(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液を充填した容器のフタ部に電解液を吸い上げる複数のＴ形ホースを配設し、このＴ形ホースの一方に電解液の気泡を取り除く空気溜め部と電解液を安定して注入するための液溜め部が一緒になった貯蔵部を設け、Ｔ形ホースの他方と定量ポンプをチューブで接続して定量ポンプで電解液を吸引して一定量の電解液を金属ケースに注入する工程と、外部引き出しリード線に封口体を装着したコンデンサ素子を前記金属ケースに挿入する工程と、この金属ケース内を減圧することによりコンデンサ素子に電解液を含浸させる工程と、前記金属ケースの開口部を封口体で封止する工程とを備えたアルミ電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
Ｔ形ホースの電解液の吸い上げ部にフィルターを配設した請求項１に記載のアルミ電解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、各種電子機器や車両用回路に使用されるアルミ電解コンデンサにおける電解液の供給方法及びアルミ電解コンデンサの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来のアルミ電解コンデンサにおけるコンデンサ素子に電解液を真空含浸させる含浸装置の概略図であり、陽極箔と陰極箔との間にセパレータを介在させて巻回することにより構成され、陽極箔と陰極箔に夫々リード線を接続したコンデンサ素子４１を、真空槽４８に設けた固定部４２に配置し、真空槽４８内を真空ポンプ４７により真空にしたのち、コンデンサ素子４１に電解液４４を含浸させるものである。
【０００３】
このように構成された従来の含浸装置は、真空圧経路を開閉するバルブ４５を開き、真空槽４８内を真空ポンプ４７により減圧し、所定の真空圧に到達後、電解液４４を貯留した収容槽４３を駆動装置により直接上昇させコンデンサ素子４１を電解液４４に浸漬させ、所定時間その状態を保持する。続いて、大気圧経路の開閉バルブ４６を開放し大気圧へ戻し、収容槽４３を下降させて、コンデンサ素子４１を取り出すという含浸装置であった（特許文献１参照）。
【０００４】
また、電解液の供給方法において、電極を缶内に収納した後、電解液を定量ポンプにより所定量を分割して注入する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２１７９９１号公報
【特許文献２】特開平０９−０５０８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の含浸装置では、収容槽４３を上下させる駆動系のばらつきを直接受けるため、コンデンサ素子４１に対する浸漬時の液面位置がばらつき、液面位置が高いとコンデンサ素子４１に接続されたリード線のアルミ丸棒部に電解液４４が付着する、また、液面位置が低いと含浸性を損なうという課題があった。
【０００６】
また、多数のコンデンサ素子４１を一度に浸漬させるため、コンデンサ素子４１に含浸される電解液４４の量を定量化することができないことから、必要以上の電解液４４を含浸させなければならず、電解液４４の消費量が多くなるという課題があった。
【０００７】
また、電解液を定量ポンプにより所定量を分割して注入する方法においては、電解液がリード線に付着しやすくなり、封口体とのシール性が悪くなる問題や、電解液供給装置が大掛かりになり、装置が高額になる課題を有している。さらには、電解液の液量を１ｍｌ以下をコントロールしようとすると、気泡などが介在して正確な液量にすることが難しいという課題があった。
【０００８】
本発明はこのような従来の課題を解決し、設備投資を抑制し、容易に電解液の所定量を確実に供給することができるとともに、金属ケース内に注入された所定量の電解液をコンデンサ素子に確実に含浸させ、アルミ電解コンデンサの特性ばらつきの低減を図ることができる電解液の供給方法及びアルミ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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、電解液を充填した容器のフタ部に電解液を吸い上げる複数のＴ形ホースを配設し、このＴ形ホースの一方に電解液の気泡を取り除く空気溜め部と電解液を安定して注入するための液溜め部が一緒になった貯蔵部を設け、Ｔ形ホースの他方と定量ポンプをチューブで接続して定量ポンプで電解液を吸引して一定量の電解液を金属ケースに注入する工程と、外部引き出しリード線に封口体を装着したコンデンサ素子を前記金属ケースに挿入する工程と、この金属ケース内を減圧することによりコンデンサ素子に電解液を含浸させる工程と、前記金属ケースの開口部を封口体で封止する工程とを備えたアルミ電解コンデンサの製造方法とするものである。
【００１０】
また、Ｔ形ホースの電解液の吸口部にフィルターを配置したものであり、さらには、容器の電解液の残量を検出する液体検出棒を配置し、電解液の残量が所定量より少なくなったときにコントローラにより定量ポンプを停止するようにした電解液の供給方法とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、Ｔ形ホースの一方に電解液の気泡を取り除く空気溜め部と電解液を安定して注入するための液溜め部が一緒になった貯蔵部を配設した構成とすることにより、定量ポンプから吸引された際、電解液側と液溜め部側とがＴ形ホースでバランスが保たれることにより、電解液に気泡が介在することなく、少量（１ｍｌ以下）の電解液を絶えず一定量排出することができる。
【００１３】
また、供給装置の構造がシンプルであるため、設備費用が安く、故障率も低くなりメンテナンスも容易である。
【００１４】
また、本発明のアルミ電解コンデンサの製造方法により、金属ケース内に一定量の電解液を注入することができるので、コンデンサ特性のばらつきを低減することができ、品質の良い製品を安定に生産することができる。
【００１５】
また、駆動装置を用いることがないので電解液の液面位置をコントロールすることがないので、コンデンサ素子に接続したリード線に電解液が余分に付着することなく、コンデンサ素子の内部まで電解液を充分に含浸できるという効果が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は一実施の形態における電解液の供給装置の概念図で、図２はフタ部の斜視図、図３はフィルタの断面図である。図１において、１１は容器で電解液１２が充填される。１３は容器１１の上部に配設したフタ部で、図２に示すようにフタ部１３に容器１１の電解液１２を吸い上げるホース１４と電解液１２の残存量を検出する液面検出棒１５が配設される。また、前記ホース１４の上部にＴ形ホース１６が接続され、一方が電解液１２を補充したときなどに混在する空気を除去する空気溜め部１７と電解液を安定して注入するための液溜め部１８が一緒になった貯蔵部１９が接続され、他方を電解液１２を吸引する定量ポンプ２１に接続したチューブ２０が接続される。
【００１７】
前記ホース１４の下部には電解液１２に混入した異物を取り除くためのフィルター２２が配設される。このフィルター２２は例えば図３に示すように、ステンレスの焼結体３１の上部にホース１４をＯリングを用いた接続部３３で接続するような構成からなり、電解液１２に混入した異物を完全に取り除くことができる。
【００１８】
前記定量ポンプ２１はコントローラ２３より制御することにより、容器１１の電解液１２を金属ケース２４に所定量を注入することができる。
【００１９】
前記電解液１２はエチレングリコールやγ−ブチロラクトン、水等の有機溶媒と、マレイン酸、安息香酸、フタル酸等の有機カルボン酸やホウ酸等の無機酸からなる電解質とから構成され、粘度は１〜４０ｍＰａ・ｓと比較的高範囲の粘性を有している。
【００２０】
この粘性のある電解液１２は、定量ポンプ２１から吸引されることによりフィルター２２を介在してホース１４からＴ形ホース１６を通って定量ポンプ２１により比較的少量（０．１〜１．０ｍｌ）でも容易に液量を正確にコントロールすることができる。
【００２１】
なお、前記ホース１４及びチューブ２０は電解液の液量が１ｍｌ以下と少量の場合も考慮すると、その内径は１０ｍｍ以下のものが好ましく、チューブの内径はホースの内径よりも小さい方が気泡が介在しにくく、少量の電解液を正確にコントロールすることができる。
【００２２】
また、電解液１２の液面がフィルター２２の焼結体３１までに達したときは液面検出棒１５で検出してコントローラ２３より定量ポンプ２１の動作を停止させる。液面をフィルター２２の焼結体３１の途中まで下げると電解液１２に気泡が多く存在するようになり、空気溜め部１７だけで取り除くことができなくなり、所定量の電解液１２を金属ケース２４に注入することができなくなる。
【００２３】
なお、電解液１２を注入された金属ケース２４は、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回されたコンデンサ素子が挿入され、金属ケース内を減圧させてコンデンサ素子に電解液１２を含浸させ、その後、金属ケース２４の開放端を封口体で封止することにより電解コンデンサを得ることができる。
【００２４】
このように電解液の供給経路において電解液の吸引に起因する気泡の移動経路と電解液の供給経路が分かれるように分岐部（Ｔ形ホース１６）を設けることで気泡が介在しない電解液を金属ケース２４に注入することができる。
【００２５】
以下、具体的な実施例を用いて説明する。
【００２６】
（実施例）
前記一実施の形態の電解液の供給装置において、下記（表１）に示す組成（粘度：１０ｍＰａ・ｓ）の電解液を容器に充填し、金属ケース内に０．２ｍｌの電解液を注入した。なお、ホース１４は内径が６ｍｍのもの、チューブは内径３ｍｍのものを使用した。また、金属ケースは２０個用意した。
【００２７】
【表１】
0004797812.tif 000002
【００２８】
前記金属ケース内に、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回されたコンデンサ素子を挿入し、金属ケース内を減圧させてコンデンサ素子に電解液を含浸させた後、金属ケースの開放端を封口体で封止することによりアルミ電解コンデンサを作製した（定格電圧１６Ｖ  １００μＦ  φ８×１６ｍｍ）。
【００２９】
（比較例）
前記図４に示す従来の含浸装置において、（表１）に示す電解液を含浸装置の収容槽４３内に貯留し、前記実施例と同様のコンデンサ素子を真空槽４８に設けた固定部４２に配置した後、真空圧経路を開閉するバルブ４５を開き、真空槽４８内を真空ポンプ４７により減圧し、所定の真空圧に到達後、電解液を貯留した収容槽４３を駆動装置により直接上昇させコンデンサ素子４１を電解液に浸漬させ、所定時間その状態を保持する。続いて、大気圧経路の開閉バルブ４６を開放し大気圧へ戻し、収容槽４３を下降させて、コンデンサ素子４１を取り出す。次に、前記実施例と同様にしてアルミ電解コンデンサを作製した（定格電圧１６Ｖ  １００μＦ  φ８×１６ｍｍ）。
【００３０】
前記実施例及び比較例のアルミ電解コンデンサについて、それぞれ５０個用意し、その初期特性及び１０５℃で寿命試験を行った。その結果を（表２）に示す。なお、値は５０個の平均値を表す。
【００３１】
【表２】
0004797812.tif 000003
【００３２】
（表２）から明らかなように、実施例のアルミ電解コンデンサの初期特性において、静電容量が比較例よりも高い値を得ることができ、その容量ばらつきも比較例に比べて約半分以下に低減することができる。また、実施例のアルミ電解コンデンサは１０５℃の寿命試験を行っても、液漏れやパンクするといった不具合を発生することはなかった。
【００３３】
このように、本発明の電解液の供給方法により、定量ポンプから吸引された際、電解液側と液溜め部側とがＴ形ホースでバランスが保たれることにより、電解液に気泡が介在することなく、０．２ｍｌとごくわずかな電解液でも絶えず一定量排出することができるので、コンデンサ特性のばらつきを低減することができ、品質の良い製品を安定に生産することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明による電解液の供給方法は、電解液の気泡を簡単に取り除くことができるので一定量の電解液を金属ケース内に注入することができる。また、供給装置の構造がシンプルであるため、設備費用が安く、故障率も低くなりメンテナンスも容易であり、液体の定量制御が必要な分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態による電解液の供給装置の概略図
【図２】同フタ部の構成を示す斜視図
【図３】同フィルタの構成を示す断面図
【図４】従来の構成を示す電解液の含浸装置の概略図
【符号の説明】
【００３６】
１１  容器
１２  電解液
１３  フタ部
１４  ホース
１５  液面検出棒
１６  Ｔ形ホース
１７  空気溜め部
１８  液溜め部
１９  貯蔵部
２０  チューブ
２１  定量ポンプ
２２  フィルター
２３  コントローラ
２４  金属ケース
３１  焼結体
３３  接続部
【図１】
0004797812.tif 000004
【図２】
0004797812.tif 000005
【図３】
0004797812.tif 000006
【図４】
0004797812.tif 000007