(57)【要約】【課題】巻回形のアルミ電解コンデンサに関し、小型大容量化と低ＥＳＲ化を両立させることが難しいという課題を解決し、小型大容量で低ＥＳＲのアルミ電解コンデンサを提供することを目的とする。【解決手段】２層巻きにした陽極箔２と陰極引出しリード３ａを接続した陰極箔３をセパレータ４を介在させ、かつ陽極箔２をずらして巻回したコンデンサ素子１を金属ケース６内に収納し、この金属ケース６の内面に上記コンデンサ素子１の陽極箔２をずらして形成した接合部２ａを接合した構成により、陽極箔２の２層巻きにより陰極箔３が無い分だけ素子収納効率を上げて小型大容量化を図り、かつ陽極引き出しリードを無くして陽極箔２を直接金属ケース６の内底面に接合することによりＥＳＲの低減が図れるため、小型大容量化と低ＥＳＲ化を両立させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２枚を重ね合わせた陽極箔と陰極引出しリードが接続された陰極箔をその間にセパレータを介在させ、かつ上記重ね合わせた陽極箔を陰極箔に接続された陰極引出しリードと反対方向にずらした状態でこれらを巻回することにより形成されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を駆動用電解液と共に収納した有底筒状の金属ケースと、この金属ケースの開口部を封止すると共に上記陰極引出しリードを挿通させた封口部材からなり、上記コンデンサ素子を形成する陽極箔のずらして巻回された部分を金属ケースの内面に接合したアルミ電解コンデンサ。
【請求項２】
少なくとも２枚を重ね合わせた陽極箔が表裏面を貫通するエッチングピットを有したものである請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ。
【請求項３】
コンデンサ素子を形成する陽極箔のずらして巻回された部分と金属ケースの内面との接合が超音波溶接またはレーザー溶接によって行われた請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に使用されるアルミ電解コンデンサの中で、特に小型大容量化を図ったアルミ電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来のアルミ電解コンデンサの構成を示した一部切り欠き斜視図であり、図５において１０はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子１０はアルミニウム箔をエッチング処理して誘電体酸化皮膜層を形成した陽極箔１１とアルミニウム箔をエッチング処理した陰極箔１２とをその間にセパレータ１３を介在させて巻回することにより形成されたものである。
【０００３】
１４と１５はこのコンデンサ素子１０を構成する陽極箔１１と陰極箔１２に夫々接続されて引き出された陽極リードと陰極リードである。１６は上記コンデンサ素子１０を駆動用電解液１７と共に収納した有底円筒状の金属ケース、１８はこの金属ケース１６の開口部に嵌め込まれて封止を行うと共に、上記コンデンサ素子１０から一対で引き出された陽極リード１４と陰極リード１５を挿通させた封口部材である。
【０００４】
このように構成された従来のアルミ電解コンデンサでは、小型大容量化を図るために種々の試みが成されており、各構成部材単独での性能向上は元より、アルミ電解コンデンサ、あるいは金属ケース１６内に占めるコンデンサ素子１０の体積割合（以下、素子収納効率という）を如何に高めることができるかという検討が行われている。
【０００５】
図６（ａ）、（ｂ）はこのような目的のために考案された陽極多層巻きアルミニューム電解コンデンサの構成を示した平面図と断面図、図７（ａ）、（ｂ）はこの図６（ａ）、（ｂ）の陽極多層巻きアルミニューム電解コンデンサに用いられるコンデンサ素子の構成を示した要部平面図と断面図であり、同図において２０はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子２０はリード線２１を接続した陽極タブ２２ａ，２２ｂが夫々取り付けられて積層された２枚の陽極箔２３，２４と、リード線２１を接続した陰極タブ２５が取り付けられた陰極箔２６とを、その間にセパレータ２７を介在させて巻回することにより形成されているものである。２８はこのコンデンサ素子２０を収納したケース、２９はゴム等の弾性絶縁材料よりなり、上記ケース２８を絞ることによって固定された封口体である。
【０００６】
このように構成された従来の陽極多層巻きアルミニューム電解コンデンサは上記陽極箔２３，２４を２枚又は３枚の多層巻きにすることにより、１枚巻きの場合に比べて容量を２〜３割増加させることができるので小型化が可能になるということが記載されているものであった。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】実開昭５６−３６１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記従来のアルミ電解コンデンサでは、陽極箔２３，２４を多層巻きにすることにより陰極箔２６が無い分だけ素子収納効率を上げて小型大容量化を図ることはできるものの、リード線２１を接続した陽極タブ２２ａ，２２ｂが複数の陽極箔２３，２４に夫々取り付けられているために、このリード線２１を接続した陽極タブ２２ａ，２２ｂの数が増えれば増えるほど陽極タブ２２ａ，２２ｂならびに陰極タブ２５との距離が近付くために短絡の恐れがあると共に、封口体２９の加工や気密性の確保も難しくなり、小型化を妨げる大きな障害となっていた。
【０００９】
さらに、陽極箔２３，２４を多層巻きにすることにより素子収納効率を上げて小型大容量化を図ることはできるものの、陽極箔２３，２４と陽極タブ２２ａ，２２ｂの接続箇所が増えることによってＥＳＲ（等価直列抵抗）が増加するという相反する新たな問題が発生し、小型大容量化と低ＥＳＲ化を両立させることは極めて困難であるという課題を有したものであった。
【００１０】
本発明はこのような従来の課題を解決し、小型大容量化と低ＥＳＲ化を両立させることが可能なアルミ電解コンデンサ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】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも２枚を重ね合わせた陽極箔と陰極引出しリードが接続された陰極箔をその間にセパレータを介在させ、かつ上記重ね合わせた陽極箔を陰極箔に接続された陰極引出しリードと反対方向にずらした状態でこれらを巻回することにより形成されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を駆動用電解液と共に収納した有底筒状の金属ケースと、この金属ケースの開口部を封止すると共に上記陰極引出しリードを挿通させた封口部材からなり、上記コンデンサ素子を形成する陽極箔のずらして巻回された部分を金属ケースの内面に接合したという構成のものであり、これにより、陽極箔を多層巻きにすることにより陰極箔が無い分だけ素子収納効率を上げて小型大容量化を図ることができ、かつ陽極引き出しリードを無くして陽極箔を直接金属ケースの内面に接合することによりＥＳＲを大きく低減することができるようになるという作用効果を有する。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、少なくとも２枚を重ね合わせた陽極箔が表裏面を貫通するエッチングピットを有したものであるという構成にしたものであり、これにより、陽極箔を多層巻きにすることによって容量向上を図ることができるという効果をより効果的に得ることができるという作用効果を有する。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、コンデンサ素子を形成する陽極箔のずらして巻回された部分と金属ケースの内面との接合が超音波溶接またはレーザー溶接によって行われたという構成にしたものであり、これにより、接続の信頼性を安定させることができるという作用効果を有する。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によるアルミ電解コンデンサは、陽極箔を多層巻きにすることにより陰極箔が無い分だけ素子収納効率を上げて小型大容量化を図ることができると共に、陽極引き出しリードを無くして陽極箔を直接金属ケースの内面に接合することによりＥＳＲを大きく低減することができ、小型大容量化と低ＥＳＲ化を両立させることができるようになるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜３に記載の発明について説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態１によるアルミ電解コンデンサの構成を示した断面図、図２（ａ）、（ｂ）は図１のアルミ電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子の構成を示した展開斜視図と要部断面図であり、同図において１はコンデンサ素子、２はアルミニウム箔をエッチング処理して誘電体酸化皮膜層を形成した陽極箔、３はアルミニウム箔をエッチング処理して陰極引き出しリード３ａが接続された陰極箔、４はセパレータであり、上記コンデンサ素子１は陽極箔２を２枚重ね合わせ、これにセパレータ４を介在させて陰極箔３を重ね合わせ、かつ陽極箔２を陰極箔３に接続された陰極引き出しリード３ａと反対方向に少しずらした状態でこれらを巻回し、終端に巻き止めテープ５を貼り付けることにより構成されているものである。
【００１７】
６はこのように構成されたコンデンサ素子１を図示しない駆動用電解液と共に収納した有底円筒状のアルミニウム製の金属ケース、７は上記コンデンサ素子１から引き出された陰極引き出しリード３ａを挿通させて金属ケース６の開口部に嵌め込まれ、金属ケース６の開放端近傍の外周面を絞り加工することにより封止を行う封口部材であり、上記コンデンサ素子１の陰極引き出しリード３ａと反対方向に少しずらした状態で巻回された部分を陽極箔の接合部２ａとし、この接合部２ａを金属ケース６の内底面にレーザー溶接で接合することにより金属ケース６を陽極取り出し用にしたものである。
【００１８】
このように構成された本実施の形態によるアルミ電解コンデンサは、陽極箔２を２層巻きにすることにより陰極箔３が無い分だけ素子収納効率を上げて小型大容量化を図ることができると共に、陽極引き出しリードを無くして陽極箔２を直接金属ケース６の内底面に接合することによりＥＳＲを大きく低減することができ、小型大容量化と低ＥＳＲ化を両立させることができるようになるものである。
【００１９】
なお、上記陽極箔２を２層巻きにすることにより陰極箔３が無い分だけ素子収納効率を上げて小型大容量化を図ることができるという効果は、陽極箔２を構成するアルミニウム箔に表裏面から施すエッチング処理を、中心部に芯材を残すことなく、エッチングピットが表裏面を貫通するように行ったものを用いるようにすればその効果をより高く得ることができるものであり、このような構成のサンプルを作製して評価したところ、２枚重ね合わせた場合の容量は、（１枚の陽極箔２が有する容量×２×９０％）に近い容量を発揮することができた。
【００２０】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項１〜３に記載の発明について説明する。
【００２１】
本実施の形態は上記実施の形態１で説明したアルミ電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子の陽極箔を３枚重ねて３層巻きとした構成のものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。
【００２２】
図３は本発明の実施の形態２によるアルミ電解コンデンサの構成を示した断面図、図４（ａ）、（ｂ）は図３のアルミ電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子の構成を示した展開斜視図と要部断面図であり、同図において８はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子８は上記実施の形態１で説明した陽極箔２と同様の陽極箔２を３枚重ね合わせ、これにセパレータ４を介在させて陰極箔３を重ね合わせ、実施の形態１と同様に陽極箔２を少しずらせて接合部２ｂを形成した状態で巻回することによって構成されたものである。
【００２３】
このように構成された本実施の形態２によるアルミ電解コンデンサは、実施の形態１と同様に、陽極箔２を３層巻きにすることにより陰極箔３が無い分だけ素子収納効率を上げて小型大容量化を図ることができると共に、陽極引き出しリードを無くして陽極箔２を直接金属ケース６の内底面に接合することによりＥＳＲを大きく低減することができ、小型大容量化と低ＥＳＲ化を両立させることができるようになるものであり、陽極箔２を２層、３層、あるいはこれ以上の多層巻きにすることにより、同様の効果をより引き出すことができるようになるものである。
【００２４】
なお、上記実施の形態１ならびに実施の形態２においては、アルミ電解コンデンサを例にして本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、分極性電極と電解液の界面で形成される電気二重層を利用した電気二重層コンデンサに適用しても同様の効果が得られるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明によるアルミ電解コンデンサは、小型大容量化と低ＥＳＲ化を両立させることができるという格別の効果を奏し、例えばカメラ付き携帯電話や小型デジタルカメラのストロボ用等として有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１によるアルミ電解コンデンサの構成を示した断面図
【図２】（ａ）同アルミ電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子の展開斜視図、（ｂ）同要部断面図
【図３】本発明の実施の形態２によるアルミ電解コンデンサの構成を示した断面図
【図４】（ａ）同アルミ電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子の展開斜視図、（ｂ）同要部断面図
【図５】従来のアルミ電解コンデンサの構成を示した一部切り欠き斜視図
【図６】（ａ）従来の小型大容量化を図った陽極多層巻きアルミニューム電解コンデンサの構成を示した平面図、（ｂ）同断面図
【図７】（ａ）図６の陽極多層巻きアルミニューム電解コンデンサに使用されるコンデンサ素子の構成を示した要部平面図、（ｂ）同断面図
【符号の説明】
【００２７】
１，８  コンデンサ素子
２  陽極箔
２ａ，２ｂ  陽極箔の接合部
３  陰極箔
３ａ  陰極引き出しリード
４  セパレータ
５  巻き止めテープ
６  金属ケース
７  封口部材
【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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【図７】
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