(57)【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し、巻回端面より電極タブを導出したコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収納する有底筒状の外装ケースと、外部端子を固定するとともに表裏を貫通するリベットを有する封口板を備え、電極タブをワッシャを介してリベットに固定してなる電解コンデンサにおいて、
前記ワッシャに中心孔近傍が肉薄となる凹部を設けるとともに、
前記電極タブの端部に、周囲に立ち上がり部を有するリベット挿入用の接続孔を設け、この立ち上がり部を前記ワッシャの中心孔に挿通させ、
前記リベットを押しつぶして、前記電極タブの立ち上がり部を、押しつぶしたリベットとワッシャの凹部との間で押圧して固定した電解コンデンサ。
【請求項２】
陽極箔と陰極箔をセパレータを介して巻回し、巻回端面より電極タブを導出したコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収納する有底筒状の外装ケースと、外部端子を固定するとともに表裏を貫通するリベットを有する封口板を備え、電極タブをワッシャを介してリベットに固定してなる電解コンデンサの製造方法において、
前記電極タブの端部に、周囲に立ち上がり部を有するリベット挿入用の接続孔を設ける工程と、
リベットに電極タブの接続孔を挿通させる工程と、
中心孔近傍が肉薄となる凹部を設けてなるワッシャを前記リベットに挿通し、前記電極タブの立ち上がり部が前記ワッシャの中心孔を貫通して、前記ワッシャの上面より突出させる工程と、
前記リベットを押しつぶして、前記電極タブの立ち上がり部を、押しつぶしたリベットとワッシャの凹部との間で押圧して固定する工程を含む
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に関するもので、特にコンデンサ素子から引き出した電極タブと封口板のリベットの接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に電解コンデンサは、リード端子型、表面実装型、基板自立型等の形状のものが知られている。このうち基板自立型の電解コンデンサの一般的な構造を図１とともに説明する。電解コンデンサは、陽極箔と陰極箔をセパレータである電解紙を介して巻回したコンデンサ素子１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２に収納するとともに、外装ケース２の開口端部に封口板３を収納し、外装ケース２の開口端部をカーリング加工して、封口を行うことにより製造される。
【０００３】
このような電解コンデンサでは、各電極箔には平板状の電極タブ４、４が接続されており、巻回されたコンデンサ素子１の一方の巻回端面から導出されている。また封口板３には、その表裏を貫通するリベット５，５が埋設されている。さらにリベット５，５は、封口板３の外部側ではプリント基板に接続するための外部端子６，６と接続・固定している。また、リベット５，５の封口板３の内部側の端部には、コンデンサ素子１から導出された電極タブ４，４と電気的に接続している。
【０００４】
このリベットと電極タブの接続方法としては、コンデンサ素子１より引き出した電極タブ４，４にそれぞれリベット５，５が挿入できる適当な径の穴を穿ち（図示せず）、この穴にリベット５，５を挿入し、さらにワッシャ７，７を挿入してリベット５，５の頭部を押しつぶし、リベット５，５と電極タブ４，４を一体化する方法によって接続されている。
【０００５】
しかしこの接続方法では、電極タブ４、４とリベット５，５の間の直接的な電気的な接触部は、電極タブ４，４の穴の内側面とリベット５，５との接触部分だけとなり、電極タブ４，４とリベット５，５との電気的な接続はワッシャ７，７を介して行われることになる。
【０００６】
このため、リベットの頭部を押しつぶす際の精度によっては、電極タブ４，４とリベット５，５の電気的接続が充分でなく、電解コンデンサがオープン不良を引き起こすことがあった。
【０００７】
このような問題を解決するための手段として、リベットとワッシャを用いて、電極タブ４，４とリベット５，５を接続する方法として、電極タブ４，４の一部をワッシャの内側面部に食い込ませてリベットを圧着して接続する方法が知られている（実開昭５６−４２５２号公報）。この方法では、図４に示すように、電極タブ４に穴を開け、その周縁部に立ち上がり部４２を設けて、この立ち上がり部４２をワッシャ７の内側面に食い込ませたことで、リベット５の周囲に立ち上がり部４２が配置され、電極タブ４とリベット５の直接的な電気的な接触部が増加し、接触抵抗が減少を図ることができると提案されている。そしてこのような構造では、経時的な接続抵抗の増加による電解コンデンサの損失の増加を防止できるという効果を有している。
【０００８】
以上のように、電極タブとリベットの接続構造としては次の文献が知られている。
【特許文献１】実願昭５４−８６０９２号（実開昭５６−４２５２号）のマイクロフィルム
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
発明者らは、従来の電極タブとリベットとの接続方法として、さらなる電解コンデンサの内部抵抗を低減するために、電極タブとリベットの接続面積を増加させることを試みた。そして、電極タブに接続孔を開けその周囲に立ち上がり部を設けて、この立ち上がり部をワッシャの内側面のみならす、ワッシャの上面にまで延長し、押しつぶしたリベットとワッシャとの間に立ち上がり部を挟み込むことで、より接触抵抗を低減させることを見出した。
【００１０】
しかしながら、電極タブの立ち上がり部をワッシャの上面にまで延長し、押しつぶしたリベットとワッシャとの間に立ち上がり部を挟み込む技術を採用した場合には、次のような問題が発生した。
【００１１】
前述したように、リベットと電極タブの接触面積を拡大し、接触抵抗を減少させるためには、電極タブの立ち上がり部を長くすることが効果的である。しかし、図５に示すように、電極タブ４の立ち上がり部４２を長くしておくと、リベット５の頭部を押しつぶした際に、立ち上がり部４２の先端が切断されてしまうことがあった。この切断された立ち上がり部４２は金属屑４４として電解コンデンサの混入してしまうことがあり、電解コンデンサの内部でのショートを引き起こす一因となってしまうことが判明した。
【００１２】
そこで、このような電解コンデンサの製造過程で、金属屑が発生しないような電解コンデンサの構造について、検討してこの発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで、この出願の請求項１に係る発明は、陽極箔と陰極箔をセパレータを介して巻回し、巻回端面より電極タブを導出したコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収納する有底筒状の外装ケースと、外部端子を固定するとともに表裏を貫通するリベットを有する封口板を備え、電極タブをワッシャを介してリベットに固定してなる電解コンデンサにおいて、  前記ワッシャに中心孔近傍が肉薄となる凹部を設けるとともに、前記電極タブの端部に、周囲に立ち上がり部を有するリベット挿入用の接続孔を設け、この立ち上がり部を前記ワッシャの中心孔に挿通させ、前記リベットを押しつぶして、前記電極タブの立ち上がり部を、押しつぶしたリベットとワッシャの凹部との間で押圧して固定したことを特徴とする。
【００１４】
また、この出願の請求項２に係る発明は、前記の電解コンデンサの構造を製造方法の態様として捉えたもので、陽極箔と陰極箔をセパレータを介して巻回し、巻回端面より電極タブを導出したコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収納する有底筒状の外装ケースと、外部端子を固定するとともに表裏を貫通するリベットを有する封口板を備え、電極タブをワッシャを介してリベットに固定してなる電解コンデンサの製造方法において、前記電極タブの端部に、周囲に立ち上がり部を有するリベット挿入用の接続孔を設ける工程と、リベットに電極タブの接続孔を挿通させる工程と、中心孔近傍が肉薄となる凹部を設けてなるワッシャを前記リベットに挿通し、前記電極タブの立ち上がり部が前記ワッシャの中心孔を貫通して、前記ワッシャの上面より突出させる工程と、前記リベットを押しつぶして、前記電極タブの立ち上がり部を、押しつぶしたリベットとワッシャの凹部との間で押圧して固定する工程を含む電解コンデンサの製造方法を特徴としている。
【００１５】
このように、ワッシャに中心孔近傍が肉薄となる凹部を設け、立ち上がり部の端部をワッシャの凹部との間で押圧するようにリベットを押しつぶした場合には、ワッシャに沿って折り曲げられる立ち上がり部の角度が緩和されるとともに、リベットの頭部を押しつぶした際に立ち上がり部が押しつぶされ、その厚さが薄くなるように塑性変形する。そして、この変形に伴い電極タブの厚さが厚くなる部分が発生するが、ワッシャの凹部がこの電極タブの厚くなる部分を収納する空間として作用し、電極タブが圧延されて延びる応力が緩和される。この結果、立ち上がり部の先端が切断してしまうことがなくなったものと考えられる。
【発明の効果】
【００１６】
リベットと電極タブの接触面積が拡大することで、接触抵抗が減少し、電解コンデンサのＥＳＲの低減を図ることができる。また、その製造過程で金属屑が発生することがないため、電解コンデンサへの金属屑の混入による製造不良を無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１８】
電解コンデンサの全体の内部構造は従来の構造のものとほぼ同等であり、図１を参照して説明する。図１中、コンデンサ素子１は、陽極箔と陰極箔をセパレータを介して巻回し、巻回端面より電極タブ４，４を導出したものである。陽極箔と陰極箔、セパレータはそれぞれ公知のものを用いることができる。また電極タブ４，４はアルミニウム等の金属よりなる帯状のもので、それぞれ陽極箔、陰極箔に取り付けられて、コンデンサ素子１の一方の巻回端面から導出されたものである。
【００１９】
外装ケース２はアルミニウム等の金属よりなり、有底筒状に形成されて、コンデンサ素子を収納する。
【００２０】
封口板３はベークライト板に弾性ゴムを貼り付けて構成され、その表裏を貫通するリベット５，５を備え、弾性ゴム側の面にはリベット５，５により外部端子６，６が固定されている。
【００２１】
次に、電極タブと封口板のリベットの接続方法について説明する。
【００２２】
まず、図６に示すように、コンデンサ素子１から導出した電極タブ４，４の先端部に、リベット５，５と同径またはやや径大の接続孔４１、４１をそれぞれ形成する。この接続孔４１，４１は例えば、先端が尖った針状の治具によって、接続孔４１，４１を穿つことができる。この接続孔を穿つ際には、接続孔の周囲に電極タブが立ち上がるように残るが、この部分を立ち上がり部４２とする。この立ち上がり部４２は針状の治具の形状によって、接続孔の周囲を取り囲むように複数の立ち上がり部とすることができる。
【００２３】
そして、図３（Ａ）に示すように、封口板３のリベット５に第一のワッシャ９を挿入し、さらに電極タブ５の接続孔４１を挿入する。この結果、リベット５の軸の周囲を取り囲むように電極タブ４の立ち上がり部４２が、配置されるようになる。この後、第二のワッシャ７を挿入する。この第二のワッシャ７は中心孔が、リベット５および電極タブの立ち上がり部４２を収納できるような大きさの径に形成されている。そして第二のワッシャ７は中心孔に向かって肉薄となるようなテーパがその両面に形成され、凹部７１を構成している。
【００２４】
なお、第二のワッシャ７に形成される凹部７１は、片面のみに形成されていても良いが、片面にのみに凹部が形成されたワッシャの場合には、リベットに対する挿入方向を判別して挿入する作業が必要となるため、作業が煩雑となる。このため、凹部７１は両面に形成されていることが好ましい。
【００２５】
また、図３（Ｂ）に示すように、第二のワッシャ７をリベット５に挿入した際には、第二のワッシャ７の中心孔に電極タブの立ち上がり部４２が挿入され、さらに電極タブの立ち上がり部４２の先端は、第二のワッシャ７の上面に突出するようになる。
【００２６】
この状態で、図２に示すように、リベット５の頭部を押しつぶす。リベット５の頭部を押しつぶすことによって、電極タブの立ち上がり部４２はリベット５とワッシャ７の間に挟まれるようにして固定される。
【００２７】
このリベット５を押しつぶして電極タブ４を固定する際、電極タブ４の立ち上がり部４２はリベット５によって押しつぶされ、その厚さが薄くなるように塑性変形するが、この変形に伴い電極タブ４はその厚さが厚くなる部分があり、この厚さが厚くなった部分がワッシャ７の凹部７１によって形成された空間が収納されるため、電極タブ４が伸びる方向への応力が緩和され、立ち上がり部４２の先端が切断してしまうことがなくなる。
【００２８】
また、電極タブ４はリベット５に対し、リベットの軸の側面を取り囲むように立ち上がり部４２が配置されて接触するとともに、さらに、立ち上がり部４２は、押しつぶされたリベット５の頭部と第二のワッシャ７の間に挟まれるようになり、リベット５と電極タブ４の接触面積が増大する。この結果、電極タブ４とリベット５の接触抵抗を減少させることができ、電解コンデンサ全体としてのＥＳＲの減少を図ることができる。
【００２９】
次に別の実施形態について説明する。図７に示すように、リベットとして、鍔部５１が形成された断面が十字形状のリベット５０を用いることもできる。このようなリベット５０を使用した場合、鍔部が先の実施の形態での第一のワッシャの機能を果たすため、第一のワッシャを省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】電解コンデンサの内部構造を示す断面図である。
【図２】この発明の電解コンデンサの電極タブとリベットの接続構造を示す断面図である。
【図３】この発明の電解コンデンサの電極タブとリベットの接続工程を示す断面図である。
【図４】従来の電解コンデンサの電極タブとリベットの接続構造を示す断面図である。
【図５】本発明の課題について示す断面図である。
【図６】この発明の電解コンデンサの電極タブとリベットの接続工程を示す断面図である。
【図７】この発明の第二の実施形態を示す図面である。
【符号の説明】
【００３１】
１  コンデンサ素子
２  外装ケース
３  封口板
４  電極タブ
４１  接続孔
４２  立ち上がり部
４４  金属屑
５  リベット
６  外部端子
７  第二のワッシャ
７１  凹部
９  第一のワッシャ
５０  リベット
５１  鍔部
【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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