特許 7585688 コンデンサおよびその製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】コンデンサおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01G 9/10 20060101AFI20241112BHJP

   H01G 2/10 20060101ALI20241112BHJP

   H01G 9/00 20060101ALI20241112BHJP

   H01G 9/02 20060101ALI20241112BHJP

   H01G 9/08 20060101ALI20241112BHJP

   H01G 11/52 20130101ALI20241112BHJP

   H01G 11/80 20130101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

H01G9/10 F

H01G2/10 300

H01G9/00 290L

H01G9/02

H01G9/08 F

H01G9/10 D

H01G11/52

H01G11/80

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020163174

(22)【出願日】2020-09-29

(65)【公開番号】P2022055638

(43)【公開日】2022-04-08

【審査請求日】2023-08-01

(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

(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】仲田 光一

(72)【発明者】

【氏名】船戸 智貴

【審査官】鈴木 駿平

(56)【参考文献】

【文献】特開平８－３０６５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５４－１１８６３８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０００－１１４１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－４６３８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｇ ２／１０

Ｈ０１Ｇ ９／００

Ｈ０１Ｇ ９／０２

Ｈ０１Ｇ ９／０８

Ｈ０１Ｇ ９／１０

Ｈ０１Ｇ １１／５２

Ｈ０１Ｇ １１／８０

Ｈ０１Ｍ ５０／１８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

側面から内側に突出する突出部と、曲げられた開口端部材により形成される曲げ部とを含む外装ケースと、
前記外装ケースの内部に配置され、本体層と前記突出部に接触する内側被覆層とを含み、前記突出部および前記曲げ部の先端部により固定される封口板と、
を備え、
前記封口板の側面と前記外装ケースの間に隙間が形成され、
前記封口板の内側部材は、前記内側被覆層を含み前記外装ケースの内部から前記隙間にガスを透過させ、前記封口板の外側部材は、前記隙間から前記外装ケースの外部にガスを透過させ、
前記内側部材のガス透過容易性が、前記外側部材のガス透過容易性よりも大きいことを特徴とするコンデンサ。

【請求項2】

前記内側被覆層のガス透過係数は、前記本体層のガス透過係数よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。

【請求項3】

前記内側被覆層のガス透過係数は、前記外側部材に含まれる外側被覆層のガス透過係数よりも大きい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。

【請求項4】

前記内側被覆層は、前記外側部材に含まれる外側被覆層よりも厚いことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のコンデンサ。

【請求項5】

前記内側被覆層が弾性を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のコンデンサ。

【請求項6】

前記内側被覆層はゴム層であることを特徴とする請求項５に記載のコンデンサ。

【請求項7】

前記突出部の先端部が、前記曲げ部の前記先端部よりも前記外装ケースの中心側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のコンデンサ。

【請求項8】

さらに、前記外装ケースの内部に配置され、端部にセパレータ端部を含むコンデンサ素子を備え、
前記外装ケースの前記突出部が、前記セパレータ端部を前記外装ケースの中心側に押し曲げることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のコンデンサ。

【請求項9】

本体層と内側被覆層とを含む封口板を形成する工程と、
ケースの側面に突出部を形成し、前記封口板の前記内側被覆層を前記突出部に接触させる工程と、
前記ケースの開口端部材を内側に曲げて曲げ部を形成し、前記突出部および前記曲げ部の先端部により前記封口板を固定するとともに前記封口板の側面と前記ケースの間に隙間を形成する工程と、
前記封口板の内側部材が、前記内側被覆層を含み前記ケースの内部から前記隙間にガスを透過させるとともに、前記封口板の外側部材が、前記隙間から前記ケースの外部にガスを透過させる工程と
を備え、
前記内側部材のガス透過容易性が、前記外側部材のガス透過容易性よりも大きいことを特徴とするコンデンサの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、外装ケースおよび封口板を含むコンデンサ、およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

外装ケースおよび封口板を含むコンデンサでは、外装ケースの開口部に封口板が設置される。外装ケースが突出部とカール部などの曲げ部とを有し、封口板が突出部と曲げ部の間に挟まれて、外装ケースに固定される（たとえば、特許文献１ないし特許文献３）。外装ケースおよび封口板が電解液を外装ケースの内部に閉じ込めるので、電解液の蒸散が抑制され、コンデンサの性能が安定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭６３－１４６４３０号公報

【文献】特開平８－３０６５９６号公報

【文献】特開２０００－９１１６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

コンデンサの大きさを維持しつつコンデンサの容量を高めるためには、たとえば、コンデンサ素子の陽極箔の酸化被膜を薄くすることにより陽極箔と陰極箔との距離を小さくして、単位面積あたりの容量が増加される（コンデンサの高容量化）。また、コンデンサの容量を維持しつつコンデンサの大きさを小さくするためには、たとえば、コンデンサ素子の陽極箔の酸化被膜を薄くしつつ、コンデンサ素子の全体の面積を小さくする（コンデンサの小型化）。つまり、陽極箔の酸化被膜を薄くすると、コンデンサを高容量または小型にすることができる。

【0005】

外装ケースの内部に閉じ込められた電解液は少しずつ蒸散する。余剰な電解液が外装ケースの内部に閉じ込められると、コンデンサのドライアップが遅くなり、コンデンサの寿命を延ばすことができる。

【0006】

ところで、コンデンサの高容量化または小型化のために、陽極箔の酸化被膜が薄くなると、コンデンサ素子の耐電圧が低下して、外装ケースの内部でガスが発生し易くなる。外装ケースの内部のガスは、外装ケースと封口板の間の隙間および曲げ部の内部を通って、外部に排出されることになる。水平に配置された基板の上面にコンデンサが設置される場合に、余剰な電解液が外装ケースと封口板の間の隙間を通って曲げ部の内部に溜まりガスの排出を妨げないように、コンデンサの構造を工夫する必要がある、という課題がある。ガスの排出が妨げられると、外装ケースの内部の圧力が想定よりも早くに上昇し、コンデンサの安全弁が想定よりも早く開く、という課題がある。つまり、コンデンサの小型化または高容量化は、コンデンサの安全弁の適正な動作のために制限されるという課題がある。

【0007】

特許文献１ないし特許文献３には、斯かる課題の開示や示唆はなく、特許文献１ないし特許文献３に開示された構成では斯かる課題を解決することができない。

【0008】

そこで、本開示は、たとえば、封口板が外装ケースの内部の電解液よりも下側に配置されても、曲げ部の内部における電解液の滞留を抑制して、適正なガス透過経路を確保することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、本開示の第１の側面によれば、コンデンサは、外装ケースと、封口板とを含む。外装ケースは、側面から内側に突出する突出部と、曲げられた開口端部材により形成される曲げ部とを含む。封口板は、前記外装ケースの内部に配置され、本体層と前記突出部に接触する内側被覆層とを含み、前記突出部および前記曲げ部の先端部により固定される。前記封口板の側面と前記外装ケースの間に隙間が形成され、前記封口板の内側部材は、前記内側被覆層を含み前記外装ケースの内部から前記隙間にガスを透過させ、前記封口板の外側部材は、前記隙間から前記外装ケースの外部にガスを透過させ、前記内側部材のガス透過容易性が、前記外側部材のガス透過容易性よりも大きい。

【0010】

上記コンデンサにおいて、前記内側被覆層のガス透過係数は、前記本体層のガス透過係数よりも大きくてもよい。

【0011】

上記コンデンサにおいて、前記内側被覆層のガス透過係数は、前記外側部材に含まれる外側被覆層のガス透過係数よりも大きくてもよい。

【0012】

上記コンデンサにおいて、前記内側被覆層は、前記外側部材に含まれる外側被覆層よりも厚くてもよい。

【0013】

上記コンデンサにおいて、前記内側被覆層が弾性を有してもよい。

【0014】

上記コンデンサにおいて、前記内側被覆層はゴム層でもよい。

【0015】

上記コンデンサにおいて、前記突出部の先端部が、前記曲げ部の前記先端部よりも前記外装ケースの中心側に配置されてもよい。

【0016】

上記コンデンサは、さらに前記外装ケースの内部に配置され、端部にセパレータ端部を含むコンデンサ素子を含んでもよい。前記外装ケースの前記突出部が、前記セパレータ端部を前記外装ケースの中心側に押し曲げてもよい。

【0017】

上記目的を達成するため、本開示の第２の側面によれば、コンデンサの製造方法は、本体層と内側被覆層とを含む封口板を形成する工程と、ケースの側面に突出部を形成し、前記封口板の前記内側被覆層を前記突出部に接触させる工程と、前記ケースの開口端部材を内側に曲げて曲げ部を形成し、前記突出部および前記曲げ部の先端部により前記封口板を固定するとともに前記封口板の側面と前記ケースの間に隙間を形成する工程と、前記封口板の内側部材が、前記内側被覆層を含み前記ケースの内部から前記隙間にガスを透過させるとともに、前記封口板の外側部材が、前記隙間から前記ケースの外部にガスを透過させる工程とを含む。前記内側部材のガス透過容易性が、前記外側部材のガス透過容易性よりも大きい。

【発明の効果】

【0018】

本開示によれば、次のいずれかのような効果が得られる。

【0019】

(1) 内側部材のガス透過容易性が、外側部材のガス透過容易性よりも大きい。そのため、外装ケースの内部の圧力と、封口板の側面と外装ケースの間の隙間の圧力との差が小さくなり、この隙間に侵入する電解液の量を抑制することができる。

【0020】

(2) 封口板の側面と外装ケースの間の隙間に侵入する電解液の量が抑制されるので、この隙間またはカール部の内部における電解液の滞留が抑制され、適正なガス透過経路を確保することができる。

【0021】

(3) ガス透過経路の確保により、予想よりも早い圧力弁の作動が回避できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施の形態に係るコンデンサの一例を示す図である。

【図2】ガス透過容易性を説明するための図である。

【図3】コンデンサの製造工程の一例を示す図である。

【図4】変形例に係るコンデンサの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１のＡは、実施の形態に係るコンデンサの一例を示す図である。外装ケースおよび封口板の内部を示すために、図１のＡにおいて、外装ケースおよび封口板が断面により示されている。図１のＢは、図１のＡの部分的な拡大図である。図１のＢ中の矢印は、ガスの流れる方向およびガスの流れ易さを示している。図１のＡおよび図１のＢに示す構成は一例であって、斯かる構成に本開示の技術が限定されるものではない。

【0024】

コンデンサ２は、たとえば電解コンデンサまたは電気二重層コンデンサである。コンデンサ２は、外装ケース１２と封口板１４とコンデンサ素子１６と電解液１８と端子部材２０－１、２０－２とを含んでいる。コンデンサ素子１６および電解液１８は外装ケース１２の内部に封入され、封口板１４は外装ケース１２の開口部に取付けられている。端子部材２０－１、２０－２は封口板１４に設置されている。なお、図１のＡおよび図１のＢに示されている電解液１８は、余剰電解液である。電解液１８の大部分は、コンデンサ素子１６内に含浸している。

【0025】

外装ケース１２は、たとえば有底筒状のアルミニウムケースである。外装ケース１２はたとえばカール部２２と突出部２４と不図示の圧力弁とを含む。カール部２２は、外装ケース１２の開口部分の部材（以下、「開口端部材」という）により形成されている。つまり、カール部２２は外装ケース１２の開口端部に配置されている。カール部２２は、曲げ部の一例である。開口端部材は、外装ケース１２の側面に対して内側、つまり外装ケース１２の中心側に曲げられている。そのため、カール部２２は、外装ケース１２に取付けられた封口板１４の外側表面に対して、たとえば湾曲状に突出している。

【0026】

突出部２４は、カール部２２の近傍であってカール部２２よりも外装ケース１２の中央側に配置されている。突出部２４は、外装ケース１２の側面から内側に突出している。突出部２４は、たとえば外装ケース１２の側面の一周に形成されている。つまり、突出部２４は環状の形状を有している。突出部２４は、たとえば外装ケース１２の加締めにより形成され、たとえば半円形状の断面形状を有している。

【0027】

封口板１４は、外装ケース１２の内部であって、外装ケース１２の開口部に配置されて、外装ケース１２を開口部で封止している。封口板１４は外装ケース１２の開口部の形状に応じた形状を有する。外装ケース１２の開口部が円形である場合、封口板１４は、たとえば開口部の内径と同じまたはわずかに小さい径を有する円盤形状を有している。そのため、封口板１４の側面と外装ケース１２の間には、わずかな隙間２６が形成されている。封口板１４はたとえば積層体であって、たとえば互いに積層された本体層２８、外側被覆層３０および内側被覆層３２を含んでいる。

【0028】

本体層２８は、たとえば紙フェノール樹脂などの樹脂を含む。紙フェノール樹脂は、積層された複数の紙基材とフェノール系樹脂とを含み、このフェノール系樹脂が紙基材に含浸することにより積層された複数の紙基材が結合している。本体層２８は、外側被覆層３０および内側被覆層３２よりも高い剛性を有し、外側被覆層３０および内側被覆層３２よりも低いガス透過性を有する。本体層２８は、高い剛性により封口板１４に加わる圧力に対抗して封口板１４の形状を維持するとともに、外装ケース１２の内部の電解液１８およびガスを遮断する。外装ケース１２の内部のガスは、電解液１８の気化により発生するガス、または外装ケース１２の内部に元々存在している空気、コンデンサ２の温度上昇により発生する水素ガスなどである。本体層２８は、単層であってもよく、複数層であってよい。

【0029】

外側被覆層３０は、本体層２８の外側表面に貼り付けられており、コンデンサ２の外側の被覆層および封口板１４の外側表面を形成し、カール部２２の先端部３４に密着している。外側被覆層３０は、たとえば樹脂層であって、たとえばポリプロピレンなどの樹脂材料を含む。そのため、外側被覆層３０は、たとえば耐薬品性に優れ、ガス透過性を有し、外装ケース１２の内部から、封口板１４と外装ケース１２の間の隙間２６を通ったガスを透過させ、電解液１８を遮断する。外側被覆層３０は、本体層２８よりも高いガス透過係数（gas permeability coefficient）を有してる。ガス透過係数は、本体層２８、外側被覆層３０、内側被覆層３２などの部材のガスの透過のし易さを表す指標であって、部材を透過するガスの、単位厚さ、単位面積、単位時間および部材両面間の単位分圧差当たりのモル数を表す。ガス透過係数は、たとえば日本産業規格ＪＩＳ Ｋ ６２７５－１：２００９「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム－ガス透過性の求め方－第１部：差圧法」およびＪＩＳ Ｋ ７１２６－１：２００６「プラスチック－フィルム及びシート－ガス透過度試験方法－第１部：差圧法」において定義され、これらの日本産業規格に記載されている試験により求めることができる。コンデンサ２の内部では、たとえば電解液１８によるガス、水素ガスなどが発生するので、本明細書において、ガス透過係数は、たとえば電解液１８によるガスのガス透過係数でもよく、水素ガスのガス透過係数でもよい。

【0030】

内側被覆層３２は、本体層２８の内側表面に貼り付けられており、コンデンサ素子１６側の被覆層および封口板１４の内側表面を形成し、外装ケース１２の突出部２４に密着している。内側被覆層３２は、たとえばゴム層であって、たとえばエチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコンゴムなどのゴム材料を含む。そのため、内側被覆層３２は、弾性およびガス透過性を有し、外装ケース１２の内部のガスの一部を透過させ、電解液１８を遮断する。このゴム材料は、たとえば日本産業規格ＪＩＳ Ｋ６２５３「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に準拠した硬度において、好ましくは５０〔Ｈｓ〕以上８５〔Ｈｓ〕以下の範囲内の硬度を有している。ゴム材料の硬度を調整することで、内側被覆層３２が突出部２４の形状および傾斜に応じて変形し、内側被覆層３２と突出部２４の密着性が高められる。また、ゴム材料の硬度を調整することで、端子部材２０－１、２０－２の一部が内側被覆層３２に適切に食い込み、端子部材２０－１、２０－２と封口板１４の取付け部の密封性が高められる。内側被覆層３２の硬度は５０〔Ｈｓ〕よりも小さくてもよく、８５〔Ｈｓ〕よりも大きくてもよい。内側被覆層３２の硬度は、たとえばコンデンサ２の使用環境、使用地域により異なっていてもよく、たとえば使用地域、製造地域の規格により異なっていてもよい。内側被覆層３２は、たとえば外側被覆層３０よりも高いガス透過係数を有してる。

【0031】

コンデンサ素子１６は、たとえば第１の電極箔と第２の電極箔の間にセパレータを介在させて巻回させた巻回素子である。第１の電極箔および第２の電極箔は、それぞれコンデンサ２の第１の電極および第２の電極を形成する。コンデンサ２が電解コンデンサである場合、第１の電極箔はたとえば陽極箔であり陽極を形成し、第２の電極箔はたとえば陰極箔であり陰極を形成する。コンデンサ素子１６は、素子本体部３８と、電極タブ４２－１、４２－２とを含んでいる。電極タブ４２－１、４２－２はそれぞれ素子本体部３８の第１の電極箔および第２の電極箔に接続されている。コンデンサ素子１６には、電解液１８が含浸されている。

【0032】

端子部材２０－１、２０－２は封口板１４に設置されて、封口板１４を貫いている。端子部材２０－１、２０－２は、アルミニウムなどの導電性部材を含み、導電性を有する。端子部材２０－１、２０－２の内側端部は、それぞれ電極タブ４２－１、４２－２に接続され、端子部材２０－１、２０－２がそれぞれコンデンサ２の第１電極の端子および第２電極の端子として機能する。端子部材２０－１、２０－２は、たとえば軸部４４、頭部４６、軸つば部４８および外部端子５０を含んでいる。頭部４６は、軸部４４の両端に配置され、軸つば部４８は軸部４４に固定されている。内側の頭部４６と軸つば部４８の間に電極タブ４２－１または電極タブ４２－２が挟まれ、外側の頭部４６と軸つば部４８の間に封口板１４および外部端子５０が挟まれている。軸つば部４８が封口板１４の内側表面に接触または食い込み、外部端子５０が封口板１４の外側表面に接触または食い込み、端子部材２０－１、２０－２と封口板１４の接続部における密閉性が高められる。端子部材２０－１、２０－２の軸部４４および軸つば部４８はたとえばリベットであって、軸部４４の端部をつぶすことで頭部４６が形成される。

【0033】

外装ケース１２の内部の圧力（以下、「ケース内圧力」という）が上昇すると、外装ケース１２の内部のガスは、たとえば図１のＢに示されている矢印に沿って流れようとする。図１のＢに示されているように、封口板１４が厚さ方向に内側部材１４－１、内部部材１４－２、および外側部材１４－３に区分されると、ガスは、たとえば内側部材１４－１の中、隙間２６、カール部２２の内部２３、外側部材１４－３の中を通ってコンデンサ２の外に到る。つまり、内側被覆層３２を含む内側部材１４－１が外装ケース１２の内部から隙間２６にガスを透過させ、外側被覆層３０を含む外側部材１４－３が、隙間２６に連通するカール部２２の内部２３からコンデンサ２の外にガスを透過させる。内側部材１４－１、隙間２６、カール部２２の内部２３および外側部材１４－３がガス透過経路を形成する。

【0034】

既述の通り、本体層２８は外側被覆層３０および内側被覆層３２よりも低いガス透過性およびガス透過係数を有し、内側被覆層３２はたとえば外側被覆層３０よりも高いガス透過係数を有してる。また、図１のＡおよび図１のＢに示されているように、内側被覆層３２は外側被覆層３０よりも厚い。そのため、内側部材１４－１のガス透過容易性は外側部材１４－３のガス透過容易性よりも大きくなっている。内側部材１４－１のガス透過容易性は、外装ケース１２の内部から隙間２６へのガスの透過のし易さを表す指標であり、外側部材１４－３のガス透過容易性は、カール部２２の内部２３からコンデンサ２の外部へのガスの透過のし易さを表す指標である。ガス透過容易性が大きいと、ガスが透過し易くなる。つまり、内側部材１４－１が外側部材１４－３よりもガスを透過し易くなっている。

【0035】

外装ケース１２の内部およびガス透過経路は、図２に示されている説明モデル９０のように表すことができる。説明モデル９０の第１空間９２、第１部材９４、第２空間９６、第２部材９８は、それぞれ外装ケース１２の内部、内側部材１４－１、カール部２２の内部２３および隙間２６、外側部材１４－３を表している。第１空間９２ではガスの発生により圧力が上昇し、そのためガスが第１部材９４、第２空間９６、第２部材９８を通って外部に流れる。第１部材９４のガス透過容易性が第２部材９８のガス透過容易性と同じであるとき、平衡状態において第１空間９２と第２空間９６の圧力差（分圧差）は、第２空間９６と外部の圧力差（分圧差）と同じになる。つまり、カール部２２の内部２３および隙間２６の圧力（以下、「隙間内圧力」という）がケース内圧力とコンデンサ２の外部の圧力（以下、「外部圧力」という）の中間圧力〔（ケース内圧力＋外部圧力）／２〕になる。第１部材９４のガス透過容易性が第２部材９８のガス透過容易性に対して大きくなるにつれて、第２空間９６の圧力、つまり隙間内圧力は高くなる。高い隙間内圧力は、ケース内圧力と隙間内圧力の差を小さくし、隙間２６への電解液１８の侵入を妨げるように作用する。そのため、封口板１４の内側部材１４－１のガス透過容易性を外側部材１４－３のガス透過容易性よりも大きくすることで、隙間２６またはカール部２２の内部２３における電解液１８の滞留が抑制できる。

【0036】

図２の説明モデル９０において、ガス透過容易性は、ガス透過係数と、ガスの流れ方向に垂直な面の面積Ｓに比例し、ガスの流れ方向における部材の厚さＴに反比例する。以下の調整要素(1)から調整要素(3)により内側部材１４－１のガス透過容易性を大きくすることができ、以下の調整要素(4)から調整要素(6)により外側部材１４－３のガス透過容易性を小さくすることができ、最終的に内側部材１４－１のガス透過容易性が外側部材１４－３のガス透過容易性よりも大きくなるように内側部材１４－１または外側部材１４－３が調整される。
調整要素(1)： 内側被覆層３２のガス透過係数を大きくする。
調整要素(2)： 内側被覆層３２を厚くする（本体層２８よりも大きなガス透過係数を有する内側被覆層３２の面積Ｓの拡大）。
調整要素(3)： 外装ケース１２の内部と隙間２６の間の距離を短くする（厚さＴの短縮）。
調整要素(4)： 外側被覆層３０のガス透過係数を小さくする。
調整要素(5)： 外側被覆層３０を薄くする（本体層２８よりも大きなガス透過係数を有する外側被覆層３０の面積Ｓの縮小）。
調整要素(6)： カール部２２の内部２３とコンデンサ２の外部の間の距離を長くする（厚さＴの延長）。
コンデンサ２では、内側被覆層３２のガス透過係数が外側被覆層３０のガス透過係数のたとえば約４倍であり、内側被覆層３２が外側被覆層３０よりもたとえば約４倍厚く、上記調整要素(1)、(2)、(4)、(5)により最終的に内側部材１４－１のガス透過容易性が外側部材１４－３のガス透過容易性よりも大きくされている。なお、記述のガス透過係数および厚さの倍数は約４倍に限らず、４倍よりも小さくてもよく、大きくてもよい。外側部材１４－３に対して内側部材１４－１をガスが透過し易くなるほど、隙間内圧力が高くなり、ガスの侵入の抑制効果を大きくできる。

【0037】

図３は、コンデンサの製造工程の一例を示している。コンデンサの製造工程は、本開示のコンデンサの製造方法の一例であって、部品の形成工程と、コンデンサ素子１６および封口板１４の挿入工程と、突出部２４の形成工程と、カール部２２の形成工程とを含んでいる。図３において、部品の形成工程の図示が省略されている。

【0038】

部品の形成工程では、外装ケース１２の半製品（以下、「ケース１３」という）、封口板１４、コンデンサ素子１６および端子部材２０－１、２０－２が形成される。ケース１３の形成工程では、たとえばアルミニウムなどの金属材料をプレス加工、インパクト加工などの加工技術で加工して、ケース１３が得られる。得られたケース１３は、カール部２２および突出部２４を含まない。

【0039】

封口板１４の形成工程では、たとえば積層された紙基材にフェノール系樹脂溶液を含浸させ、加熱や乾燥により紙基材およびフェノール系樹脂溶解液を硬化させて本体層２８を形成する。フェノール系樹脂溶解液は、たとえばアルコールなどの溶剤とこの溶剤に溶解された架橋前のフェノール樹脂とを含む。本体層２８にポリプロピレンフィルムなどの外側被覆層３０およびゴム板などの内側被覆層３２を重ね、重ねた本体層２８、外側被覆層３０および内側被覆層３２を加熱圧着して積層体を得る。この積層体をたとえば剪断刃によって所定の形状に打ち抜き、ドリルにより貫通孔を形成して、封口板１４を得る。

【0040】

コンデンサ素子１６の形成工程では、第１の電極箔と第２の電極箔の間にセパレータを介在させてこれらを巻回して、コンデンサ素子１６を形成する。コンデンサ素子１６には、電解液１８が含浸される。

【0041】

端子部材２０－１、２０－２の形成工程では、たとえばアルミニウムなどの金属材料をプレス加工、インパクト加工などの加工技術で加工して、軸部４４および軸つば部４８を有する端子部材２０－１、２０－２の半製品が得られる。軸部４４の一端を封口板１４および外部端子５０の貫通孔に通した後に、軸部４４の一端をつぶして頭部４６を形成し、軸部４４の他端を電極タブ４２－１または電極タブ４２－２の貫通孔に通した後に、軸部４４の他端をつぶして頭部４６を形成する。頭部４６の形成により、封口板１４および電極タブ４２－１、４２－２に接続された端子部材２０－１、２０－２が得られる。つまり、コンデンサ素子１６が端子部材２０－１、２０－２および封口板１４に接続される。

【0042】

コンデンサ素子１６および封口板１４の挿入工程では、図３のＡに示すように、コンデンサ素子１６および端子部材２０－１、２０－２が設置された封口板１４がケース１３の内部に挿入される。コンデンサ素子１６はケース１３の内部の奥側に配置され、封口板１４は、ケース１３の開口側に配置される。

【0043】

突出部２４の形成工程では、図３のＢに示すように、溝ローラ５４でケース１３を側面側から１周り加締めて、突出部２４を形成する。図３のＢに示すように、ケース１３を回転させて溝ローラ５４をケース１３に対して１周りさせてもよく、ケース１３の側面に沿って溝ローラ５４を移動させて溝ローラ５４をケース１３に対して１周りさせてもよい。

【0044】

カール部２２の形成工程では、図３のＣに示すように、カールローラ５６でケース１３の開口端部材を内側に曲げて、カール部２２を形成する。図３のＣに示すように、ケース１３を回転させてカールローラ５６をケース１３に対して１周りさせてもよく、ケース１３の開口に沿ってカールローラ５６を移動させてカールローラ５６をケース１３に対して１周りさせてもよい。カール部２２の先端部３４が封口板１４に食い込み、封口板１４が突出部２４に押し付けられる。これにより、カール部２２の先端部３４および突出部２４が封口板１４に密着するとともに封口板１４を固定する。カール部２２および突出部２４がケース１３に形成されて、外装ケース１２が得られる。

【0045】

実施の形態によれば、次のような作用または効果が得られる。

【0046】

(1) 封口板１４の内側部材１４－１のガス透過容易性が、外側部材１４－３のガス透過容易性よりも大きい。そのため、ケース内圧力と隙間内圧力との差が小さくなり、この隙間２６に侵入する電解液１８の量を抑制することができる。

【0047】

(2) 隙間２６に侵入する電解液１８の量が抑制されるので、この隙間２６またはカール部２２の内部２３における電解液１８の滞留が抑制され、適正なガス透過経路を確保することができる。ガス透過経路の確保により、予想よりも早い圧力弁の作動が回避できる。

【0048】

(3) 内側被覆層３２の硬度がたとえば５０〔Ｈｓ〕以上８５〔Ｈｓ〕以下の範囲内であると、内側被覆層３２の突出部２４との接触部分が突出部２４の形状に一致するように変形して、封口板１４と突出部２４の密着性が高められる。

【0049】

上記実施の形態について、特徴事項、利点または変形例等を以下に列挙する。

【0050】

(1) 上記実施の形態では、コンデンサ素子１６に電解液１８を含浸して電解コンデンサを形成した。しかしながら、コンデンサ２は電解コンデンサに限らず、たとえば導電性高分子を含浸したコンデンサ素子１６に電解液１８を含浸させるハイブリッド型コンデンサでもよい。

【0051】

(2) 突出部２４は、たとえば外装ケース１２の加締めおよび座屈により形成され、図４に示すように、半円形状よりも鋭い断面形状を有し、たとえば先端部３６が丸められた二等辺三角形の断面形状を有していてもよい。突出部２４が半円形状よりも鋭い断面形状を有すると、封口板１４に対する突出部２４の角度が小さくなり、突出部２４に対する封口板１４の密接性が高められる。また、図４に示すように、突出部２４の先端部３６、つまり突出部２４の最内周部分は、カール部２２の先端部３４よりも外装ケース１２の中心側に配置されていてもよい。突出部２４の先端部３６がカール部２２の先端部３４よりも外装ケース１２の中心側に配置されていると、封口板１４に対する先端部３４の接点の延長線上（つまり、図４に示されている加圧線ＬＩ上）およびその近傍において、封口板１４の反対表面（内側表面）が突出部２４に支えられ、カール部２２の先端部３４を封口板１４に一層食い込ませることができる。また、突出部２４の突出長さＬが外装ケース１２の内側面からカール部２２の先端部３４までの距離Ｄよりも大きくなるので、突出部２４に対する封口板１４の密着領域が拡大する。封口板１４と突出部２４の間の密着性が向上し、封口板１４と外装ケース１２の間の隙間２６に侵入する電解液１８の量を一層抑制することができる。

【0052】

(3) 図４に示すように、突出部２４がコンデンサ素子１６の端部に配置されたセパレータ端部４０を外装ケース１２の中心側に押し曲げてもよい。セパレータ端部４０は、第１の電極箔および第２の電極箔の端部から突出するセパレータを含み、第１の電極箔および第２の電極箔の接触を防止する。突出部２４がセパレータ端部４０を押し曲げると、セパレータ端部４０が、封口板１４と突出部２４の密着領域、または封口板１４と外装ケース１２の間の隙間２６から離間され、セパレータを伝う電解液１８がセパレータから離れ難くなり、隙間２６に侵入する電解液１８の量がさらに抑制される。

【0053】

(4) 上記実施の形態では、外側被覆層３０がたとえば樹脂材料であり、内側被覆層３２がたとえばゴム材料であり、内側被覆層３２が外側被覆層３０の材料とは異なる材料を有している。しかしながら内側被覆層３２および外側被覆層３０が同じ材料であってもよい。外側被覆層３０が省略されていてもよく、外側被覆層３０は樹脂材料とは異なる材料から作られていてもよい。また、内側被覆層３２は弾性およびガス透過性を有していればよく、ゴム材料とは異なる材料から作られていてもよい。封口板１４の内側に形成される内側被覆層３２に弾性が備わることで、封口板１４と突出部２４の間の密着性が向上し、封口板１４と外装ケース１２の間の隙間２６に侵入する電解液１８の量を抑制することができる。

【0054】

(5) 外装ケース１２、封口板１４の本体層２８、コンデンサ素子１６および端子部材２０－１、２０－２の形成材料は、上記材料に限定されることなく、適宜変更してもよい。

【0055】

(6) 上記実施の形態では、コンデンサ素子１６、封口板１４などがケース１３の内部に挿入された後、突出部２４が形成されている。しかしながら、コンデンサ素子１６、封口板１４などが、突出部２４を有するケース１３の内部に挿入され、ケース１３の内部でコンデンサ素子１６に電解液１８が含浸されてもよい。電解液１８が含浸される前のコンデンサ素子１６は、電解液１８が含浸されたコンデンサ素子１６の外径よりも小さい外径を有し、突出部２４を有するケース１３に挿入可能である。

【0056】

(7) 上記実施の形態では、コンデンサ２が曲げ部として湾曲状のカール部２２を含んでいる。しかしながら、曲げ部は、たとえば封口板１４の外側表面に沿うようにＬ字状に折曲げられた折曲げ部でもよい。このようにすることで、外装ケース１２の高さを低くすることができる。また、封口板１４の外側表面の外周側を面で押圧するため、より封口板１４の内側表面と突出部２４が密着する。また、曲げ部は、角を有するＵ字状に折曲げられた折曲げ部でもよい。

【0057】

(8) 上記実施の形態では、本体層２８が外側被覆層３０および内側被覆層３２よりも高い剛性を有することで、封口板１４に加わる圧力に対抗して封口板１４の形状を維持させたが、内側被覆層３２や外側被覆層３０に剛性を備えさせることで、封口板１４の形状を維持させてもよい。

【0058】

以上説明したように、本開示の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本開示の技術は、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、また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、本開示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】

【0059】

本開示の技術は、広く電子機器に利用でき、有用である。

【符号の説明】

【0060】

２ コンデンサ
１２ 外装ケース
１３ ケース
１４ 封口板
１４－１ 内側部材
１４－２ 内部部材
１４－３ 外側部材
１６ コンデンサ素子
１８ 電解液
２０－１、２０－２ 端子部材
２２ カール部
２３ 内部
２４ 突出部
２６ 隙間
２８ 本体層
３０ 外側被覆層
３２ 内側被覆層
３４ 先端部
３６ 先端部
３８ 素子本体部
４０ セパレータ端部
４２－１、４２－２ 電極タブ
４４ 軸部
４６ 頭部
４８ 軸つば部
５０ 外部端子
５４ 溝ローラ
５６ カールローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】