特許 6937140 コンデンサ用の封口板、コンデンサおよび封口板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6937140

(24)【登録日】2021年9月1日

(45)【発行日】2021年9月22日

(54)【発明の名称】コンデンサ用の封口板、コンデンサおよび封口板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01G 9/10 20060101AFI20210909BHJP

   H01G 9/00 20060101ALI20210909BHJP

【ＦＩ】

   H01G9/10 F

   H01G9/00 290L

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-51131(P2017-51131)

(22)【出願日】2017年3月16日

(65)【公開番号】特開2018-157012(P2018-157012A)

(43)【公開日】2018年10月4日

【審査請求日】2020年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000228578

【氏名又は名称】日本ケミコン株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】591045703

【氏名又は名称】利昌工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083725

【弁理士】

【氏名又は名称】畝本 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100140349

【弁理士】

【氏名又は名称】畝本 継立

(74)【代理人】

【識別番号】100153305

【弁理士】

【氏名又は名称】畝本 卓弥

(74)【代理人】

【識別番号】100206933

【弁理士】

【氏名又は名称】沖田 正樹

(72)【発明者】

【氏名】吉田 敦

(72)【発明者】

【氏名】久慈 千秋

(72)【発明者】

【氏名】寺田 勇介

【審査官】 北原 昂

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２３０１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−１１３０３８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５１−１４６３４４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｇ ９／１０

Ｈ０１Ｇ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンデンサ用の封口板であって、
弾性部材で構成された封止層と、
前記封止層に積層された支持層と、
を備え、
前記封止層は前記封口板の表面側に配置され、
前記支持層は、第１の紙フェノール樹脂層と、該第１の紙フェノール樹脂層を挟んで積層されたガラスクロス含有層と、該ガラスクロス含有層のうち裏面側のガラスクロス含有層の前記第１の紙フェノール樹脂層と接触しない面側に配置された第２の紙フェノール樹脂層とを含むことを特徴とするコンデンサ用の封口板。

【請求項2】

前記支持層は、前記封止層と接触しない面側に、前記第２の紙フェノール樹脂層を介して樹脂フィルムが配置されたことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ用の封口板。

【請求項3】

前記第１の紙フェノール樹脂層および前記第２の紙フェノール樹脂層は、前記ガラスクロス含有層が隣接して配置されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のコンデンサ用の封口板。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれかの前記封口板を備えることを特徴とするコンデンサ。

【請求項5】

コンデンサに用いる封口板の製造方法であって、
弾性部材で構成された封止層を形成して、前記封口板の表面側に配置する工程と、
第１の紙フェノール樹脂層と、該第１の紙フェノール樹脂層を挟んでガラスクロス含有層を積層させるとともに、該ガラスクロス含有層のうち裏面側の前記ガラスクロス含有層の前記第１の紙フェノール樹脂層と接触しない面側に第２の紙フェノール樹脂層を積層させて支持層を形成する工程と、
前記封止層に前記支持層を積層させて積層材を形成する工程と、
前記積層材の前記封止層側から前記封口板の形状に打抜く工程と、
を含むことを特徴とする封口板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンデンサ素子や電解液等をケース内に密封するコンデンサの封口技術に関する。

【背景技術】

【0002】

大型のコンデンサに用いる封口板では、ケースの封止強度を維持するために硬質の支持部材として機能する紙フェノール板と、この紙フェノール板に封止部材として機能するゴム材などの弾性部材とを積層した積層板が用いられる。この封口板には端子固定孔を設けて端子が取り付けられ、カーリング処理によって弾性部材に外装ケースを食い込ませる封止処理が行われる。封口板で封止された外装ケースには、コンデンサとして機能している時、コンデンサ素子から生成されるガスが充満し、高いガス圧が作用する。

【0003】

このような封口板に関し、コンデンサ素子が収納された外装ケースの開口側に対し、硬質の支持部材である紙フェノール板と弾性部材であるゴムシートを積層して一体化した封口部材を備えるものがある（たとえば、特許文献１、２）。また、封口板は、熱硬化性のフェノール樹脂等の硬質絶縁板とゴムなどの弾性絶縁板との二層構造を有するものがある（たとえば、特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−２３０１６０号公報

【特許文献2】特開平０３−２８０５２４号公報

【特許文献3】特開２００６−３１３８１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、封口板には、コンデンサの外装ケース内に発生するガスの内圧上昇に対して、変形や破損を防止できる強度が求められる。そのほか、封口板には、たとえば車載用コンデンサなどの使用環境が厳しい場合の耐振動性や、密閉性、製造時に残留片が発生し難いなどの成形加工性などが求められる。また、電子機器の小型化要求に関連して、コンデンサの小型化も求められる。このような要求機能のうち、封口板には、変形や破損などに対する強度の向上が最低限求められている。特に、コンデンサが大型でかつ静電容量が大きくなるほど、封口板に求められる耐久性や強度も大きくなる。

【0006】

斯かる課題について特許文献１−３には開示がなく、解決することができない。

【0007】

そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、封口板の強度や変形に対する耐久度の向上を図ることにある。

【0008】

また、本発明の他の目的は、上記課題に鑑み、封口板の成形加工性の向上を図ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明の封口板の一側面は、コンデンサ用の封口板であって、弾性部材で構成された封止層と、前記封止層に積層された支持層とを備え、前記封止層は前記封口板の表面側に配置され、前記支持層は、第１の紙フェノール樹脂層と、該第１の紙フェノール樹脂層を挟んで積層されたガラスクロス含有層と、該ガラスクロス含有層のうち裏面側のガラスクロス含有層の前記第１の紙フェノール樹脂層と接触しない面側に配置された第２の紙フェノール樹脂層とを含む。

【0010】

上記封口板において、前記支持層は、前記封止層と接触しない面側に、前記第２の紙フェノール樹脂層を介して樹脂フィルムが配置されてよい。

【0011】

上記封口板において、前記第１の紙フェノール樹脂層および前記第２の紙フェノール樹脂層は、前記ガラスクロス含有層を隣接して配置されてよい。また前記紙フェノール樹脂層は、前記ガラスクロス含有層の配置枚数に応じて、形成厚さが設定されてよい。

【0012】

上記目的を達成するため、本発明のコンデンサの一側面は、上記のいずれかの前記封口板を備える。

【0013】

上記目的を達成するため、本発明の封口板の製造方法の一側面は、コンデンサに用いる封口板の製造方法であって、弾性部材で構成された封止層を形成して、前記封口板の表面側に配置する工程と、第１の紙フェノール樹脂層と、該第１の紙フェノール樹脂層を挟んでガラスクロス含有層を積層させるとともに、該ガラスクロス含有層のうち裏面側の前記ガラスクロス含有層の前記第１の紙フェノール樹脂層と接触しない面側に第２の紙フェノール樹脂層を積層させて支持層を形成する工程と、前記封止層に前記支持層を積層させて積層材を形成する工程と、前記積層材の前記封止層側から前記封口板の形状に打抜く工程とを含む。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。

【0015】

(1) 支持層にガラスクロス含有層を積層させることで封口板の強度を向上させることができる。

【0016】

(2) ガラスクロス含有層を含む支持層を備えることで、ケースの内圧上昇に対し、封口板の変形を抑制できる。

【0017】

(3) ガラスクロス含有層を含むことで強度が向上し封口板の破損を回避できる。

【0018】

(4) 封口板の支持層の外装側や外装側に近い部分に紙フェノール樹脂層を介在させることで、封口板の成形時に残留片などの発生が抑えられ、この残留片がコンデンサ素子に付着することによるコンデンサの内部抵抗の上昇などの影響を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１の実施の形態に係る封口板の外観構成例を示す図である。

【図2】封口板の構成例を示す断面図である。

【図3】第２の実施の形態に係る封口板の構成例を示す断面図である。

【図4】第３の実施の形態に係る封口板の構成例を示す断面図である。

【図5】コンデンサに対する封口板の設置状態の一例を示す図である。

【図6】実験例１の封口板が盛り上がった状態の一例を示す図である。

【図7】実験例の結果を示す図である。

【図8】実験例２の封口板の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

〔第１の実施形態〕

【0021】

図１は、第１の実施の形態に係る封口板の構成例を示す図である。図１に示す構成は一例であり本願発明が係る構成に限定されない。

【0022】

この封口板２は、本開示の封口板の一例であり、たとえば図１に示したように、薄い円盤状であり、図示しない外装ケースの開口側を封止させる封止層４と、この封止層４の一面に設置される支持層６で構成される。封止層４と支持層６は、同径の円盤形状に形成すればよく、または設置する外装ケースの開口部側の形状に応じて、封止層４と支持層６を異なる外径に形成してもよい。

【0023】

封止層４は、ゴムなどの弾性材料で構成されており、その側面周囲が外装ケースの収納部内壁に嵌め合わさることで外装ケースを密封させる。封止層４は、柔軟性や弾力性を発揮する硬度で形成され、たとえばエチレンプロピレンゴムやブチルゴム、シリコンゴムなどが用いられる。また支持層６は、貼り付けられた封止層４を平板面から支持して剛性を持たせる手段の一例であり、たとえば複数の部材を積層して形成される。

【0024】

このように封口板２は、封止層４の板面に対し剛性のある支持層６が貼り付けられることで、封止性の向上、剛性の向上、変形性の低下が図れる。

【0025】

その他封口板２には、平板面上に２つの端子８が設置される。端子８は、たとえばそれぞれ単一または複数の部品を組み合せて形成されており、コンデンサを形成する封止した素子と電気的に接続することで、それぞれ陽極側、陰極側の端子として機能する。

【0026】

なお、封口板２は、円盤形状の場合を示したが、これに限らず、楕円形状や四角形状などに形成されてもよい。封口板２の形状は、封口対象であるコンデンサの外装ケースの開口形状に合わせればよい。

【0027】

封口板２の内部構成は、たとえば図２のＡに示すように、単一の弾性部材による封止層４に対して底部側に、少なくとも４層の材料を積層した支持層６を備える。また端子８は、たとえば軸部が、それぞれ封口板２の厚さ方向に貫通されており、封口板２の反対面側に一定の長さで突出している。

【0028】

封口板２は、たとえば図２のＢに示すように、封止層４である弾性層１０に対し、紙フェノール樹脂層１２と、この紙フェノール樹脂層１２の上下方向から挟んで配置されたガラスクロス含有層１４、１６を備える。すなわち、紙フェノール樹脂層１２の両面にガラスクロス含有層１４、１６が積層されている。さらに、支持層６のうち封止層４と接触しない面に、紙フェノール樹脂層２０が積層される。すなわち、この封口板２は、封止層４である弾性層１０の下に、支持層６としてガラスクロス含有層１４、紙フェノール樹脂層１２、ガラスクロス含有層１６、紙フェノール樹脂層２０が積層される。

【0029】

この紙フェノール樹脂層１２は、支持層６の基材の一例であり、紙基材にフェノール系樹脂を含浸させた合成材料で形成された部材による層である。
ガラスクロス含有層１４、１６は、紙フェノール樹脂層１２に対する補強材の一例であり、ガラス繊維を含むガラスクロスにフェノール系樹脂を含浸させた合成材料で形成された部材による層である。このガラスクロス含有層１４、１６は、高強度、高靱性を備えているほか、耐火性、耐熱性を有する。

【0030】

支持層６では、ガラスクロス含有層１４、１６が紙フェノール樹脂層１２を挟んで配置されることで、封口板２の平面側に受けた圧力Ｆ１に対し、紙フェノール樹脂層１２が屈曲したり伸縮したりするのを抑制させることができる。これにより支持層６の剛性が向上する。そして、支持層６の剛性強化により、積層された封止層４の変形を抑えることができ、封口板２全体の強度や剛性の強化が図れる。

【0031】

紙フェノール樹脂層２０は、封口板２の支持材として機能するとともに、封口板２の表面部材として機能する。ガラスクロス含有層１４、１６は、たとえば構成材量であるガラスクロスの強度が高いことなどから、ガラスクロス含有材の生成時や、支持層６の形成処理において、表面に微小なバリＸが発生する場合がある。このバリＸは、たとえば封口板２の製造時の剪断処理における微小な切り残しや引き裂きによる切れ端などが含まれる。

【0032】

＜封口板の製造工程＞

【0033】

ここで、封口板２の製造工程の一例を説明する。

【0034】

（Ａ）積層材の生成処理
この処理では、たとえば紙フェノール樹脂材、ガラスクロス含有材などをそれぞれ生成する。ここで生成される材料は、たとえばプリプレグ（Prepreg）と呼ばれる半硬化状態のものである。紙フェノール樹脂材の生成では、たとえば紙基材に架橋前のフェノール樹脂をアルコールなどに溶解したものを含浸させ、加熱や乾燥により半硬化状態にして生成する。またガラスクロス含有材は、たとえばガラス繊維であるガラスクロスに対し、熱硬化性のフェノール樹脂を均等に含浸させ、加熱や乾燥により半硬化状態にして生成する。そしてこのように形成されたプリプレグの紙フェノール樹脂材とガラスクロス含有材、およびゴムを既述した順序に配置した積層材を作る。そしてこの積層材を加熱圧着して一体化させる。これにより封止層４と支持層６を備えた積層材が生成できる。

【0035】

（Ｂ）封口板の形成処理
この処理では、封口板２を所定の形状に成形する処理を行う。生成された積層材は、たとえばプレス加工によって封口板２の形状および寸法に打ち抜かれる。このとき、積層材は、たとえばプレス機の剪断刃によって切断される。

【0036】

（Ｃ）その他の加工処理
打抜きによって成形された積層材は、たとえば予め設定された位置に貫通孔を形成し、端子８を挿入させるなどの加工処理が行われる。また積層材は、たとえば表面状態を安定させるための表面処理などを行ってもよい。

【0037】

以上のような処理を経て、封口板２が製造される。このような製造工程において、ガラスクロス含有層１６の端部に発生するバリＸは、積層材料の打抜き方向によって形成向きが決まる。この打抜き処理がたとえば封口板２の封止層４側から支持層６方向に向けて行われた場合、たとえば図２のＢに示すように、下向きにバリＸが生じるおそれがある。

【0038】

そこで、この封口板２では、バリＸが発生するガラスクロス含有層１６の下層側に対して紙フェノール樹脂層２０を配置している。

【0039】

〔第１の実施の形態の効果〕

【0040】

斯かる構成によれば、以下のような効果が得られる。

【0041】

(1) 支持層６は、少なくとも基材である紙フェノール樹脂層１２の平面側の両面をガラスクロス含有層１４、１６で挟み込むことで、封口板２の剛性、強度を向上させることができる。

【0042】

(2) 支持層６にガラスクロス含有層１４、１６を積層させることで、封口板２の平面側に受ける圧力に対して封口板２の変形を抑制できる。

【0043】

(3) ガラスクロス含有層１４、１６により剛性強度が向上することで、コンデンサ内部の圧力上昇に対して封口板２の破損を防止できる。

【0044】

(4) ガラスクロス含有層１４、１６の積層により、封口板２の耐熱性、耐火性が向上する。

【0045】

(5) 封口板２のガラスクロス含有層１６よりも外部側に紙フェノール樹脂層２０を配置することで、バリＸの発生を抑制し、またはバリＸが封口板２の外装側に突出するのを防止できる。

【0046】

(6) バリＸの発生を抑えることで、封口板２の表面状態の美感の低下を防止できる。

【0047】

(7) バリＸによるコンデンサ内部の部品の損傷などを防止できる。

【0048】

(8) 経年劣化等によるバリＸの剥離の発生を防止できる。これにより、外装ケースの収納部内に異物の混入を防止でき、コンデンサのショート等の発生を抑えることができる。

【0049】

〔第２の実施の形態〕

【0050】

図３は、第２の実施の形態に係る封口板の構成例を示している。

【0051】

この封口板２は、たとえば図３のＡに示すように、支持層６に対し、封止層４が積層された面と反対側の面、すなわち封止層４と接触しない面に樹脂フィルム２２が配置される。この樹脂フィルム２２は、封口板２の防水手段の一例であり、コンデンサの外装ケースの収納部内に向けて配置される。樹脂フィルム２２は、熱可塑性を有する樹脂であり、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの疎水性の材質が用いられる。

【0052】

支持層６は、たとえば図３のＢに示すように、外装ケース側に紙フェノール樹脂層２０を備えており、この紙フェノール樹脂層２０の一面に樹脂フィルム２２が配置される。また少なくともこの封口板２は、樹脂フィルム２２をガラスクロス含有層１６の面に対して配置させないように構成されている。すなわちガラスクロス含有層１６と樹脂フィルム２２とが接触した状態で積層された積層材は、封口板２の形状および寸法に打ち抜くプレス加工の際にプレス機の剪断刃の影響により封口板２の周端部において、樹脂フィルム２２がガラスクロス含有層１６から剥離するおそれがある。よって、支持層６は、外装ケース側にガラスクロス含有層１６以外の層を形成し、その層に樹脂フィルム２２を配置させる。特に、紙フェノール樹脂層２０は、ガラスクロス含有層１６および樹脂フィルム２２との密着性が想定範囲内であることから、支持層６の基材となる紙フェノール樹脂層１２とともに、ガラスクロス含有層１６を介して外装ケース側に配置される。

【0053】

樹脂フィルム２２を含む封口板２の製造工程は、たとえば第１の実施の形態に示す工程と同様に、（Ａ）積層材の生成処理、（Ｂ）封口板の形成処理、（Ｃ）その他の加工処理等が含まれる。
積層材の生成処理では、既述のように、それぞれ生成されたプリプレグの紙フェノール樹脂材、ガラスクロス含有材に加え、さらに外装ケース側の紙フェノール樹脂層２０となる紙フェノール樹脂材と、樹脂フィルム２２による積層材を生成する。そしてこの積層材を加熱圧着して一体化させた積層体を生成すればよい。
そして、封口板の形成処理やその他の加工処理等は既述の通りである。

【0054】

支持層６の基材である樹脂フェノール樹脂層１２は、たとえば外装ケース側に配置した樹脂フェノール樹脂層２０よりも厚く形成すればよい。外装ケース側の紙フェノール樹脂層２０は、支持層６に対して樹脂フィルム２２を配置させるものある。本願発明は、紙フェノール樹脂層１２の両面をガラスクロス含有層１４、１６で挟むことで、支持層６の剛性や耐久性を向上させるものである。従って、封口板２の封止性や剛性を向上させるためには、ガラスクロス含有層１４、１６を厚くした方がよい。

【0055】

＜第２の実施の形態の効果＞

【0056】

斯かる構成によれば、上記実施の形態に示す効果に加えて、以下のような効果が得られる。

【0057】

(1) 封口板２の外装面に樹脂フィルム２２を備えることで、封口板２の防水機能が向上し、電解液が封口板２に浸透するのを抑制することができる。特に、高温、高圧状態となるコンデンサの外装ケース内部での封口板に対する防水機能が向上する。

【0058】

(2) 親和性のある紙フェノール樹脂層２０に対して樹脂フィルム２２を配置することで、コンデンサ使用中に樹脂フィルム２２が剥離するのを防止できる。

【0059】

(3) コンデンサ使用時の樹脂フィルム２２の剥離が生じないことで、コンデンサに対する異物の介在によるショートなどを防止できる。

【0060】

〔第３の実施の形態〕

【0061】

図４は、第３の実施の形態の封口板の構成例を示している。

【0062】

この封口板２は、図４のＡに示すように封止層４に対し、複数の層で構成された支持層６が積層されている。この支持層６は、たとえば図４のＢに示すように、２枚のガラスクロス含有層１４ａ、１４ｂと、２枚の紙フェノール樹脂層１２ａ、１２ｂが交互に配置され、これらの積層体にさらに、ガラスクロス含有層１６と紙フェノール樹脂層２０が積層されている。すなわち、支持層６では、弾性層１０に配置したガラスクロス含有層１４ａと中央側に積層されたガラスクロス含有層１４ｂとで紙フェノール樹脂層１２ａを挟み込んで補強している。またガラスクロス含有層１４ｂとガラスクロス含有層１６とが紙フェノール樹脂層１２ｂを挟み込んで補強している。

【0063】

さらにこの封口板２には、既述のように、ガラスクロス含有層１６よりも外装ケース側に紙フェノール樹脂層２０を介して樹脂フィルム２２が配置されてもよい。ガラスクロス含有層１４ａ、１４ｂ、１６は、均等の厚さに形成すればよく、たとえばそれぞれ０．１〔ｍｍ〕〜０．２〔ｍｍ〕程度の厚さに設定してもよい。また紙フェノール樹脂層１２ａ、１２ｂ、２０も同等の厚さに形成すればよく、たとえばそれぞれ０．３〜０．５〔ｍｍ〕程度の厚さにしてもよい。ガラスクロス含有層や紙フェノール樹脂層の厚さは、たとえば配置させる枚数に対し、封口板２の全体厚さの設定値や、弾性層１０の厚さに基づいて、設定されればよい。

【0064】

＜第３の実施の形態の効果＞

【0065】

斯かる構成によれば、上記実施の形態に示す効果に加えて、以下のような効果が得られる。

【0066】

(1) 補強材であるガラスクロス含有層の枚数を増やすことで、支持層６の剛性や支持強度、耐久性を向上させることができる。

【0067】

(2) コンデンサの設定電圧や使用環境に応じてガラスクロス含有層の枚数を設定することができ、コンデンサに合わせた封口板２を製造でき、利便性が高められる。

【0068】

(3) ガラスクロス含有層と樹脂フェノール層の積層数が増加することで、封口板に対して過大な圧力が負荷された場合でも、積層体が加重的に封止していることで、コンデンサの封口性を維持することができる。

【0069】

〔第４の実施の形態〕

【0070】

図５は、コンデンサに対する封口板の設置状態の一例を示している。

【0071】

コンデンサ素子３０は、たとえば電極箔やセパレータを巻回した巻回素子である。このコンデンサ素子３０は、たとえば図示しない電極箔である陽極箔や陰極箔が絶縁体であるセパレータを介して積層された状態で所定の方向に巻回されている。この巻回端面に対して封口板２の平板部分を向けて配置する。

【0072】

コンデンサ素子３０は、たとえば図５のＡに示すように一端側の巻回面に陽極箔および陰極箔からそれぞれタブ４０ａ、４０ｂが突出しており、このタブ４０ａ、４０ｂが封口板２の端子８に接続する。封口板２が接続したコンデンサ素子３０は、外装ケース３２の収納部３３内に収納される。この外装ケース３２は、コンデンサの外装部品の一例であり、たとえば一端側に開口部３４がある有底筒状に形成されている。この外装ケース３２は、収納部３３内にコンデンサ素子３０や図示しない電解液などを入れた後、開口部３４の先端部３６を封口板２側に折り返して封止状態にする。

【0073】

また、外装ケース３２は、たとえば図５のＢに示すように、封口板２の下部側に近い位置または封口板２に重なる位置に対して、外部から押圧して加締め溝３８を形成することで、封口板２と外装ケース３２を密着状態にさせる。外装ケース３２の先端部３６は、折り返しにより封口板２の封止層４に接触させてもよい。これによりコンデンサの内部圧力が上昇しても、封口板２が外装ケース３２から離脱するのを阻止できる。

【0074】

＜第４の実施の形態の効果＞

【0075】

斯かる構成によれば、上記実施の形態に示す効果に加えて、以下のような効果が得られる。

【0076】

(1) 外装ケース３２に対し、封口板２が隙間無く配置されるとともに、加締め処理や開口部３４側の折り返しによって、封口板２が電解液などの噴出を阻止することができる。

【0077】

(2) 外装ケース３２の先端部３６を折り返して封口板２の封止層４と接触させることで、封口板２の端面側周囲が外装ケース３２と強固に一体化できる。

【0078】

(3) 封口板２と外装ケース３２との一体化とともに、ガラスクロス含有層によって紙フェノール樹脂層を挟み込んで強化した支持層の剛性強度の向上により、外装ケース３２に対する封口板の封止強度が向上する。

【0079】

(4) ガラスクロス含有層による紙フェノール樹脂層の挟み込み構造によって封止層に対する支持強度が向上することで、外装ケース３２内の内部圧力の上昇に対し、封口板２の変形が抑えられるので、封止精度が向上する。

【0080】

＜実験例１＞

【0081】

次に、封口板の剛性についての実験例を示す。図６は、実験例における封口体の変形状態を想定した図である。図６に示すコンデンサは、本実験例における測定対象を明確にするため示した想定図であり、実際の封口板の変形状態を示したものではない。

【0082】

コンデンサは、たとえば内部圧力の上昇等や経年によって封口板５０が変形する場合がある。封口板５０は、たとえば封止層５２、この封止層５２を支持する支持層５４の積層体構造で構成されている。そして、この実験では、内部構造の異なる複数の支持層５４を構成し、封口板全体の変形状態を測定している。
この実験で用いたコンデンサの構成は、サイズがφ３０×４０〔Ｌ〕、定格が４５０〔Ｖ〕、３９０〔μＦ〕、電解紙がクラフト紙であり、電解液がエチレングリコールを主溶媒としている。そして封口板５０は、図７に示すように、比較例１、２、実施例１〜３の５種類を用いている。そして実験内容は、各封口板を備えたコンデンサに対し、周囲環境下１０５〔℃〕で４５０〔Ｖ〕の電圧を印加し、３０００〔時間〕後の封口板の変形量ｈ（図６）を測定している。

【0083】

それぞれの封口板の構成および測定結果を図７に示す。
(1) 比較例１の封口板は、内部にガラスクロス含有層を含まない、弾性層１０と紙フェノール樹脂層１２の積層体である。この封口板は、３０００〔時間〕が経過したとき、本出願人の基準において、コンデンサとして使用出来ない状態となった。

【0084】

(2) 比較例２の封口板は、内部に２枚のガラスクロス含有層を備えている。内部構造は、弾性層１０の下層に厚い紙フェノール樹脂層１１、そして２枚のガラスクロス含有層１４が近接して配置され、その間に薄い紙フェノール樹脂層１２が配置されている。そして下層側に厚い紙フェノール樹脂層２０が配置されている。この封口板は、３０００〔時間〕が経過したときの変形量が１．９〔ｍｍ〕となった。

【0085】

(3) 実施例１の封口板は、２枚のガラスクロス含有層を支持層内に離して配置している。すなわち、弾性層１０の下に薄い紙フェノール樹脂層１１が配置され、２枚のガラスクロス含有層１４の間に厚い紙フェノール樹脂層１２が配置されている。そして下層側に薄い紙フェノール樹脂層２０が配置されている。そして、この封口板は、３０００〔時間〕が経過したときの変形量が０．８〔ｍｍ〕となった。この実施例１を比較例２と比較すると、補強材であるガラスクロス含有層が、基材である紙フェノール樹脂層１２の大部分に対して上下両面で支持することで、封口板の剛性、耐久性が向上し、変形量が抑えられている。

【0086】

(4) 実施例２の封口板は、４枚のガラスクロス含有層１４を支持層内に均等に離して配置している。すなわち、弾性層１０の下に第１の紙フェノール樹脂層１１が配置され、その下層側にそれぞれガラスクロス含有層１４を介して第２の紙フェノール樹脂層１２−ａ、第３の紙フェノール樹脂層１２−ｂ、第４の紙フェノール樹脂層１２−ｃが配置される。そして下層側に紙フェノール樹脂層２０が配置されている。この封口板は、３０００〔時間〕が経過したときの変形量が０．５〔ｍｍ〕となった。
実施例２と比較例２を対比すると、ガラスクロス含有層に挟まれたそれぞれの紙フェノール樹脂層１２−ａ、第３の紙フェノール樹脂層１２−ｂ、第４の紙フェノール樹脂層１２−ｃの厚さは比較例２に対して大きく異なっていない。しかしながら、全体としてガラスクロス含有層で挟まれた紙フェノール樹脂層が厚くなったことから、封口板の基材の支持強度や剛性が向上している。
また、実施例２と実施例１を比較すると、枚数の増加によりガラスクロス含有層１４の全体厚さも増加したことで、支持層の支持強度や剛性、耐久性が向上している。

【0087】

(5) 実施例３の封口板は、６枚のガラスクロス含有層を支持層内に離して配置している。すなわち、弾性層１０の下に第１の紙フェノール樹脂層１１が配置され、その下層側にそれぞれガラスクロス含有層１４を介して、薄い第２の紙フェノール樹脂層１２１−１、第３の紙フェノール樹脂層１２１−２を配置し、さらに支持層の中央部分に厚い第４の紙フェノール樹脂層１２１が配置される。そして、ガラスクロス含有層を介して薄い第５の紙フェノール樹脂層１２１−３、第６の紙フェノール樹脂層１２１−４が配置される。そして下層側に紙フェノール樹脂層２０が配置されている。この封口板は、３０００〔時間〕が経過したときの変形量が０．３〔ｍｍ〕となった。
実施例３と比較例２を比較すると、厚い紙フェノール樹脂層１２１を支持部の中央に配置し、その他の紙フェノール樹脂層１２１−１〜１２１−４を薄くしたことで、実施例１のように、基材の多くの部分が、上下面にそれぞれ３枚ずつのガラスクロス含有層１４で挟み込まれることになり、支持強度が増加した。また、ガラスクロス含有層１４を６枚にし、支持層全体としてガラスクロス含有層の厚さが増えたことで、支持強度や剛性、耐久性が向上している。

【0088】

従って、本願発明のように、封口板の支持層内に複数のガラスクロス含有層を介在させ、かつ基材である紙フェノール樹脂層の両面を挟み込む構造とすることで、封口板の強度や剛性、耐久性が向上する。これによりコンデンサの内部圧力の上昇や経年に対して、封口板の封止強度を高く維持でき、コンデンサの安全性の向上が図れる。

【0089】

＜実験例２＞

【0090】

次に、封口板の実験例２について説明する。
実験例２では、封口板の支持層に配置されるガラスクロス含有層について、封口板の外装ケース側に紙フェノール樹脂層を配置しない場合について以下の状態を測定した。
実験例２の封口板６０は、たとえば図８のＡに示すように、支持層６の下層側にガラスクロス含有層１６を配置し、その面に樹脂フィルム２２を配置している。この実験例では、（１）ガラスクロス含有層１６と樹脂フィルム２２の剥離の有無の確認、（２）封口板６０の支持層６のバリの発生の測定を行った。この実験例２では、図８のＢに示すガラスクロス含有層１６と樹脂フィルム２２との間に紙フェノール樹脂層２０を介在させた封口板２と比較している。実験は、１０個の封口板６０、２について行った。

【0091】

実験の結果、
（１）については、１０個の封口板６０について樹脂フィルム２２が剥離したのに対し、紙フェノール樹脂層２０を介在させた封口板２は、樹脂フィルム２２の剥離は発生しなかった。
（２）については、１０個の封口板６０についてガラスクロス含有層１６にバリが発生したのに対し、紙フェノール樹脂層２０を介在させた封口板２は、ガラスクロス含有層１６にバリが発生しなかった。

【0092】

従って、支持層６において、ガラスクロス含有層１６を封口板の外装面に表出させず、紙フェノール樹脂層２０を外装面に配置することで、樹脂フィルム２２を安定させ、かつバリなどの異物の発生が抑えられる。

【0093】

〔他の実施の形態〕

【0094】

以上説明した実施形態について、その特徴事項や変形例を以下に列挙する。

【0095】

(1) 支持層内に薄型化したガラスクロス含有層を複数枚を配置させる場合を示したが、これに限らない。支持層には、たとえば複数枚分の厚さで形成された少なくとも２枚のガラスクロス含有層が形成され、その間に紙フェノール樹脂層が配置されてもよい。ガラスクロス含有層を厚く形成し、これによって紙フェノール樹脂層を挟み込むことで、支持層の剛性を高くでき、封口板の強度を向上させることができる。

【0096】

(2) 第２の実施の形態では、打抜き処理を封口板２の封止層４側から支持層６方向に向けて行われた場合を示したが、これに限らない。封口板２の支持層６側から封止層４方向に向けて行ってもよい。この場合、ガラスクロス含有層１４よりも外部側に封止層４が配置されているため、バリの発生を抑制し、またはバリが封口板２の外装側に突出するのを防止できる。また、ガラスクロス含有層１６の外部側に紙フェノール樹脂層２０が配置されることで、打抜き処理の際にプレス機の剪断刃の先端が直接当たらず、ガラスクロス含有層１６の損傷を防止できる。

【0097】

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0098】

本発明のコンデンサ用の封口板、コンデンサおよび封口板の製造方法によれば、紙フェノール樹脂層を複数枚のガラスクロス含有層で挟む構成により、封口板の支持強度や剛性、耐久性の向上が図れ、コンデンサの封口性を向上させることができ、有用である。

【符号の説明】

【0099】

２、５０、６０ 封口板
４、５２ 封止層
６、５４ 支持層
８ 端子部品
１０ 弾性層
１１、１２、１２ａ、１２−ａ、１２ｂ、１２−ｂ、１２−ｃ、２０、１２１、１２１−１、１２１−２、１２１−３、１２１−４ 紙フェノール樹脂層
１４、１４ａ、１４ｂ、１６ ガラスクロス含有層
１８ 機能層
２２ 樹脂フィルム
３０ コンデンサ素子
３２ 外装ケース
３３ 収納部
３４ 開口部
３６ 先端部
３８ 加締め溝
４０ａ、４０ｂ タブ
４２ａ、４２ｂ リード部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】