(57)【要約】【課題】本発明は、封口体の劣化により高温雰囲気下で電解液が封口体から漏れることを防止する電解コンデンサおよびその封口体を提供する。【解決手段】シリコンゴムでできた円柱状に成形された第１の封口体素子７と熱可塑樹脂でできた円板状に成形された第２の封口体素子８とを化学的処理剤からなる接着剤の薄膜層１２を介して少なくとも加圧して密着接合させて電極端子用挿通孔９を形成する封口体６であり、第１の封口体素子７が円筒状のケース５の内部側に配置させて、電極端子２を封口体６の電極端子用挿通孔９に気密的に設けるとともに、ケース５の開口部５１に封口体６を気密的に設けて、ケース５の開口部端縁５２をかしめることにより、ケース５の開口部５１を封口させた電解コンデンサである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極端子用挿通孔を有する電解コンデンサ用封口体であって、第１の挿通孔を有しシリコンゴムでできた円柱状に成形された第１の封口体素子と第２の挿通孔を有し熱可塑樹脂でできた円板状に成形された第２の封口体素子とを接合する面の何れか一方の面にメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れかまたはこれらを組み合わせた化学的処理剤からなる接着剤の薄膜層を形成し、前記第１の挿通孔と第２の挿通孔とを連通させ前記薄膜層を介して第１の封口体素子と第２の封口体素子とを重合させた状態で第１の封口体素子および第２の封口体素子を少なくとも加圧して密着接合させて前記電極端子用挿通孔を形成してなることを特徴とする電解コンデンサ用封口体。
【請求項２】
コンデンサ素子および電解液を収納してなる円筒状のケースの開口部を、請求項１記載の電解コンデンサ用封口体にて閉塞してなる電解コンデンサであって、前記第１の封口体素子が前記ケースの内部側で第２の封口体素子が外面となるように封口体を配置させて、電極端子を前記封口体の電極端子用挿通孔に気密的に設けるとともに、ケースの開口部端縁をかしめて前記開口部端縁の先端が第２の封口体素子の外面を高さ方向に圧接し、前記開口部端縁の内周面が第１の封口体素子の外周面を径方向に圧接することによりケースの開口部に前記封口体を気密的に設けて、ケースの開口部を封口させてなることを特徴とする電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電解コンデンサ用封口体およびその封口体を用いた電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】  電解コンデンサは、電解液が外部へ漏れ出ないよう封止させる封口体を用いており、主としてアルミ電解コンデンサで代表されるように、小型で容量が大きく容易に得られるため種々の電気機器や電子機器に採用されているが、この封口体から電解液が外部へ漏れ出たり蒸発したりすると、電解コンデンサの使用寿命が短くなるという問題がある。特に、自動車などの電源制御に使用される電解コンデンサは略１５０℃の高温雰囲気下で使用されてゴム材からなる封口体では熱的な劣化がしやすくなり、この封口体から電解液が外部へ漏れ出たり蒸発しやすくなり、電解コンデンサの使用寿命が短くなるという問題がある。【０００３】  ゴム材を用いた封口体から電解液が外部へ漏れ出たり蒸発したりする要因として、先ず、第１要因には、ゴム材の浸透性により封口体内に電解液が浸透することにある。そこで、この問題を解決するために、例えば、特許文献１のように、ブチルゴムからなる封口体の表面全体にシリコン膨潤層を形成してその撥水性を利用して封口体内への電解液の浸透を抑制し、電解液の減少を抑制するゴム材を用いた封口体が提案されている。また、特許文献２では、樹脂板をゴム栓（ゴム材を用いた封口体に相当）の上面に貼付けてさらに樹脂板に液状のエポキシ樹脂を含浸させた構成の封口体が提案されている。【０００４】  さらに、第２要因として、電解コンデンサが採用される電気機器や電子機器自体の使用環境が高温化しており、従来から耐熱限界温度が低いにもかかわらずブチルゴム、エチレンプロピレンゴムや天然ゴムのゴム材が封口体に用いられており、このゴム材が高温使用下で劣化することにある。そこで、そのゴム材の熱的劣化と相俟って電解液を封止させる機能が悪くなる問題を解消するために、特許文献３のように、ケースのゴム蓋に従来の樹脂板を貼り付けてなるブチルゴム、エチレンプロピレンゴムや天然ゴムのゴム材を用いた封口体を改良し、樹脂板に代えてゴム材の外面に耐熱性かつ耐薬品性の被膜（例えば、ポリエチレン系樹脂やシリコンゴムなど）を形成してこれらのゴム材の熱および薬品による劣化防止を図った封口体が提案されている。【０００５】  しかし、特許文献１による提案では、高温使用下においても電解液が封口体内に浸透することによる電解液の蒸散を防止するようにはしているが、封口体に用いるゴム材が高温使用下で劣化することの配慮がされておらず上記第２要因は解消できていない。【０００６】  また、特許文献２による提案では、電解液がゴム栓から透過することを防止する配慮はされているが、液状のエポキシ樹脂を含浸させる作業工程を要するにもかかわらず樹脂板とゴム栓とを密着接合させてゴム栓から透過した電解液が樹脂板とゴム栓との間から漏れ出ることを防止する配慮がされていないので、電解液が外部へ漏れ出たり蒸発したりする要因は解消できていない。【０００７】  さらに、特許文献３による提案では、封口体に用いるゴム材としてブチルゴム、エチレンプロピレンゴムや天然ゴムのような耐熱温度が略１５０℃より低いゴム材が選定されているので、このゴム材は電解液に侵されて高温雰囲気下で劣化しやすい。しかも、ゴム材を用いた封口体の外面に形成された耐熱性かつ耐薬品性の被膜では、ケースの開口部端縁をかしめてケースの開口部を封口させる電解コンデンサ用封口体として用いる際、ケースの開口部端縁の先端で封口体の外面に形成された被膜が損傷しやすく、また、ケースの開口部端縁の内周面がゴム材の外周面に径方向に圧接することにより封口体の外面に形成された被膜が機械的なストレスを受けて損傷しやすくなり、このような被膜の損傷が発生すると、ゴム材から封口体内に浸透した電解液が外部へ漏れ出たり蒸発したりしやすくなり、電解液が外部へ漏れ出たり蒸発したりする要因は解消できていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１３８９８１号公報
【特許文献２】特開平８−１５３６５４号公報
【特許文献３】実開昭６１−１９０１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  本発明は、上記の問題点を解消するために、略１５０℃の高温雰囲気下で使用される電解コンデンサの封口体としてゴム材を用いるに際し、シリコンゴムを選定し、このシリコンゴムは電解液にも耐薬品性がありかつ耐熱性があるゴム材でありながら従来から用いられていないので、どのように用いれば電解コンデンサ用封口体となるかを研究し、そのシリコンゴムを用いて、高温雰囲気下で電解液が封口体から漏れることを防止する電解コンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本発明の電解コンデンサ用封口体（以下、封口体と称する場合もある）は、電極端子用挿通孔を有する電解コンデンサ用封口体であって、第１の挿通孔を有しシリコンゴムでできた円柱状に成形された第１の封口体素子と第２の挿通孔を有し熱可塑樹脂でできた円板状に成形された第２の封口体素子とを接合する面の何れか一方の面にメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れかまたはこれらを組み合わせた化学的処理剤からなる接着剤の薄膜層を形成し、前記第１の挿通孔と第２の挿通孔とを連通させ前記薄膜層を介して第１の封口体素子と第２の封口体素子とを重合させた状態で第１の封口体素子および第２の封口体素子を少なくとも加圧して密着接合させて前記電極端子用挿通孔を形成してなることを特徴としており、本発明の電解コンデンサは、コンデンサ素子および電解液を収納してなる円筒状のケースの開口部を、上記電解コンデンサ用封口体にて閉塞してなる電解コンデンサであって、前記第１の封口体素子が前記ケースの内部側で第２の封口体素子が外面となるように封口体を配置させて、電極端子を前記封口体の電極端子用挿通孔に気密的に設けるとともに、ケースの開口部端縁をかしめて前記開口部端縁の先端が第２の封口体素子の外面を高さ方向に圧接し、前記開口部端縁の内周面が第１の封口体素子の外周面を径方向に圧接することによりケースの開口部に前記封口体を気密的に設けて、ケースの開口部を封口させてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】  本発明の電解コンデンサ用封口体は、電極端子用挿通孔を有する電解コンデンサ用封口体であって、第１の挿通孔を有しシリコンゴムでできた円柱状に成形された第１の封口体素子と第２の挿通孔を有し熱可塑樹脂でできた円板状に成形された第２の封口体素子とを接合する面の何れか一方の面にメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れかまたはこれらを組み合わせた化学的処理剤からなる接着剤の薄膜層を形成し、前記第１の挿通孔と第２の挿通孔とを連通させ前記薄膜層を介して第１の封口体素子と第２の封口体素子とを重合させた状態で第１の封口体素子および第２の封口体素子を少なくとも加圧して密着接合させて前記電極端子用挿通孔を形成してなるので、第１の封口体素子のようなシリコンゴムでできた成形品にあっては一般に成形後の孔加工が困難であるが、電極端子用挿通孔を構成する第１の挿通孔を成形時に型内で予め形成しておけばよいので、円柱状に成形された第１の封口体素子の孔加工が不要であり、第１の封口体素子のシリコンゴムにより電解液に侵されずその結果、劣化しにくくした封口体が得られる。また、本発明の電解コンデンサは、コンデンサ素子および電解液を収納してなる円筒状のケースの開口部を、上記電解コンデンサ用封口体にて閉塞してなる電解コンデンサであって、前記第１の封口体素子が前記ケースの内部側で第２の封口体素子が外面となるように封口体を配置させて、電極端子を前記封口体の電極端子用挿通孔に気密的に設けるとともに、ケースの開口部端縁をかしめて前記開口部端縁の先端が第２の封口体素子の外面を高さ方向に圧接し、前記開口部端縁の内周面が第１の封口体素子の外周面を径方向に圧接することによりケースの開口部に前記封口体を気密的に設けて、ケースの開口部を封口させてなるので、電解コンデンサが略１５０℃の高温雰囲気下で使用されても、封口体が熱的に劣化されにくく、電解液が第１の封口体素子から浸透して第２の封口体素子から電解液が漏れ出ることを阻止するとともに第１の封口体素子と第２の封口体素子とが接合された部位から電解液が漏れ出ることを防止しているので、封口体から電解液が外部へ漏れ出たり蒸発する要因を解消して、電解コンデンサの使用寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を示す電解コンデンサ用封口体を示す断面図である。
【図２】同上の電解コンデンサ用封口体を用いた電解コンデンサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】  図１は、電解コンデンサの円筒状のケースの開口部に用いられる封口体の実施形態を以下説明する。
【００１５】  第１の封口体素子７はシリコンゴムからなり一対（図１では左右）の第１の挿通孔１０を有する円柱状に成形された成形品であり、その径や高さは後述する電解コンデンサの円筒状のケース５の開口部５１を封口させる大きさで設定すればよい。
【００１６】  一方、第２の封口体素子８は熱可塑性樹脂材からなり一対の第２の挿通孔１１を有する円板状に成形された成形品であり、その径は第１の封口体素子７の径と同じで、厚さは第１の封口体素子７の高さよりも小さい。この第２の封口体素子８の熱可塑性樹脂材としては、高温使用環境下で使用できるように耐熱性および電解液に侵されないように耐薬品性という観点でＰＢＴ樹脂（ポリブチレンテレフタレート樹脂）やＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）が望ましい。
【００１７】  また、第１の封口体素子７の上面または第２の封口体素子８の下面には、すなわち第１の封口体素子７と第２の封口体素子８とが対面する面には、何れか一方の面にメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れかまたはこれらを組み合わせた化学的処理剤からなる接着剤の薄膜層１２が形成されている。この場合、一対の電極端子用挿通孔９のうち第１の挿通孔１０または第２の挿通孔１１の内周面にもこの薄膜層１２を形成してもよい。
【００１８】  さらに、第１の挿通孔１０と第２の挿通孔１１とを連通させるようにして第１の封口体素子７の上面と第２の封口体素子８の下面とを重合させて加圧することにより、望ましくは５０℃から１００℃の温度で加熱かつ加圧することにより、薄膜層１２が化学的接着作用を生ぜしめて、第１の封口体素子７と第２の封口体素子８とを密着接合させることにより、一対の電極端子用挿通孔９が形成された円柱状の封口体６が得られる。
【００１９】  次に、図２は、この封口体６を用いた電解コンデンサの概略図を示し、上端に開口部５１を有するアルミニウム材などのかしめ加工ができる金属材でできた円筒状のケース５に、陽極および陰極の一対の極板４１、４２が燐酸アンモニウム、硼酸アンモニウム、アジピン酸アンモニウムなどの電解液３に含浸されたコンデンサ素子１が収容されている。コンデンサ素子１には、一対の極板４１、４２と電気的に接続された一対の引き出し端子２１、２２からなる電極端子２が設けられている。この電極端子２は封口体６の一対の電極端子用挿通孔９を介してケース５の外方に突出するようにまたは折り曲げて露出するように封口体６に設けられている。
【００２０】  この封口体６が図２に示すように第１の封口体素子７を下面側とし第２の封口体素子を上面側とした状態で、第１の封口体素子７がケース５の内部側で第２の封口体素子が外面となるように封口体を配置させて、電極端子２を封口体６の電極端子用挿通孔９に嵌入してケース５の開口部５１に封口体６を設ける。次に、この開口部端縁５２の先端を封口体６の第２の封口体素子８の外面に高さ方向に圧接させ、開口部端縁５２の内周面５３を封口体６の第１の封口体素子７の外周面７１に径方向に圧接させる。このようにして、ケース５の開口部端縁５２をかしめることにより、電極端子２を有する封口体６をケース５の開口部５１に気密的に設けて、ケース５の開口部５１が封口された電解コンデンサを提供している。この場合、第１の封口体素子７の外周面７１に上記薄膜層１２が形成されていてもよい。第１の封口体素子７の外周面７１に薄膜層１２を形成しておけば、このケース５の開口部端縁５２をかしめて開口部端縁５２の内周面５３が封口体６の第１の封口体素子７の外周面７１に径方向に圧接される際、開口部端縁５２の内周面５３と封口体６の第１の封口体素子７の外周面７１とは薄膜層１２を介して加圧されることになり、ケース５の開口部端縁５２の内周面５３と封口体６の第１の封口体素子７の外周面７１とがさらに強固に密着接合される。
【００２１】  このように、第１の封口体素子７から浸透してきた電解液３は第２の封口体素子８にて漏れ出ることが阻止され、さらに、第１の封口体素子７と第２の封口体素子８とは密着接合されているので、第１の封口体素子７から浸透してきた電解液３が第２の封口体素子８へ透過しようとしても、第１の封口体素子７と第２の封口体素子８とが接合された部位から電解液３が漏れ出ることがないようにすることができる。また、第２の封口体素子８は第１の封口体素子７に密着接合して封口体６の外面を構成しているので、第１の封口体素子７がシリコンゴムでできてあっても、ケース５の開口部端縁５２をかしめ加工をする際にその開口部端縁５２の先端で第１の封口体素子７を損傷させることはなく、しかも、電解コンデンサが略１５０℃の高温雰囲気下で使用されても、封口体６が熱的に劣化されにくく、ゴム材を用いた封口体６から電解液３が外部へ漏れ出たり蒸発したりする要因を解消して、電解コンデンサの使用寿命を長くすることができる。
【００２２】  ケース５の開口部５１を封口体６で封口させるに際し、コンデンサ素子１の陽極および陰極の一対の極板４と電気的に接続された一対の引き出し端子２１、２２からなる電極端子２は、封口体６の一対の電極端子用挿通孔９に嵌挿されることにより、気密的に設けられてケース５の外方に突出または露出されている。この場合、一対の電極端子用挿通孔９のうち第１の挿通孔１０または第２の挿通孔１１の内周面にこの薄膜層１２が形成されていてもよい。第１の挿通孔１０または第２の挿通孔１１の内周面に薄膜層１２が形成されることにより、第１の挿通孔１０または第２の挿通孔１１の内周面と電極端子２とは薄膜層１２を介して加圧されて、電極端子２は電極端子用挿通孔９にさらに強固に密着嵌入されるので、電解液３が電極端子２と電極端子用挿通孔９との隙間から漏れ出たり蒸発したりしないようにすることができる。また、図示しないが、封口体６と電極端子２との嵌入部位には、例えば、コールタールピッチやアスファルトピッチなどのピッチを主成分とする封止剤を充填することにより、電解液３が電極端子２と電極端子用挿通孔９との隙間から漏れ出たり蒸発したりしないようにして電極端子２が電極端子用挿通孔９にさらに気密性を向上させることができる。
【００２３】  また、封口体６とケース５とのかしめ部位にも同様に、例えば、コールタールピッチやアスファルトピッチなどのピッチを主成分とする封止剤を充填しておけば、ケース５の開口部端縁５２をかしめてケース５の開口部５１が封口した電解コンデンサにおいて、さらに気密性を向上させた電解コンデンサが得られる。
【００２４】  なお、本発明の電解コンデンサ用封口体６の形状は、円柱状を例示しているが、断面形状が真円形状と限定するものではなく、電解コンデンサのケースの形状により定まるので、電解コンデンサのケースの断面形状が長円形状に成形された筒体であれば、第１の封口体素子７および第２の封口体素子８の形状は、それぞれ断面形状が長円形状に成形された柱状および板状であり、封口体６の形状は断面形状が長円形状となる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】  本発明の電解コンデンサ用封口体およびその封口体を用いた電解コンデンサは、使用環境温度が高い電気機器や電子機器または電気通信機器に有効である。
【符号の説明】
【００２６】２  電極端子
５  ケース
６  封口体（または電解コンデンサ用封口体）
７  第１の封口体素子
８  第２の封口体素子
９  一対の電極端子用挿通孔
１０  第１の挿通孔
１１  第２の挿通孔
１２  薄膜層
５１  開口部
５２  開口部端縁
【図１】
2012104789.tif 000003
【図２】
2012104789.tif 000004