(57)【要約】【課題】電解コンデンサの高周波特性を改善する。【解決手段】陽極箔および陰極箔に丸棒部を有する電極引出リードをそれぞれ接続するとともにセパレータを介して巻回してコンデンサ素子とし、該コンデンサ素子に電解質を含浸後または電解質とともに有底のケースに挿入し、該ケースの開口部を封口部材で封止する電解コンデンサにおいて、各電極引出リードの丸棒部が、対向部分を平面とすることで、高周波でのインピーダンスとＥＳＬ特性を改善することができる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極箔と接続する偏平部とリード線を溶接し偏平部につながる丸棒部からなる電極引出リードを、陽極箔および陰極箔にそれぞれ接続するとともにセパレータを介して巻回してコンデンサ素子とし、該コンデンサ素子に電解質を含浸後または電解質とともに有底のケースに挿入し、該ケースの開口部を封口部材で封止する電解コンデンサにおいて、
各電極引出リードの丸棒部が、対向する部分を平面としたことを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項２】
上記丸棒部の平面が、Ｄ形電極板により構成されていることを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ。
【請求項３】
上記電極板間に絶縁性スペーサを設けたことを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサに関するものであり、特に電解コンデンサの高周波特性の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電解コンデンサは図５および図６に示すように、エッチング処理および酸化皮膜形成処理した陽極箔２と陰極箔３とをセパレータ４を介して巻回したコンデンサ素子１に電解液を含浸して金属ケースに収納し、封口部材により開口部を封止して構成されていた。近年パソコン等の高性能化に伴い、電解コンデンサにおいても高周波における低インピーダンス化が要求されており、陽極箔および陰極箔の両端に、それぞれ接続端子を接続し、４端子形とする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５０−１１００６４号公報（第２−３頁、図１−３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
４端子形とすることで、低インピーダンス化が図れるが、２端子形より、組立精度が必要となるので生産性が低下し、電解コンデンサを取り付ける基板も専用設計しなくてはいけないという問題があった。さらに、スイッチング電源やマイクロプロセッサの作動周波数の高周波化が進み、インピーダンスだけでなく等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）の低減が求められ、４端子形では市場の要求に応えることができず、生産性や基板設計を変更することなく、インピーダンス、ＥＳＬの低減が可能な電解コンデンサが求められていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するもので、電極箔と接続する偏平部とリード線を溶接し偏平部につながる丸棒部からなる電極引出リードを、陽極箔および陰極箔にそれぞれ接続するとともにセパレータを介して巻回してコンデンサ素子とし、該コンデンサ素子に電解質を含浸後または電解質とともに有底のケースに挿入し、該ケースの開口部を封口部材で封止する電解コンデンサにおいて、
各電極引出リードの丸棒部が、対向する部分を平面としたことを特徴とする電解コンデンサである。
【０００６】
上記丸棒部の平面が、Ｄ形電極板により構成されていることを特徴とする電解コンデンサである。
【０００７】
上記電極板間に絶縁性スペーサを設けたことを特徴とする電解コンデンサである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明による電解コンデンサの電極引出リードは、図１、図２のように、丸棒部６の陽極の電極引出リードと陰極の電極引出リードとの対向する部分を平面としている。丸棒部６の平面部は、Ｄ形電極板７を丸棒部６に接続して形成した。電極引出リードを、陽極箔２および陰極箔３それぞれに接続するとともにセパレータ４を介して巻回してコンデンサ素子１とする。コンデンサ素子形成後、電極リードの丸棒部にＤ形電極板７を加締め、溶接等の方法により接続し、該コンデンサ素子１に電解質として駆動用電解液および／または導電性高分子を含侵後または電解質とともに有底のコンデンサ用ケース８に挿入後、該ケース８の開口部を電極引出リードに挿通した封口ゴムやエポキシ樹脂等の封口部材９で封止して電解コンデンサとする。電極板７および丸棒部６は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であり、リード線５は、鉄、鉄合金、銅または銅合金を芯材とし、ニッケル、錫、銀、金等のめっきを施している。
【０００９】
【実施例】
電極引出リードの丸棒部に平面長さ７ｍｍ、平面と直交する幅が３ｍｍ厚さ２．５ｍｍの半楕円形（Ｄ形）電極板を接続し、定格６．３Ｖ／３３００μＦ、サイズφ１０×２５ｍｍＬ、電極板間の距離を表１のように設定したアルミニウム電解コンデンサを各１０個作製した。なお、電極引出リードの位置は、ケース直径の１／４および３／４の位置に電極引出リードのリード線が位置するようにした。また、電極引出リードは電極板と丸棒部がアルミニウム、リード線は芯材を銅、表面に錫めっきを施したものを用い、電解質には主溶媒に水、副溶媒にエチレングリコール、主溶質にアジピン酸としたものを用いた。
【００１０】
各電解コンデンサの１００ｋＨｚインピーダンス、４ＭＨｚＥＳＬを測定し、表１の結果を得た。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
上記の表１から明らかなように、本発明による電極引出リードの丸棒部に電極板を接続した実施例１〜４は、電極板を接続していない従来例よりインピーダンス、ＥＳＬ共に著しく優れた効果が得られる。電極板間隔が狭くなるにつれてインピーダンス、ＥＳＬが改善されている。
【００１３】
次にＤ形電極板の形状について検討した。Ｄ形電極板を、上記実施例３の半楕円形、φ７ｍｍとした半円形、平面部長さ６ｍｍ幅４ｍｍとした半楕円形、７ｍｍ×４ｍｍの角柱形とした各電解コンデンサを作製し、静電容量と４ＭＨｚＥＳＬを測定後、１０５℃定格印加２０００時間の高温負荷試験を実施した。初期ＥＳＬ値は、平面部６ｍｍの半楕円形が劣り、その他はほぼ同等であった。高温負荷試験の結果、静電容量の変化率は角形が最も悪く、次に半円形が悪かった。原因は特定できなかったが、封口ゴムと電極板との嵌合性の影響と推測される。
上記結果より、少なくとも電極引出リードの対向する面に平面部を設ければ低ＥＳＬ化の効果が得られ、半円形、半楕円形、角形、直線と曲線の組合せからなる形状等でもよい。なお、長期信頼性を必要とする用途には、封口部材との嵌合性から、電極板の平面部の長さが電極板の幅の２倍を超えた半楕円形や半トラック形等のＤ形電極板が望ましい。
【００１４】
その他の実施例として、電極板間隔を０．５ｍｍとし、図３および図４に示す絶縁性ゴムからなるスペーサをコンデンサ素子上面と電極板および電極板間に設けた電解コンデンサを作製し、４ＭＨｚＥＳＬを測定後、１０５℃定格印加試験を実施した。４ＭＨｚＥＳＬは実施例３より２０％改善し、１０５℃定格印加試験後もＥＳＬの増加を抑えることが可能であった。また、電解コンデンサの組立速度を速くしても実施例３よりショート等の組立不良の発生率を低く抑えることができた。
【００１５】
実施例では、電解質に水を主溶媒とした駆動用電解液を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、エチレングリコールやγ−ブチロラクトンを主溶媒とする公知の電解液を用いても同等の効果があり、また、電解質にポリピロールやポリエチレンジオキシエチレン等の固体電解質を用いても同等の効果があることは言うまでもない。
【００１６】
そして、その他の実施例では、コンデンサ素子上面と電極板および電極板間に絶縁性ゴムからなるスペーサを設けたが、スペーサは絶縁物であればよく、絶縁性樹脂板や、電極板の下面および対向する平面部に絶縁性樹脂を塗布しても同等の効果がある。また、コンデンサ素子上面と電極板との間に絶縁性樹脂板、電極板間を封口部材の突起物で絶縁してもよい。
【００１７】
さらに、電極引出リードの材質は、公知の材料を必要により適宜選択組み合わせればよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による電極引出リードの丸棒部の対向する面が平面となるＤ形電極板を有する電解コンデンサは、高周波でのインピーダンスとＥＳＬ特性を改善することができる。さらに、コンデンサ素子上面と電極板および電極板間に絶縁性スペーサを設けることで、平面部を平行に配置しやすくなるので、一層の低ＥＳＬ化が可能となるとともに、スペーサにより絶縁が保たれるので、ショートを防止しながら製品の小形化が可能となる。また、４端子形とすることなく低インピーダンス、低ＥＳＬ化が図れるので、基板は４端子を接続するための専用設計が不要となり、端子数を減らすことができるので配線の高密度化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による電解コンデンサ素子の概要図である。
【図２】本発明の実施例による電解コンデンサの断面図である。
【図３】本発明の他の実施例によるコンデンサ素子の概要図である。
【図４】本発明の他の実施例による電解コンデンサの断面図である。
【図５】従来の電解コンデンサ素子の概要図である。
【図６】従来の電解コンデンサの断面図である。
【符号の説明】
１　コンデンサ素子
２　陽極箔
３　陰極箔
４　セパレータ
５　リード線
６，６ａ　丸棒部
７　電極板
８　アルミケース
９　封口部材
１０　電極板間隔
１１　絶縁性スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年1月14日(2003.1.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
実施例では、電解質に水を主溶媒とした駆動用電解液を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、エチレングリコールやγ−ブチロラクトンを主溶媒とする公知の電解液を用いても同等の効果があり、また、電解質にポリピロールやポリエチレンジオキシチオフェン等の固体電解質を用いても同等の効果があることは言うまでもない。