電極箔１２ならびに引き出し端子１１の返り部の適正な形状への形成を阻害してしまう。また、図４（ｂ）に示すように、酸化皮膜の除去部１３がステッチ針を突き刺した際の貫通孔１４の形状に対して大きい場合は、アルミニウム芯金は柔らかく容易に裂けるため、ステッチ針を突き刺した際に、ステッチ針の断面形状に適合するような貫通孔１４を形成することは難しく、また接続部の機械的強度も低い。
【０００６】
そこで、本発明は、従来の問題を解決するもので、電極箔と引き出し端子との接続部形状を制御可能とし、低抵抗で且つ信頼性の高い電極箔と引き出し端子との接続を可能とする電解コンデンサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願発明者は鋭意研究した結果、電極箔の酸化皮膜を無いように形成した非酸化皮膜の除去形状とステッチ針により形成される貫通孔の形状、ならびにそれらの配置位置を特定することで、安定的な接続部形状を形成でき、低抵抗で且つ信頼性の高い接続が可能であることを見出した。そこで、本発明の電解コンデンサは、電極箔に引き出し端子を重ね合わせ、該引き出し端子側より先端断面多角形のステッチ針を突き刺し、引き出し端子及び電極箔に多角形の貫通孔を形成するとともに、電極箔側に形成された引き出し端子ならびに電極箔の返り部を圧接することで、引き出し端子と電極箔を接続した電解コンデンサにおいて、
電極箔の表面の一部に非酸化皮膜部を形成して酸化皮膜部と非酸化皮膜部との境界を設け、引き出し端子及び電極箔に形成する多角形の貫通孔の頂点を、この境界近傍に配置したことを特徴としている。
これによると、先端断面多角形のステッチ針によって引き出し端子及び電極箔に形成される多角形の貫通孔のそれぞれの頂点が、前記酸化皮膜部と非酸化皮膜部との境界近傍に配置されることで、前記引き出し端子及び電極箔の返り部は、ステッチ針を突き刺した際に、酸化皮膜部と非酸化皮膜部との境界を基点として形成されるため、該境界によって、引き出し端子及び電極箔の返り部が制御可能となり、上記非酸化皮膜の形状を適宜設定することで、引き出し端子の返り部を適正な形状に形成可能となり、低抵抗で且つ信頼性の高い接続部を形成することが可能となる。
【０００８】
また、前記引き出し端子及び電極箔に形成する多角形の貫通孔の外周形状を、前記非酸化皮膜部との境界と一致させたことを特徴としている。
これによると、前記多角形の貫通孔の外周形状と、前記酸化皮膜部と非酸化皮膜部との境界全周の形状とを略同形状とさせることで、ステッチ針を引き出し端子及び電極箔に突き刺した際に、前記非酸化皮膜部の境界全体が基点として機能するため、引き出し端子及び電極箔の返り部をより精度良く形成することが可能となる。
【０００９】
また、前記電極箔の非酸化皮膜部は、少なくとも引き出し端子が重ね合わされる側の面に設けられたことを特徴としている。これによると、引き出し端子との接続面となる電極箔の面に酸化皮膜が存在していないため、低抵抗で信頼性の高い接続が可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によると、電極箔の酸化皮膜部と非酸化皮膜部との境界とステッチ針によって形成される貫通孔の形状を適正な形状ならびに適正な位置に配置することで、ステッチ接続する際の引き出し端子ならびに電極箔の返り部を精度良く形成可能となり、低抵抗かつ信頼性の高い引き出し端子と電極箔との接続が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に図面に基づき本発明の実施例を説明する。図１の（ａ）は、本発明の実施例に係る電解コンデンサにおける電極箔と引き出し端子を示し、図１の（ｂ）は、ステッチ針の形状を示す。図２の（ａ）から（ｃ）は、本発明の実施例に係る電解コンデンサの電極箔と引き出し端子との接続行程を示す。図３は、本発明の実施例に係る電解コンデンサの電極箔、引き出し端子ならびにステッチ針との配置位置を示す。
【００１２】
電解コンデンサは、コンデンサ素子が封入される外装ケースを備えており、この外装ケースの開口部は引き出し端子１を挿通する貫通部を有する弾性ゴムからなる封口部材によって封止される。
【００１３】
引き出し端子１はアルミニウムからなる棒状部材の一部をプレス加工し、平坦部と丸棒部を形成し、該丸棒部に線材からなるＣＰ線を溶接して形成される。なお、引き出し端子として、平坦状のタブ端子を用いても良い。この引き出し端子１は、アルミニウムなどの主に電極箔２と同一の素材から構成され、表面にエッチング層及びその上に酸化皮膜層が形成された陽極箔と、表面にエッチング層が形成された陰極箔の各々に接続される。なお、ＣＰ線は鋼線材に銅メッキを施し、さらに必要に応じて錫メッキやハンダメッキが施されている。
【００１４】
この引き出し端子１と各電極箔２との接続方法について、以下に述べる。まず、電極箔２に引き出し端子１の平坦部を重ねて配置し、次に前記引き出し端子１の平坦部側より先端断面四角形のステッチ針６を突き刺して貫通孔８を形成させる。
ここで、図１の（ａ）に示すように、引き出し端子１との接続部となる電極箔２の両面には、酸化皮膜を無いようにした非酸化皮膜部３を形成し酸化皮膜部との境界４を設けている。この非酸化皮膜部３は、予めマスキング等によって酸化皮膜形成処理の際に酸化皮膜が形成されないようにするか、又はプレス、研削、切削、超音波振動、レーザー照射、アーク照射や、酸又はアルカリを用いた化学処理等により酸化皮膜を除去して形成される。
この酸化皮膜部と非酸化皮膜部３との境界４は、電極箔２に引き出し端子１を重ね合わせ、先端断面四角形のステッチ針６を前記電極箔２に突き刺した際に形成される貫通孔８の少なくとも頂点５が、前記境界４近傍に配置されるような形状とする。つまり、図１（ｂ）に示す先端断面四角形のステッチ針６によって形成される引き出し端子１及び電極箔２の貫通孔８は四角形となり、ステッチ針６の断面形状と略同一であるため、このステッチ針６の断面形状と、略同一となるように非酸化皮膜部３を形成することで、前記貫通孔８の頂点５が前記非酸化皮膜部３の境界４近傍に配置される。なお、本発明では、ステッチ針６による貫通孔８の頂点５が、前記非酸化皮膜部３の境界４近傍に配置されればよく、図３に示すように、非酸化皮膜部３を円形に形成しても良い。また本発明では、ステッチ針６は先端断面四角形のものを用いているが、六角形、八角形を用いることができ、また各多角形は正多角形であることが好ましい。
【００１５】
次に図２の（ａ）に示すように、非酸化皮膜部３を形成した電極箔２に引き出し端子１を重ねて配置し、この引き出し端子側より先端断面多角形のステッチ針６をそのステッチ針６の断面の頂点５と、前記酸化皮膜部と非酸化皮膜部３の境界４のうち、頂点５とを一致させた状態で突き刺すと、電極箔２及び引き出し端子１は、ステッチ針６の断面多角形によって四方向に引き裂かれて貫通されるとともに、前記電極箔２の酸化皮膜部と非酸化皮膜部３の境界近傍（頂点５ならびにその辺）を基点として、電極箔側に、電極箔２及び引き出し端子１の返り部７が形成される。次に、図２の（ｂ）に示すように、ステッチ針６を電極箔２ならびに引き出し端子１の平坦部より抜きとり、図示しない一対の金属からなるプレス板によって電極箔２および引き出し端子１の上下より圧接して前記電極箔２および引き出し端子１の返り部７を押し潰し、この返り部７にて電極箔２および引き出し端子１を接続する。
【００１６】
この様に、電極箔２の表面の一部に非酸化皮膜部３を形成して酸化皮膜部と非酸化皮膜部３との境界４を設け、引き出し端子１及び電極箔２に形成する多角形の貫通孔８の頂点５を、この境界４近傍に配置するようにしてステッチ接続することで、図２の（ｃ）にしめすように、ステッチ針６の断面形状と略同一の貫通孔８が形成されて電極箔２及び引き出し端子１の返り部７が均等に四方に形成されるため、信頼性の高い接続が可能となる。
【００１７】
次に、引き出し端子１が接続された電極箔２は、セパレータを介して巻回又は積層されてコンデンサ素子が形成される。このコンデンサ素子は、アルミニウムからなる外装ケースに駆動用電解液とともに収納され、外装ケースの開口部は、引き出し端子１を挿通する貫通部を有する弾性ゴムからなる封口部材を配置し、前記外装ケースの開口部をカーリング処理にて加締めて封止することで電解コンデンサが完成する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は、本発明の実施例に係る電解コンデンサにおける電極箔と引き出し端子を示し、図１の（ｂ）は、ステッチ針の形状を示す。
【図２】（ａ）から（ｃ）は、本発明の実施例に係る電解コンデンサの電極箔と引き出し端子との接続行程を示す。
【図３】本発明の実施例に係る電解コンデンサの電極箔、引き出し端子ならびにステッチ針との配置位置を示す。
【図４】従来の電解コンデンサの電極箔、引き出し端子ならびにステッチ針との配置位置を示す。
【符号の説明】
【００１９】
１    引き出し端子
２    電極箔
３    非酸化皮膜部
４    境界
５    頂点
６    ステッチ針
７    返り部
８    貫通孔
１１  引き出し端子
１２  電極箔
１３  除去部
１４  頂点
１５  貫通孔
【図１】
2008091562.tif 000003
【図２】
2008091562.tif 000004
【図３】
2008091562.tif 000005
【図４】
2008091562.tif 000006