(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両電極箔間に内側に高密度、外側に低密度の二重構造のセパレータを介在して巻回させると共に、電極箔に形成されたバリを該電極箔の内周面に隣接する前記低密度側に突出させてコンデンサ素子を形成したことを特徴とする電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、コンデンサ素子の内部構造を改良した電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解コンデンサにおいては、電極用のアルミニウム箔を電気化学的に粗面化することにより表面積を拡大し、この表面に陽極酸化により誘電体酸化皮膜を形成させている。
【０００３】
図３に示すように、電解コンデンサの電極箔用に加工されたこの種のアルミニウム箔８のロール12は、ロールカッター９により所定幅で複数に切断され、図４に示す電極箔14のロール13に形成される。ロールカッター９は回転軸18に所定間隔で幅の狭い複数の回転刃19を同軸に固定し複数の回転刃19がつば状に突出する上刃と、回転軸21に幅の広いローラ状の複数の回転刃22を同軸に固定し、上記の回転刃19（上刃）が嵌まり込む位置に所定間隔の溝を形成した下刃との組合せで構成される。
【０００４】
ロールカッター９は、幅の広いローラ状の各回転刃22（下刃）間に形成される溝に、つば状に突出する回転刃19（上刃）の先端部が嵌まり込むことによりローラ状の各回転刃22の端面に形成した下刃の部分が回転刃19（上刃）の先端部と擦れてアルミニウム箔８を切断する。アルミニウム箔８は、切断されたときに切断部にバリ17が突出して形成され、バリ17が外周側に突出するように巻回される。
【０００５】
現在は、切断部にバリ17が外周側に突出するように形成された電極箔14のロール13を使用して、コンデンサ素子を形成している。この種のコンデンサ素子を図５の（ａ）、（ｂ）に示す。図５の（ａ）、（ｂ）において、陰極箔４および陽極箔５には各々リード端子25が接続されている。これら陰極箔４と陽極箔５との間には低密度紙10（例えば、0.4 〜0.5 ｇ／ｃｍ3 ）と高密度紙20（例えば、0.75〜0.85ｇ／ｃｍ3 ）の２枚を重ねた二重構造のセパレータ２、３が介在されて巻回されコンデンサ素子11が形成される。コンデンサ素子11は周囲を巻き止めテープ16で巻かれている。上記の二重構造のセパレータ２、３は、低密度紙10と高密度紙20の２枚の電解紙で構成されていても良く、また、低密度と高密度の二重構造の電解紙１枚で構成されていても良い。
【０００６】
このコンデンサ素子11の製造に使用される陰極箔４および陽極箔５は、バリ17が外周側に突出するように巻回された電極箔14のロール13と同様の構造を有している。そのため、製造されたコンデンサ素子11の陰極箔４および陽極箔５も、各々のバリ17が外周側に突出するように巻回されている。
【０００７】
セパレータ２、３を構成する低密度紙10は電解液の保持に適し、高密度紙20は電極箔間の絶縁に適する。低密度紙10に損傷が生じても含浸及び電極箔間の絶縁への影響は少ないが、高密度紙20に損傷が生じると含浸への影響は少ないが電極箔間の絶縁が不完全になる。そこで、バリが突出する電極箔４、５の外周面に隣接して位置するセパレータ２、３の内周面側に低密度紙10、外周面側に高密度紙20となるようにセパレータ２、３が形成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コンデンサ素子を形成する陰極箔、陽極箔等の電極箔は、図６に示す如く巻回による付勢に抗するばね性により外周方向に広がる特性を持っている。従来のコンデンサ素子においては、陰極箔および陽極箔の各々のバリが外周側に突出するように巻回されているので、陰極箔、陽極箔等の電極箔が巻回による付勢に抗するばね性により外周方向に広がる作用で、各々のバリが各電極箔の外周に隣接して位置するセパレータの低密度紙10と当接して食い込み、低密度紙10の外側に位置する高密度紙20にも負荷を与えてしまうことがある。
【０００９】
電解コンデンサでは、過電圧等の異常な電圧が印加された場合、耐電圧の低い部分から短絡する現象が見られる。上述したように電極箔のバリがセパレータの高密度紙に負荷を与えると、このバリによる負荷を与えた高密度紙の部分に損傷が生じて、耐電圧が著しく低下してしまうため、過電圧等の異常な電圧の印加により、電解コンデンサが前述したバリの食い込みによる負荷を受けた高密度紙の部分で短絡し、破損する事故が発生し易くなっている。
【００１０】
この発明は、上述のコンデンサ素子の内部構造の欠点を解消し、陰極箔および陽極箔の各々のバリが各電極箔の外周に隣接して位置するセパレータに強くは食い込まないようなコンデンサ素子の内部構造を実現し、過電圧等の異常な電圧が印加されたときに、コンデンサ素子の内部で短絡による破損事故を防止しうる電解コンデンサを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の電解コンデンサは、両電極箔間に内側に高密度、外側に低密度の二重構造のセパレータを介在して巻回させると共に、電極箔に形成されたバリを該電極箔の内周面に隣接する前記低密度側に突出させてコンデンサ素子を形成したことを特徴とする。
【００１２】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図１の（ａ）、（ｂ）及び図２に示す。図１の（ａ）は、本発明によるコンデンサ素子の斜視図、図１の（ｂ）は、（ａ）に示すコンデンサ素子の内部構造を示す概略図、図２は図１の（ａ）、（ｂ）に示すコンデンサ素子の上面図である。また、図１の（ａ）、（ｂ）に使用した符号で図５の（ａ）、（ｂ）と同符号は同じものを示している。
【００１３】
図１の（ａ）、（ｂ）及び図２において、陰極箔４および陽極箔５には各々リード端子15が接続されている。これら陰極箔４と陽極箔５との間には、内側に高密度紙20、外側に低密度紙10の二重構造のセパレータ２、３が介在されて巻回されコンデンサ素子１が形成される。コンデンサ素子１は周囲を巻き止めテープ６で巻かれている。
【００１４】
このコンデンサ素子１の製造に使用される陰極箔４および陽極箔５は、図３で示したバリ17が外周側に突出するように巻回された電極箔14のロール13と同様の構造を有している。そこで、コンデンサ素子１は陰極箔４および陽極箔５では、各々のバリ７が内周側に突出するように巻回して製造する。
【００１５】
前述したように、コンデンサ素子１を形成する陰極箔４、陽極箔５等の電極箔（以下、陰極箔４、陽極箔５を電極箔４、５と称して説明する。）は、巻回による付勢に抗するばね性により、図６に示すように外周方向に広がる特性を持っている。一方、電極箔４、５の各々のバリ７は内周側に突出するように巻回しているため、電極箔４、５がその外周に隣接して位置するセパレータ２、３の各々の内周面側に配置される高密度紙20に当接する。この場合、電極箔４、５の各々のバリ７は、コンデンサ素子１の内周側に突出し、電極箔４、５は、その外周に隣接して位置するセパレータ２、３各々の内周面側に配置される高密度紙20に当接するが、電極箔４、５の各々のバリ７は内周側に突出し、バリ７の突出する向きは、上述したばね性により電極箔４、５が付勢する高密度紙20側とは逆向きとなっている。
【００１６】
また、電極箔４、５は前述したばね性により外周方向に広がる特性を持っているため、その外周面がセパレータ２、３の内周面側に配置される高密度紙20と当接する一方、電極箔４、５の各々の内周面はセパレータ２、３の外周面に配置される低密度紙10とは離れる方向の付勢を受ける。したがって、各電極箔４、５の各々のバリ７は、コンデンサ素子１の内周面に隣接する低密度紙10側に突出するが、低密度紙10を圧接することはなくバリ７が低密度紙10に強く食い込んで高密度紙20に損傷を与えることはない。
【００１７】
本発明の内部構造を有するコンデンサ素子１においては、各電極箔４、５の各々のバリ７が、各電極箔４、５の内周面に隣接する低密度紙10側に突出するように巻回している。この巻回による付勢に抗する各電極箔４、５のばね性により、各電極箔４、５の各々のバリ７と隣接するセパレータ２、３の低密度紙10との間は離れる方向の付勢を受ける。
【００１８】
そのため、電極箔４、５の各々のバリ７は、隣接するセパレータ２、３の低密度紙10に強く食い込むことはなく、高密度紙20には損傷が生じないので、コンデンサ素子１は、耐電圧が低下せず、過電圧等の異常な電圧が印加されたときに、電解コンデンサの短絡による破損事故は発生しにくい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明では、コンデンサ素子の内部構造を改良し、陰極箔や陽極箔の各々のバリが、各電極箔の内周面に隣接する低密度紙側に突出するように巻回する。そして、この巻回による付勢に抗する各電極箔のばね性により、各電極箔の各々の切断時に生じたバリの突出する向きとは反対側となる各電極箔の外周面がセパレータの内周面の高密度紙と当接する。一方、各電極箔の切断時に生じたバリは、隣接するセパレータの外周面の低密度紙側に突出するが、巻回による付勢に抗する各電極箔のばね性により、各電極箔は、低密度紙と離れる方向で付勢を受ける構成を採用した。
【００２０】
したがって、電極箔は、各々の内周面がセパレータの外周面の低密度紙とは離れる方向で付勢を受けるので、電極箔の各々のバリが、セパレータの外周面の低密度紙に強く食い込んで高密度紙に損傷を与えることはなく、セパレータの損傷を防止できる。
【００２１】
このように本発明では、電極箔の各々の切断時に生じたバリによりセパレータが損傷することはないので、コンデンサ素子は、耐電圧が低下せず、過電圧等の異常な電圧が印加されたときに、電解コンデンサの短絡による破損事故は発生しにくい等、その実用的価値は大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施例によるコンデンサ素子の斜視図である。
（ｂ）は（ａ）に示すコンデンサ素子の内部構造を示す概略図である。
【図２】図１の実施例によるコンデンサ素子の上面図である。
【図３】アルミニウム箔のロールを複数に切断する工程の斜視図である。
【図４】切断された電極箔のロールを示す斜視図である。
【図５】（ａ）は従来のコンデンサ素子の斜視図である。
（ｂ）は従来のコンデンサ素子の内部構造を示す概略図である。
【図６】巻回による付勢に抗する電極箔のばね性を説明するための原理図である。
【符号の説明】
１          コンデンサ素子
２          セパレータ
３          セパレータ
４          陰極箔
５          陽極箔
６          巻き止めテープ
７          バリ
８          アルミニウム箔
９          ロールカッター
10          低密度紙
11          コンデンサ素子
12          ロール
13          ロール
14          電極箔
15          リード端子
16          巻き止めテープ
17          バリ
18          回転軸
19          回転刃
20          高密度紙
21          回転軸
22          回転刃
25          リード端子
26          ローラ
27          ローラ
28          ローラ
【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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