(57)【要約】【課題】コンデンサ素子の内部リードとの接続時の封口板等に対するストレスを軽減し、加締め加工の容易化、コンデンサ素子の内部リードの分散化を図る電解コンデンサ用封口板を提供すること。【解決手段】封口板２、端子本体４、６を備え、端子本体には複数の内部端子部８、１０、固定部（平坦部１２）、外部端子部１４を備える。封口板は、絶縁材料で形成されて外装ケースを封口する手段、端子本体はこの封口板を表裏面側に貫通して封口板に固定される。内部端子部は、端子本体の一面部の離間した位置に形成され、内部リードを加締めによって接続する。固定部は、端子本体の他面部の内部端子部に対応する位置に形成され、外部端子部は、内部端子部に対応しない位置に形成され、又は固定部の面内に形成されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料で形成されて外装ケースを封口する封口板と、
この封口板を表裏面側に貫通して前記封口板に固定された端子本体と、
この端子本体の一面部の離間した位置に形成され、コンデンサ素子の内部リードを加締めによって接続する複数の内部端子部と、
前記端子本体の他面部の前記内部端子部に対応する位置に形成され、内部リードを内部端子部へ接続する際に固定される固定部と、
前記端子本体の他面部の前記内部端子部に対応しない位置に形成され、又は前記固定部の面内に形成された外部端子部と、
を備えたことを特徴とする電解コンデンサ用封口板。
【請求項２】
前記端子本体を柱体とし、該端子本体の一面側の中心部分に前記外部端子部を形成するとともに、その他の部分に固定部を形成し、前記端子本体の他面部側に前記外部端子部に対応する位置を避けて前記内部端子部を形成したことを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ用封口板。
【請求項３】
外部端子部と、１又は複数の内部端子部と、この内部端子部に対応する面部に固定部とを備える端子本体を、合成樹脂で成形された封口板に一体化して固定する処理と、
前記固定部を押さえた状態でコンデンサ素子の内部リードを前記内部端子部を加締めて接続する処理と、
前記コンデンサ素子を収納した外装ケースを前記封口板で封口する処理と、
を含むことを特徴とする電解コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサ素子から引き出された内部リードを加締め接続可能な内部端子部を持つ電解コンデンサ用封口板及び電解コンデンサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電解コンデンサでは、コンデンサ素子を内蔵する外装ケースを封口する封口板にその内外に貫通する端子部が設けられ、この端子部は封口板の外面側に外部端子部、封口板の内面側に内部端子部を備え、内部端子部にコンデンサ素子から引き出された内部リードを接続する端子構造が取られている。内部リードと内部端子部との接続は、内部端子部の加締めによって電気的及び機械的に接続する加締め接続構造が一般的である。
【０００３】
そして、このような端子接続構造においては、複数の内部端子部を備え、コンデンサ素子から引き出された複数の同極側の内部リードを振り分けて各内部端子部に接続する形態のものも実用化されている。
【０００４】
この種の端子接続構造には、特許文献１〜４が存在している。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭４８−８６５１号公報
【０００６】
【特許文献２】
実開昭４８−４４３号公報
【０００７】
【特許文献３】
実開昭５２−１００９４９号公報
【０００８】
【特許文献４】
実開昭５４−３３９３９号公報
【０００９】
特許文献１、２には、封口板に外部端子を一体に成形し、コンデンサ素子の内部リードを接続するリベットを外部端子に溶接した構造のものが開示され、特許文献３、４には、硬質材と軟質材の二層構造からなる封口板にリベットを取付け、このリベットの加締めによってコンデンサ素子の内部リードを接続する構造が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、封口板に取り付けられた内部端子部を加締めや超音波溶接にてコンデンサ素子の内部リードに接続する場合、内部端子部の加締めや超音波溶接時に、封口板等にストレスが加えられることになる。端子部と封口板との間にストレスが加わると、気密性が損なわれるおそれがある。
【００１１】
ところで、電解コンデンサには、偏平形外装ケース及び長円形コンデンサ素子を用いるものが提案されているが、係る電解コンデンサにおいて、等価直列抵抗（ＥＳＲ）を低減する方法として、コンデンサ素子から各極側の内部リードの導出数を増加させ、これら内部リードを封口板に取り付けられた内部端子部に接続する方法が取られている。内部端子部に多数の内部リードを重ねて加締め接続することには限度があり、重ね合わせられた内部リード数が多い場合には、接続が困難になる。特に、コンデンサ素子における内部リードの引出し位置が集中すると、コンデンサ素子の外観形状が内部リードのために歪み、外装ケースの内壁とコンデンサ素子の外面部とが局部的に空間が形成される等、外装ケースに対するコンデンサ素子の収納効率が悪く、ケースとの密着性が悪化し、放熱性を損なうおそれがある。
【００１２】
このようなストレスが加わることによる不都合、外装ケースに対するコンデンサ素子の収納効率が悪く、ケースとの密着性が悪化し、放熱性を損なうという課題について、特許文献１〜４に開示された電解コンデンサを用いても解決することができない。特許文献１、２では、封口板に外部端子を一体形成してなるものの、内部端子（リベット）を外部端子に後から溶接しているため、工程が煩雑であり、また、内部端子（リベット）とリード板を加締め接続する際に、加締め時の圧縮力を抑える部分を有していないため、内部端子（リベット）と外部端子の溶接部にストレスがかかり、接続性が低い。特に、外部端子と樹脂との間に隙間が生じたり、また、外部端子自体に亀裂等が入り、封止性能が低下してしまう。また、特許文献３、４では、硬質材と弾性材との２層構造からなる封口板を用い、リベットによる内部端子との加締めとともに弾性材の押圧により密封する封口構造であるため、密封性と接続性を同時に得られるように制御するのは難しい。
【００１３】
そこで、本発明は、コンデンサ素子の内部リードとの接続時の封口板等に対するストレスを軽減し、加締め加工の容易化、コンデンサ素子の内部リードの分散化を図ることができる電解コンデンサ用封口板及び電解コンデンサの製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
係る課題を解決した本発明の電解コンデンサ用封口板及び電解コンデンサの製造方法は以下の通りである。
【００１５】
本発明の電解コンデンサ用封口板は、封口板２と、端子本体４、６とを備え、端子本体には複数の内部端子部８、１０と、固定部（平坦部１２）と、外部端子部１４とを備えたものである。封口板は、絶縁材料で形成されて外装ケース３２を封口する手段であり、端子本体はこの封口板を表裏面側に貫通して前記封口板に固定されている。そして、内部端子部は、端子本体の一面部の離間した位置に形成され、コンデンサ素子１６の内部リード（１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）が加締めによって接続される。固定部は、前記端子本体の他面部の前記内部端子部に対応する位置に形成され、内部リードを内部端子部へ接続する際に固定される。また、外部端子部は、前記端子本体の他面部の前記内部端子部に対応しない位置に形成され、又は前記固定部の面内に形成されている。
【００１６】
係る構成としたことにより、コンデンサ素子の内部リードとの接続時、内部端子部に加えられる加締め力は端子本体の固定部で受け止められ、しかも、端子本体は封口板を貫通して封口板に固定されているので、封口板にその加締め力が作用することがない。そのため、封止の信頼性を低下させることもなく、加締め接続処理が容易になる。また、加締め力によるストレスから、封口板及び外部端子部が防護されるので、外部端子部が内部端子部とコンデンサ素子の内部リードとの接続処理で損傷を受けることもない。
【００１７】
本発明の電解コンデンサ用封口板において、前記端子本体を柱体とし、該端子本体の一面側の中心部分に前記外部端子部を形成するとともに、その他の部分に固定部を形成し、前記端子本体の他面部側に前記外部端子部に対応する位置を避けて前記内部端子部を形成したことを特徴とする。
【００１８】
係る構成とすれば、外部端子部に跨がる加締め治具を以て固定部を以て固定され、その結果、内部端子部を容易に加締めることができ、内部端子部にコンデンサ素子の内部リードを容易にしかも確実に内部端子部の加締め処理で接続することができる。
【００１９】
また、本発明の電解コンデンサの製造方法は、外部端子部１４と、１又は複数の内部端子部８、１０と、この内部端子部に対応する面部に固定部（平坦部１２）とを備える端子本体４、６を、合成樹脂で成形された封口板２に一体化して固定する処理と、前記固定部を押さえた状態でコンデンサ素子１６の内部リード１８を前記内部端子部を加締めて接続する処理と、前記コンデンサ素子を収納した外装ケース３２を前記封口板で封口する処理とを含むことを特徴とする。
【００２０】
かかる製造方法によれば、封口板上の端子本体とコンデンサ素子の内部リードを接続する処理で封口板に無用なストレスを加えることがないので、製造途上で気密性を劣化されることがなく、信頼性の高い電解コンデンサを製造することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１及び図２には本発明の第１の実施の形態に係る電解コンデンサ用封口板が示され、図１の（Ａ）にはその平面図、図１の（Ｂ）にはその底面図、図２にはその縦断面図がそれぞれ記載されている。
【００２２】
封口板２は合成樹脂等の成形可能な絶縁材料で形成され、この封口板２には、封口板２を表裏面側に貫通して２つの端子本体４、６が固定されている。端子本体４を例えば、陽極用とすれば、端子本体６が陰極用である。これら端子本体４、６には、それぞれの一面部の離間した位置に複数の内部端子部８、１０が形成され、その他面部には、内部端子部８、１０に対応する位置に固定部としての平坦部１２が形成されているとともに、内部端子部８、１０に対応しない位置、即ち、内部端子部８、１０の中心軸に一致しない位置に外部端子部１４が形成されている。固定部としての平坦部１２は、内部端子部８、１０に対応し、その加締めの際に金型等に位置決め固定される。内部端子部８、１０は加締めが可能であって、その加締めでコンデンサ素子１６の内部リード１８が接続され、外部端子部１４は、電解コンデンサが実装される外部回路が接続される。内部リード１８には、内部端子部８、１０を挿入する透孔２０が形成されている。
【００２３】
さらに詳述すれば、端子本体４、６は、コンデンサ素子１６の電極材料と同一の金属材料、例えば、アルミニウムで形成された長円柱体であって、この端子本体４、６の一面部に円柱状の内部端子部８、１０が一定の間隔を設けて端子本体４、６と一体に形成されている。また、この端子本体４、６の他面部の中央部には円柱状の外部端子部１４が端子本体４、６と一体に形成され、この外部端子部１４の中央部には外部接続用のねじ孔２２が形成されている。即ち、この実施の形態では、外部端子部１４と内部端子部８、１０とは互いに中心軸が一致しない位置に形成され、内部端子部８、１０には平坦部１２が対応している。また、端子本体４、６の周囲中間部には長円状のフランジ部２４が形成され、このフランジ部２４は、インサート成形されて封口板２に一体化される端子本体４、６と封口板２との固定強度の増強手段を構成している。
【００２４】
そして、封口板２の外縁部に形成された凹部２６には、破線で示すように、ゴム等の弾性を持つ封止部材２８が設置される。この封止部材２８は、封口板２の周面形状と合致する形状である。また、封口板２の中央部には、図示しない安全弁を取り付ける安全弁用開口３０が形成されている。
【００２５】
この封口板２の製法については、例えば、封口板２の端子本体４、６の外部端子部１４を固定して位置ずれ防止を施し、長円形の成形金型（図示しない）に端子本体４、６の平坦部１２を密着して設置し、成形可能な封口板用樹脂を流して端子本体４、６をインサート成形して封口板２を形成することができる。この場合、プラスとマイナスの外部端子部１４を長円形封口板の長軸上に配置したので、封口板２上の板面の効率的利用が図られている。
【００２６】
このような封口板２を用いた電解コンデンサは例えば、図３のように、構成される。図３はその電解コンデンサの部分断面図を示している。
【００２７】
この電解コンデンサの製造方法を説明すれば、コンデンサ素子１６から引き出された内部リード１８と端子本体４、６の内部端子部８又は１０とは、封口板２の内部端子部８、１０を、例えば、長円柱体のコンデンサ素子１６から導出された内部リード１８の先端部分に形成された透孔２０に挿入し、端子本体４、６の内部端子部８、１０の平坦部１２を押さえ、例えば、加締め用金型に密着させて内部端子部８、１０を加締めて接続することができる。そして、この内部リード１８と内部端子部８又は１０とを固定した後、内部リード１８の先端部を折り返して加締められた内部端子部８、１０の上に載置し、その上から超音波溶接を行い、内部リード１８と内部端子部８又は１０とを溶接し、電気的な接続が強化されている。また、封口板２と連結させたコンデンサ素子１６は外装ケース３２に収納され、封口板２を外装ケース３２の係止部３４上に位置決めさせた状態で、外装ケース３２の開口縁部３６の加締め処理（カーリング処理）を行い、封口板２に取り付けられた封止部材２８上に食い込ませて封止が行われている。
【００２８】
また、この電解コンデンサでは、コンデンサ素子１６の端面から、各極複数の内部リード１８が引き出されており、即ち、陽極側内部リード１８ａ、１８ｂ、陰極側内部リード１８ｃ、１８ｄが引き出され、陽極側内部リード１８ａが陽極側の端子本体４の内部端子部８、陽極側内部リード部１８ｂが内部端子部１０、陰極側内部リード１８ｃが陰極側の端子本体６の内部端子部８、陰極側内部リード部１８ｄが内部端子部１０にそれぞれ接続されている。
【００２９】
ところで、コンデンサ素子１６の長円形の端面から引き出されている内部リード１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、例えば、図４の（Ａ）に示すように、長径方向の複数箇所、この実施の形態では、間隔を設けて４か所に分散させて引き出されている。しかも、各内部リード１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、コンデンサ素子１６の短径部側にも間隔が設けられている。従って、このような配置位置を以て複数の内部リード１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄが引き出されたコンデンサ素子１６では、コンデンサ素子１６の長円柱体の外観形状に生じる歪みが小さくなるので、陽極側、陰極側の２か所に集中させた引出した例えば、図４の（Ｂ）に示す形態のように、空間３８を生じさせることがない。図４の（Ｂ）に示す例では、内部リード１８を集合させたことにより、その厚みでコンデンサ素子１６に凹凸を生じさせ、コンデンサ素子１６と外装ケース３２との間に生じる空間３８がコンデンサ素子１６と外装ケース３２との密着性を損なう。これに対し、本発明に係る図４の（Ａ）に示す例では、各内部リード１８ａ〜１８ｄのショートが防止できるとともに、コンデンサ素子１６と外装ケース３２との密着性が維持されて電解コンデンサの放熱効果を高めることができる。
【００３０】
また、この実施の形態では、平板状の巻軸４０を用いて陰極箔と陽極箔をセパレータを介して巻回して長円状のコンデンサ素子１６が形成されているが、このコンデンサ素子１６には、円筒状の巻軸を用いて陰極箔と陽極箔をセパレータを介して巻回して円筒状素子としてもよい。
【００３１】
次に、図５には本発明の第２の実施の形態に係る電解コンデンサ用封口板が示され、図５の（Ａ）にはその平面図、図５の（Ｂ）にはその底面図、図５の（Ｃ）はその縦断面図が示されている。第１の実施の形態では、端子本体４、６に円柱状の突部からなる外部端子部１４を形成したが、この第２の実施の形態では、端子本体４、６の上面部を一様に平坦部１２とするとともに、この平坦部１２の面内にねじ孔２２を形成して外部端子部１４としたものである。このように構成すれば、外部端子部１４が平坦部１２の面内に設置されたことから、平坦部１２から突出した外部端子部１４がなく、内部端子部８、１０の加締めや超音波溶接時に第１の実施の形態のように、外部端子部１４を避ける必要がない。この場合、内部端子部８、１０の加締め処理が容易になる。なお、端子本体４、６の上面部を一様に平坦部としているため、ねじ孔の配置位置や数を容易に変更できるため、実装形態の変更による端子本体自体の変更等がなく、製造コストが低減される。
【００３２】
なお、この他、内部リードを加締めや超音波溶接の際に固定する固定部を上面視円形、楕円形、正方形、長方形としてもよく、端子本体を直接押さえられる形態であればよい。また、固定部は平坦形状に限らず、曲面でもよく、左右へのずれ防止や位置決め用の凹部や凸部を設けたものでもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果が得られる。
ａ  本発明の電解コンデンサ用封口板によれば、内部端子部を加締め接続する際に、固定部を加締め治具により直接に押さえることができるので、加締め時の封口板へのストレスを軽減し、また、加締め接続を容易とし、封止の信頼性を損なうことがない。
ｂ  本発明の電解コンデンサ用封口板によれば、端子本体に複数の内部端子部を間隔を設けて形成したので、コンデンサ素子における内部リードの引出し位置を分散させることができ、内部リードの引出しによるコンデンサ素子の外観形状の歪みを抑制でき、その結果、外装ケースとコンデンサ素子との密着性を高め、放熱効果を高めることができる。
ｃ  本発明の電解コンデンサの製造方法によれば、製造途上での封口板に対するストレスを軽減でき、信頼性の高い電解コンデンサを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電解コンデンサ用封口板を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその底面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電解コンデンサ用封口板を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る電解コンデンサ用封口板を用いた電解コンデンサを示す部分断面図である。
【図４】内部リードの引出し形態を示し、（Ａ）は本発明の実施の形態に係る図、（Ｂ）は比較例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る電解コンデンサ用封口板を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその底面図、（Ｃ）はその縦断面図である。
【符号の説明】
２  封口板
４、６  端子本体
８、１０  内部端子部
１２  平坦部（固定部）
１４  外部端子部
１６  コンデンサ素子
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ  内部リード
３２  外装ケース
【図１】
2004214362.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004214362.tif 000006
【図５】
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