(57)【要約】【目的】  非水系電解液を用いた電解コンデンサの製造過程での、電解液の大気からの吸湿を防止する。【解決手段】  陽極箔と陰極箔をセパレータを介して巻回したコンデンサ素子１に、封口部材４を装着し、そのコンデンサ素子１を乾燥する。さらに乾燥雰囲気に保持した気密空間１０の中で外装ケース５に非水系の電解液６を注入し、その後に乾燥雰囲気に保持した気密空間１０の中でコンデンサ素子１を外装ケース５に収納して、コンデンサ素子５に電解液６を含浸し、さらに外装ケース５の開口端部を封口部材４で封口する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極箔と陰極箔をセパレータを介して巻回され、駆動用の電解液が含浸されてなるコンデンサ素子を、有底筒状の外装ケースに収納するとともに、外装ケースの開口端部を封口部材で封口してなる電解コンデンサの製造方法において、
乾燥雰囲気下で外装ケースに非水系の電解液を注入し、その後にコンデンサ素子を外装ケースに収納して、さらに外装ケースの開口端部を封口部材で封口することを特徴とする電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
陽極箔と陰極箔をセパレータを介して巻回され、駆動用の電解液が含浸されてなるコンデンサ素子を、有底筒状の外装ケースに収納するとともに、外装ケースの開口端部を封口部材で封口してなる電解コンデンサの製造方法において、
乾燥雰囲気下で外装ケースに非水系の電解液を注入し、その後に封口部材を装着したコンデンサ素子を外装ケースに収納して、外装ケースの開口端部を封口部材で封口する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】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電解コンデンサの製造方法に関し、特に非水系の電解液を用いた電解コンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサの構造としては、図２に示すように、一般的に帯状のアルミニウム箔をエッチングにより拡面処理し、さらに陽極酸化により誘電酸化皮膜を形成した陽極箔と、帯状のアルミニウム箔をエッチングにより拡面処理した陰極箔を、セパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子に駆動用の電解液を含浸し、さらにコンデンサ素子をアルミニウム等の金属よりなる有底筒状の外装ケースに収納し、この外装ケースの開口端部をブチルゴム等の弾性部材からなる封口部材で封口し、外装ケースの側面および開口端部を加締めて封止を行っている。
【０００３】
このような電解コンデンサの製造プロセスとしては、一般的にはコンデンサ素子を形成した後に、コンデンサ素子に電解液を含浸するために、コンデンサ素子を含浸槽に入れ、含浸槽を減圧雰囲気とした後に、含浸槽に電解液を注入し、その後含浸槽を大気圧状態に開放することによりコンデンサ素子に電解液を含浸している。また、コンデンサ素子を電解液が注入された含浸槽に浸漬し、この状態で含浸槽を減圧雰囲気として、コンデンサ素子中に含まれる空気を脱泡することにより含浸することも行われている。
【０００４】
このようなコンデンサ素子の含浸技術に関しては、従来より公知の技術として、例えば特許文献１にて開示されている。
【特許文献１】特開２０００−４９０５９号公報
【０００５】
そして、含浸が終了したコンデンサ素子に封口部材を装着し、さらにコンデンサ素子と封口部材を外装ケースに収納して、外装ケースの側面および開口端部を加締めて電解コンデンサを製造している。
【０００６】
以上のような製造方法では、コンデンサ素子への電解液の含浸のプロセスとしては、複数のコンデンサ素子を同時に含浸槽に入れて、コンデンサ素子への電解液の含浸を一括して行い、その後に個々のコンデンサ素子に封口部材を装着して、さらに外装ケースにそれぞれ収納して、外装ケースの側面および開口端部を加締める方法となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、電解コンデンサの駆動用電解液として、従来より様々なものが提案されており、電解液の溶媒を水を主体とした水系の電解液や、溶媒を有機溶媒とした非水系の電解液が知られている。
【０００８】
この中で、非水系の電解液としては、γ−ブチロラクトンやエチレングリコール等の有機溶媒にホウ酸、アジピン酸や四級アンモニウム塩等の溶質を溶解した電解液がある。このような非水系の電解液の中には、電解液中に水分を積極的に添加したものもあるが、水を殆ど含まない電解液もある。そして水を殆ど含まない非水系の電解液を用いる場合には、電解液に水分を含んでしまうと電解コンデンサの電気的特性や寿命特性に悪影響を及ぼすことがある。
【０００９】
すなわち、非水系の電解液に水を含んでしまうと、電解コンデンサの内部では電解液と接する陰極箔等で腐食が発生し、その際の水の分解反応により水素ガスを発生する場合がある。そして、発生した水素ガスによって、電解コンデンサの内部圧力が上昇し、電解コンデンサの外装ケースの変形を引き起こす場合がある。
【００１０】
以上のような不都合があるため、水分の混入すると特性に影響を及ぼすおそれのある非水系の電解液を使用する場合には、電解液自体に水分を含まないようにすることは勿論のこと、電解コンデンサの製造過程においても電解液に水分が混入しないようにすることが重要となる。
【００１１】
しかしながら、電解コンデンサの製造過程において、前述したように、複数のコンデンサ素子を含浸槽の中で電解液を含浸した後に、外装ケースにコンデンサ素子を収納して加締めを行う場合には、電解液の含浸が終了したコンデンサ素子を移送する工程等で、コンデンサ素子が大気に晒される場合があり、この時コンデンサ素子に含浸された電解液が大気中の水分を吸湿することがある。そして、この吸湿された水分によって、前述した電解コンデンサの不具合が発生することがある。
【００１２】
このような不具合の発生を回避するためには、大気中からの水分の吸湿を遮断するため、電解コンデンサの製造過程の全てを湿度管理をすることによっても達成できるが、製造装置の全てを湿度管理するためには、製造装置全体を密閉空間として大気から遮断することが必要となるため、製造設備が大がかりなものとなってしまい現実的ではない。
【００１３】
そこで、この発明は、非水系の電解液を用いた電解コンデンサの製造方法として、電解コンデンサの製造プロセスで電解液に水分が混入することのない製造方法を、簡易な方法で実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１にかかる発明は、電解コンデンサの製造方法として、陽極箔と陰極箔をセパレータを介して巻回され、駆動用の電解液が含浸されてなるコンデンサ素子を、有底筒状の外装ケースに収納するとともに、外装ケースの開口端部を封口部材で封口してなる電解コンデンサの製造方法において、乾燥雰囲気下で外装ケースに非水系の電解液を注入し、その後にコンデンサ素子を外装ケースに収納して、さらに外装ケースの開口端部を封口部材で封口することを特徴とする。
【００１５】
このように、外装ケースに電解液を注入して、その後にコンデンサ素子を外装ケースに収納することによりコンデンサ素子に電解液を含浸する工程と、封口部材によって外装ケースを封口する工程を乾燥雰囲気下で行うことにより電解液への吸湿を防止することができるようになる。
【００１６】
すなわち、乾燥雰囲気下で外装ケースに非水系の電解液を注入し、その後にコンデンサ素子を外装ケースに収納して、さらに外装ケースの開口端部を封口部材で封口することにより、電解液が水分を含む大気に晒されることがないため、電解液が大気中から水分を吸湿することがなくなる。
【００１７】
以上の製造方法を採用すれば、コンデンサ素子を外装ケースに収納することによりコンデンサ素子に電解液を含浸する工程と、封口部材によって外装ケースを封口する工程を乾燥雰囲気となるように管理するだけで、電解液に水分が混入することを防止できるので、製造設備全体を湿度管理するような大がかりなものではなく、必要最小限の部分を湿度管理すれば良いことになり、製造設備が簡単なものとなる。
【００１８】
また、請求項２にかかる発明は、陽極箔と陰極箔をセパレータを介して巻回され、駆動用の電解液が含浸されてなるコンデンサ素子を、有底筒状の外装ケースに収納するとともに、外装ケースの開口端部を封口部材で封口してなる電解コンデンサの製造方法において、乾燥雰囲気下で外装ケースに非水系の電解液を注入し、その後に封口部材を装着したコンデンサ素子を外装ケースに収納して、外装ケースの開口端部を封口部材で封口することを特徴とする。
【００１９】
このように、封口部材を装着したコンデンサ素子を外装ケースに収納して、外装ケースの開口端部を封口部材で封口すると、コンデンサ素子への電解液の含浸と、外装ケースの開口端部の封口を同時にできるようになり、作業効率が向上する。
【００２０】
ここで、電解コンデンサの外装ケースの開口端部を封口部材で封口した後には、この状態で大気に晒しても、電解液が大気中の水分を吸湿することはない。従って、電解コンデンサの外装ケースの開口端部を封口部材で封口した後には、外装ケースの開口端部の加締めを行ってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、非水系電解液を用いた電解コンデンサにおいて、電解液が大気中から吸湿することがなく、電解液に水が混入することがなくなる。そのため、非水系電解液に水が混入することによる、電解コンデンサの諸特性への影響を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次にこの発明の電解コンデンサの製造方法について、図１ないし図３を参照して、より具体的に説明する。
【００２３】
図１（ａ）に示すコンデンサ素子２は、帯状のアルミニウム箔をエッチングにより拡面処理し、さらに陽極酸化により誘電酸化皮膜を形成した陽極箔と、帯状のアルミニウム箔をエッチングにより拡面処理した陰極箔をセパレータを介して巻回したものである。なお、陽極箔および陰極箔にはそれぞれ外部引出用の外部リード端子３、３が接続されており、コンデンサ素子２の一方の巻回端面より引き出されている。
【００２４】
次に、図１（ｂ）に示すように、コンデンサ素子２に封口部材４を装着する。封口部材４は、ブチルゴム等の弾性部材を円盤状に形成したもので、コンデンサ素子２から導出された外部リード端子３、３の導出位置に合致するように貫通孔が形成されている。そして、封口部材４の貫通孔にコンデンサ素子２の外部リード端子３、３を挿通させるようにしてコンデンサ素子２に封口部材を装着する。
【００２５】
この封口部材を装着したコンデンサ素子は、恒温槽等で高温雰囲気下で一定時間保管して、コンデンサ素子中に含まれる水分を乾燥する。
【００２６】
そして、図２に示すように、乾燥したコンデンサ素子２を、すばやく乾燥雰囲気に保持した気密空間１０に搬送する。このコンデンサ素子２を乾燥雰囲気に保持した気密空間１０に移送する際に、コンデンサ素子２が大気に晒されることがあっても、このコンデンサ素子２に吸湿される水分はごく微量であり、電解コンデンサの特性に影響を及ぼすものではない。
【００２７】
このような乾燥雰囲気に保持した気密空間１０は、外気から遮蔽された密閉空間とし、その空間に常時乾燥窒素等を循環させることにより、乾燥状態を維持することができる。なお、この気密空間の温度は常温としている。
【００２８】
この乾燥雰囲気に保持した気密空間１０の中で、外装ケース５内に非水系電解液６を所定量だけ注入する。外装ケース５は、アルミニウムやアルミニウム合金等からなり、有底円筒状に形成されたものである。そして、外装ケース５の内径は、コンデンサ素子２に装着された封口部材４の外径とほぼ同じ径のものを用いる。
【００２９】
非水系電解液６は、所定の有機溶媒に所定の溶質を溶解したものであり、実質的に水を含まない電解液である。また、この電解液の作製および保存の際には、吸湿しないように管理されたものである。
【００３０】
そして、図３に示すように、封口部材４が装着されたコンデンサ素子２を外装ケース５に収納する。この時、外装ケースに注入されていた電解液はコンデンサ素子のセパレータに浸透し、コンデンサ素子に電解液が保持された状態となる。
【００３１】
封口部材４が装着されたコンデンサ素子２を外装ケース５に収納することにより、外装ケース５の開口端部は封口部材４によって封口され、密閉状態となる。従って、外装ケース４の開口端部を封口部材で封口した後には、この状態で大気に晒しても、電解液が大気中の水分を吸湿することはない。
【００３２】
このように個々の外装ケース４に非水系電解液６に注入し、その後にコンデンサ素子２を外装ケース５に収納することによりコンデンサ素子２への電解液の含浸を行うと、複数のコンデンサ素子の含浸を同時に行う含浸槽のような大きな設備が必要ではなくなる。そのため、この工程を気密空間として乾燥雰囲気に保持することも、大きな設備を用いることなく実現できる。そして、この乾燥雰囲気の下で、外装ケースを開口端部を封口部材によって封口してしまえば、電解液が大気に晒されることがなく、電解液が大気中の水分を吸湿することがない。すなわち、この発明では、電解液が大気中の水分を吸湿することを防止するために、必要最小限の部分を乾燥雰囲気としており、その乾燥雰囲気を維持するための設備も、大きなものを必要としない。
【００３３】
さらに、封口部材４で開口端部を封口した外装ケース５を乾燥雰囲気下に保持した気密空間１０から大気状態に戻し、外装ケース５の開口端部の加締めを行う。
【００３４】
前述したような外装ケースを封口部材で封口した状態では、封口部材は外装ケースに固定されておらず、脱落するおそれがある。そこで、図４に示すように、コンデンサ素子と封口部材を収納した外装ケースの側面の一部を加締め治具１１を押し当てて径小に加工するとともに、外装ケースの開口端部の先端をカーリング治具１２によってカーリング加工して、外装ケース５の開口端部の先端を封口部材４に食い込ませる。このような加締めを行うと、外装ケース５の側面を径小加工することにより、封口部材４が弾性変形する。そして封口部材４が、コンデンサ素子２から引き出された外部リード線３、３と外装ケース５の壁面にそれぞれ密着するようになり、電解コンデンサ１の気密性を高めることになる。また、外装ケース５の開口端部をカーリング加工して、外装ケース５の開口端部の先端を封口部材４に食い込ませることにより、封口部材４の外装ケース５からの脱落を防止することができる。
【００３５】
以上のような製造工程を経て電解コンデンサ１を製造する。このような電解コンデンサの製造方法では、電解液が大気に晒されることがないため、電解液が大気より吸湿することがなくなる。
【００３６】
なお、上述した電解コンデンサの製造方法の中で、乾燥雰囲気に保持した気密空間で電解液を外装ケースに注入した後、コンデンサ素子を外装ケースに収納し、気密空間を減圧処理することにより、陽極箔及び陰極箔のエッチングピットにも電解液が入り込み、コンデンサ素子に対する電解液の含浸率を高めることもできる。この場合には、封口部材はコンデンサ素子に予め装着しておかないで、コンデンサ素子のみを外装ケースに収納して減圧処理を行い、コンデンサ素子に電解液が含浸された後に、コンデンサ素子の外部リード線を貫通するようにして封口部材を装着すると良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の電解コンデンサの製造方法の工程を説明する図面であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれの工程を示す。
【図２】この発明の電解コンデンサの製造方法の工程を説明する図面であり、図１に続く工程を示す。
【図３】この発明の電解コンデンサの製造方法の工程を説明する図面であり、図２に続く工程を示す。
【図４】この発明の電解コンデンサの製造方法の工程を説明する図面であり、図３に続く工程を示す。
【図５】電解コンデンサの内部構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  電解コンデンサ
２  コンデンサ素子
３  外部リード線
４  封口部材
５  外装ケース
６  電解液
１０  気密空間
１１  加締め治具
１２  カーリング治具
【図１】
2005109253.tif 000003
【図２】
2005109253.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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