电容器及其制造方法与流程

文档序号:16075644发布日期:2018-11-27 21:03阅读:168来源:国知局

本发明涉及被封入壳体中的电容器元件的固定技术。



背景技术:

在电解电容器或双电层电容器等电容器中,电容器元件被收纳于壳体内。关于电容器,搭载于机动车等的电容器不断增加,其被持续地作用剧烈的振动。在车载的电容器中,例如壳体和电容器元件、或者与电容器元件连接的端子部件等由于振动而被局部地作用较大的力,从而存在发生破损的担忧。因此,在电容器中,已知在壳体内部封入有固定件的结构、或者使壳体侧面皱缩而使壳体和电容器元件一体化从而将它们固定的结构。

关于这样的电容器,已知如下的结构:按压金属壳体的侧面的一部分而使其皱缩,由此使电容器元件和壳体接触而将它们固定(例如专利文献1、2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本实开昭64-026830号公报

专利文献2:日本特开2008-109074号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

可是,关于电容器,为了提高耐振动性,对应于收纳在壳体内的电容器元件的配置位置,沿着其周面在多个部位实施皱缩处理。此时,皱缩位置被设定为电容器元件和其外装侧的壳体相重合的位置。而且,希望将多个皱缩中的、沿着电容器元件处于外侧的2个皱缩位置设定为接近电容器元件的端面的位置。即,在该皱缩位置例如与和壳体上部侧的封口体连接的连接部分相重合的情况、或者该皱缩位置被设定于接近壳体的底部的位置处的情况等下,在壳体和收纳于该壳体内部的电容器元件成为完全不重合的状态或不完全的重合状态的位置处进行了皱缩的结构中,可能无法对电容器元件发挥出设想的那样的固定力。

另外,在将皱缩位置设定在电容器元件的两端部分以外的情况下,该皱缩位置可能被设定在和端子部件的与电极箔内连接的端部相重合的位置。端子部件由铝等金属形成,在圆柱状的铝的一端连接有与外部连接的引线,在另一端,为了确保与电极箔的连接部位而形成有扁平形状的连接部。在这样的形状的连接部的端面,存在有角部。在皱缩处理中,存在这样的课题:在对连接部的端部侧的角部的位置进行皱缩的情况下,按压力作用于和该角部接触的接触部分,由此,电极箔或分离件可能被局部地强力按压而损伤。

对于这样的要求或课题,专利文献1、2完全没有公开和启示,对于解决该课题的结构等,也完全没有公开和启示。

因此,本发明的目的在于,通过恰当地设定皱缩位置,来提高电容器的耐振动性,并且维护电容器的可靠性。

用于解决问题的手段

为了达成上述目的,在本发明的电容器的一个方面,所述电容器具备:电容器元件,其中,阳极侧的电极箔和阴极侧的电极箔隔着分离件层叠,各端子部件的配置于该层叠部分的内部中的连接部与阳极侧的所述电极箔和阴极侧的所述电极箔连接;和壳体,其具备收纳所述电容器元件的收纳部,该收纳部的开口部被封口体封口,在该壳体上形成有从所述收纳部的外部朝向所述电容器元件的侧面进行皱缩而成的皱缩部,利用该皱缩部保持所述电容器元件,避开所述收纳部内的所述电容器元件的所述电极箔与所述端子部件的所述连接部的末端部分相重合的位置使所述壳体皱缩,形成所述皱缩部。

在上述电容器中,优选的是,所述皱缩部包含第1皱缩部和第2皱缩部中的任意一方或双方,其中,所述第1皱缩部使所述电极箔和所述端子部件的所述连接部相重合的位置皱缩,所述第2皱缩部使所述电容器元件的所述侧面上的所述电极箔和所述连接部不重合的位置皱缩。

在上述电容器中,优选的是,所述端子部件在一端侧具备所述连接部,所述连接部的长度形成得比所述电容器元件的长度短,所述壳体在针对所述收纳部内的所述电容器元件的侧面侧而言高度不同的至少2处部位形成有所述皱缩部,在所述第1皱缩部和所述第2皱缩部,对应于所述电容器元件的元件直径的差异使针对所述壳体的皱缩量不同。

在上述电容器中,优选的是,在所述电容器元件上以设定的间隔形成有至少2个所述皱缩部,所述皱缩部从所述电极箔的各端面侧起至少离开与通过所述皱缩形成的皱缩槽的长度相对应的距离。

在上述电容器中,优选的是,在所述电容器元件上以设定的间隔形成有至少2个所述皱缩部,所述壳体在夹着所述电容器元件的中心位置或所述电容器元件的重心位置的位置处皱缩,从而形成所述皱缩部。

在上述电容器中,优选的是,所述皱缩部具备:平面部,其通过针对所述收纳部内的所述电容器元件的所述侧面朝向所述壳体的中心方向的按压而形成有规定的长度的接触面;和弯曲部,其形成于所述平面部的两端侧,使所述平面部与所述壳体的外周面之间弯曲。

为了达成上述目的,在本发明的电容器的制造方法的一个方面,所述电容器的制造方法包括如下工序:形成电容器元件,在该电容器元件中,阳极侧的电极箔和阴极侧的电极箔隔着分离件层叠,各端子部件的配置于该层叠部分的内部中的连接部分别与阳极侧的所述电极箔和阴极侧的所述电极箔连接;计算出在所述电容器元件的内部配置所述端子部件的所述连接部的末端部分的位置;避开计算出的与所述端子部件的所述连接部的末端部分相重合的位置来设定皱缩位置;以及,对于具备收纳部且利用封口体对该收纳部的开口部进行封口的壳体,从所述收纳部的外部朝向所述电容器元件的侧面在所述皱缩位置处进行皱缩,来形成保持所述电容器元件的皱缩部,其中,所述收纳部收纳所述电容器元件。

形成电容器元件,在该电容器元件中,阳极侧的电极箔和阴极侧的电极箔隔着分离件层叠,各端子部件的配置于该层叠部分的内部的连接部分别与阳极侧的所述电极箔和阴极侧的所述电极箔连接;对于具备收纳部且利用封口体对该收纳部的开口部封口的壳体,从所述收纳部的外部朝向所述电容器元件的侧面进行皱缩,来形成保持所述电容器元件的皱缩部,其中,所述收纳部收纳所述电容器元件;关于所述电容器元件的内部,计算出配置所述端子部件的所述连接部的末端部分的位置;以及避开计算出的与所述端子部件的所述连接部的末端部分相重合的位置来设定皱缩位置。

发明的效果

根据本发明的电容器及其制造方法,能够得到下述的任意的效果。

(1)通过提高壳体与电容器元件的固定性,能够对抗来自外部的振动以防止电容器元件或端子部件的损伤,从而维持电容器的动作的稳定性。

(2)通过避开存在多个角部的端子部件的端部侧来实施皱缩处理,由此,能够防止电极箔或分离件的损伤,使电容器的功能稳定,提高电容器的可靠性。

(3)能够对抗搭载着电容器的设备的振动等、从电容器的外部作用的振动,抑制电容器元件在壳体内独立地振动,减轻针对端子部件的载荷,从而能够防止破损。

并且,关于本发明的其它目的、特征以及优点,参照附图和各实施方式,应该会变得更加明确。

附图说明

图1是示出第1实施方式的电容器的结构例的图。

图2是示出端子部件相对于电极箔的设置例的图。

图3是示出针对电容器元件的皱缩位置的设定例的图。

图4是示出电容器的制造中的皱缩位置的设定例的图。

图5是示出第2实施方式的电容器内部的结构例的图。

图6是示出针对电极箔的皱缩位置的设定例的图。

图7是示出电容器的壳体内部的配置结构例的图。

具体实施方式

〔第1实施方式〕

图1示出了第1实施方式的电容器的结构例。该电容器2可以是电解电容器和双电层电容器等中的任意电容器。

该电容器2的电容器元件6被收纳于利用了铝等的金属部件的外装壳体4中。外装壳体4是本发明的壳体的一例,作为包含有收纳部5的电容器2的外装部件发挥功能,该收纳部5将电容器元件6收纳于内部。外装壳体4例如形成为有底筒状,其筒状部分是收纳部的一例,外装壳体4在内部除了电容器元件6外,还收纳有未图示的电解液等。另外,外装壳体4除了铝等金属外,也可以利用添加有锰或镁的铝合金等硬质材料。通过使用由硬质材料构成的外装壳体4,由此,即使在高温环境下使用了电容器2的情况下,后述的皱缩部12B、12C也不会因高温而松弛,从而能够维持固定力。

电容器元件6形成为例如使阳极侧和阴极侧的电极箔隔着分离件层叠而成的圆柱形状。在电容器元件6的一端侧,设置有阳极侧和阴极侧的外部端子8A、8B。外部端子8A、8B是与未图示的基板等的电路电连接的端子部件的一例,例如,外部端子8A、8B的一端侧被配置在电容器元件6的内部并与电容器元件6的电极箔连接,外部端子8A、8B的另一端侧从电容器元件6的端面侧向外部突出。

外装壳体4在开口部设置有封口体10,由此,收纳部5相对于外部成为密封状态。封口体10是本发明的封口体的一例,其采用例如橡胶等弹性体,针对收纳部5遮挡空气和水分等。并且,封口体10可以具备例如未图示的通气口、或仅能够使气体从该通气口通过的通气阀等。

封口体10使外部端子8A、8B贯通对收纳部5进行封口的平面部分的一部分。此外,例如通过针对外装壳体4的开口部分进行卷边处理,使得封口体10成为与开口端部侧的一部分按压的按压状态。

在电容器2上形成有皱缩部12,该皱缩部12是沿周向按压外装壳体4的外周面并使其变形而成的。皱缩部12随着外装壳体4的变形而借助对电容器元件6的一部分或封口体10的按压使封口体10或电容器元件6与外装壳体4一体化。皱缩部12包括:封口体10的侧面侧的皱缩部12A;对电容器元件6的接近外装壳体4的开口部侧的位置进行皱缩的皱缩部12B;以及对电容器元件6的接近外装壳体4的底部侧的位置进行皱缩的皱缩部12C。

皱缩部12A通过从外部按压封口体10而使该封口体10与外装壳体4的侧面一体化从而固定封口体10,来提高外装壳体4的开口部的密封性。

皱缩部12B是第1皱缩部的一例,例如形成在电容器元件6上的接近收纳部5的开口部侧的位置处,使电容器元件6固定于外装壳体4。该皱缩部12B的形成位置被设定在电容器元件6的电极箔与分离件的层叠部分和外部端子8A、8B相重合的位置。而且,该皱缩部12B形成为:避开配置于电极箔上的外部端子8A、8B的末端部分,不与形成在外部端子的末端部分处的角部重合。

皱缩部12C是第2皱缩部的一例,处于接近被配置在外装壳体4的底部侧的电容器元件6的端部的位置处,且避开外部端子8A、8B而形成,使电容器元件6固定在收纳部5内。即,皱缩部12C的形成位置在电容器元件6上被设定成使电极箔和外部端子8A、8B不重合。

<关于电容器2的组装>

在电容器2中,相对于外装壳体4的收纳部5配置电容器元件6,其中,外部端子8A、8B与该电容器元件6的一端面连接而使外部端子8A、8B的末端部分突出。在对外装壳体4进行封口的封口体10上,存在与外部端子8A、8B的突出位置对应的贯通孔,从而使外部端子8A、8B的末端部在封口体10的外部露出。关于该贯通孔,例如可以使其开口为与存在于外部端子8A、8B的一部分上的大径部的外周面紧密接触的大小,由此维持收纳部5内的密闭性。

电容器元件6是下述这样的圆柱形状:将分离件夹装于阳极侧和阴极侧的电极箔之间并呈柱状卷绕,并在其外周部分卷绕卷绕固定带14。卷绕固定带14例如是纸或绝缘性的带等,只要形成为与电极箔的一边的长度相等即可,该卷绕固定带14覆盖电极箔的周围。由此,在电容器2上,在卷绕有卷绕固定带14的范围内形成皱缩部12B、12C。这样,卷绕固定带14成为在由于皱缩处理而按压电容器元件6的情况下的缓冲件,能够防止因按压所导致的电极箔或分离件的损伤等。并且,更优选的是将卷绕固定带14卷绕多圈。如果形成这样的卷绕固定带14的层,则缓冲功能得到提高,从而能够进一步降低对电极箔或分离件的影响。作为卷绕固定带14的层的厚度,优选是200~600〔μm〕。在小于200〔μm〕的情况下,对抗皱缩处理的按压力的缓冲作用的效果较低,在超过600〔μm〕的情况下,必须增大进行收纳的外装壳体4,这会阻碍小型化。

在电容器2的组装处理中,在将卷绕得比外装壳体4的收纳部5小径的电容器元件6或电解液等收纳于收纳部5后,将封口体10配置在外装壳体4的开口部侧进行封口。然后,对于电容器2,沿着封口体10的周面进行皱缩处理,然后进行针对电极箔侧的皱缩处理。

<关于电容器元件6的结构例>

例如如图2所示,关于电容器元件6,在阳极箔18和阴极箔20上分别夹装有分离件16而成为层叠状态。阳极箔18和阴极箔20例如由形成有化学合成覆膜的铝箔形成。另外,外部端子8A、8B的一端侧分别与阳极箔18和阴极箔20连接。

在该外部端子8A、8B上,作为与阳极箔18连接的连接部和与阴极箔20连接的连接部,具备例如扁平形状的连接部22A、22B。连接部22A、22B例如通过断续(stitch)连接等与阳极箔18或阴极箔20连接。连接部22A、22B例如形成为平板状,由此以面与电极箔或分离件16接触,因此确保了接触性。

在电容器元件6中,这些阳极箔18、阴极箔20以及分离件16在层叠状态下被卷绕。此时,各外部端子8A、8B的连接部22A、22B被配置于该绕卷的内部,成为一边承受因卷绕而产生的压力一边与电极箔连接的状态。

<关于皱缩位置的设定>

关于该电容器2,例如如图3所示,针对电容器元件6以不按压配置有外部端子8A、8B的末端部分的位置(位置E)的方式避开该位置E来设定皱缩位置。因此,对与连接部22A、22B重合的位置进行按压的第1皱缩部12B的皱缩位置例如相对于外装壳体4被设定在从位置E朝向外部端子8A、8B的连接方向离开规定的距离(PX1)的位置(位置P1)。另外,对不与连接部22A、22B重合的位置进行按压的第2皱缩部12C的皱缩位置相对于外装壳体4被设定在从位置E朝向外装壳体4的底部侧离开规定的距离(PX2)的位置(位置P2)。

关于这些皱缩位置P1、P2,例如可以相对于外装壳体4以位置E为基准分别向反方向离开同等的距离来设定,或者只要对应于从位置E至电极箔的端部为止的距离来设定即可。另外,例如为了提高外装壳体4对电容器元件6的支承强度,优选将皱缩位置P1、P2分别设定在接近电容器元件6的两端的位置。由此,电容器元件6例如在接近上端侧和下端侧的位置被外装壳体4支承,从而能够抑制电容器元件6在外装壳体4内成为振动状态。例如当皱缩位置P1、P2在电容器元件6的中央侧被设定在接近的位置时,电容器元件2存在这样的情况:针对从外部受到的振动,电容器元件以一个或两个皱缩部12B、12C为支点在收纳部5内振动。如果电容器元件6像这样振动,则由于外部端子8A、8B的末端侧与基板等固定连接,因此,应力集中于外部端子8A、8B的一部分,从而存在发生断裂等的担忧。可是,通过对电容器元件6的接近上下端部的位置进行皱缩而使皱缩位置分离,由此,能够抑制电容器元件6在外装壳体4内振动。

在电容器2中,可以将皱缩位置P1、P2设定在例如以电容器元件6的重心位置或中心位置为基准而夹着该重心位置或中心位置的位置处,或者设定在夹着包含封口体10或外部端子8A、8B等在内的电容器2的重心位置或外装壳体4的中心位置的位置处。通过以夹着重心的方式按压固定电容器元件6,由此能够进一步防止在外装壳体4内的振动。如果特别指定,则希望将皱缩位置P1、P2相对于外装壳体4从电容器元件6的端面部分以规定的长度朝向位置E侧设定在内侧。通过使皱缩位置避开电极箔的端面部分,由此,能够避开在将阳极箔18裁断成规定的长度时在裁断面上产生的毛刺来进行皱缩。这样,能够避免下述的担忧:毛刺被皱缩部12B、12C按压而刺破分离件16,从而造成短路。

<关于对外装壳体4的皱缩处理>

在针对电容器2的皱缩处理中,例如如图4所示,以外装壳体4的开口部侧或底面侧为基准来指定皱缩位置并进行皱缩处理。利用例如电容器元件6或封口体10等被预先掌握的各部件的大小信息,避开收纳部5内的配置着连接部22A、22B的末端部分的位置E,来设定皱缩位置。

具体来说,在电容器2的制造中,预先测量例如被卷绕的电容器元件6的长度L1、外装壳体4的长度L2、封口体10的长度M、连接部22A、22B的长度L3等大小信息。此外,在收纳部5内,例如存在这样的情况:除了在开口部与封口体10之间形成有因卷边处理而产生的间隙N之外,还在收纳部5的底部与电容器元件6的端面之间产生有规定的间隔X。在电容器2中,通过设定该间隔X,能够允许电容器元件6的由皱缩所引起的变形,从而能够降低在电容器元件6上产生的变形应力。也可以不设定该间隔X,而是使电容器元件6的端面与外装壳体4的底面紧密接触。在皱缩处理中,例如只要根据这些长度信息来计算出外部端子8A、8B的末端部分的位置E,并以该位置E为基准来设定皱缩部12B、12C的位置即可。

在电容器2的组装中,在针对封口体10的周面进行了皱缩处理后,对于避开所计算出的位置E而设定的位置,进行针对电极箔的周面的皱缩处理。在皱缩处理中,沿着外装壳体4的周面抵靠未图示的皱缩模具,并进行按压来使外装壳体4皱缩。

<第1实施方式的功能和效果>

(1)在该电容器2中,在避开外部端子8A、8B的连接部22A、22B的末端部分的位置处进行皱缩处理。即,在电容器2中,不将皱缩部12B、12C设定在与连接部22A、22B的末端部分重合的位置处。由此,在电容器2中,不会使形成于连接部22A、22B的角部由于皱缩处理而对电极箔的一部分作用过大的载荷,因此防止了电极箔或分离件16的损伤,提高了可靠性。

(2)通过针对电容器元件6在分离的多个部位进行皱缩,由此,能够防止电容器元件6在外装壳体4内以皱缩部为支点振动。

(3)将与电容器元件6一体化的封口体10收纳于外装壳体4内,在电容器元件6侧的皱缩处理之前,进行外装壳体4的开口部侧的卷边处理或者在封口体10的周面侧进行皱缩处理。由此,电容器2能够限制收纳部5内的电容器元件6的变动范围,从而能够高精度地进行皱缩位置的指定和按压处理。

(4)利用预先测量出的电容器元件6的长度信息、外部端子8A、8B的长度信息、封口体10的高度信息等,估计连接部22A、22B在收纳部5内的配置位置并设定皱缩部12B、12C的位置。由此,能够避开无法从外部目视的连接部22A、22B的末端部分的壳体位置E来设定皱缩部12B、12C。

(5)在电容器元件6的周面上,存在第1皱缩部12B和第2皱缩部12C中的任意一方或双方,其中,所述第1皱缩部12B在外部端子8A、8B的连接部22A、22B上进行按压,所述第2皱缩部12C对未连接有连接部22A、22B的壳体位置进行按压。

(6)在电容器2中,在收纳部5内,在比连接部22A、22B的末端部分的位置E接近封口体10的位置处形成第1皱缩部12B,另外,在比壳体位置E接近外装壳体4的底面的位置处形成第2皱缩部12C。通过像这样在收纳部5内沿着从位置E离开的方向在多个部位使外装壳体4和电容器元件6一体化,由此,抑制了收纳部5内的电容器元件6的振动,从而能够防止产生由于对外部端子8A、8B的一部分施加的过大的载荷所导致的电极箔的断裂等。

〔第2实施方式〕

图5示出了第2实施方式的电容器的结构例。

如图5所示,关于该电容器元件6,例如根据圆筒部分的高度方向的位置不同,电容器元件6的外径、即元件直径不同。在电容器元件6中,夹设有外部端子8A、8B的上部侧的部分的元件直径W1比底部侧的部分的元件直径W2大。即,该情况下的元件直径的差别是由于宽度W3的连接部22A、22B的有无而产生的。

该实施方式的电容器2和电容器元件6只要与第1实施方式相同地构成即可。另外,除了端子部件的形状或配置位置外,皱缩部12A、12B的在电容器元件6的高度方向上的形成位置的决定处理等也与第1实施方式相同。在该实施方式中,对于与第1实施方式相同的结构部分,标记并示出相同的标号,并省略其具体的说明。

<关于皱缩处理>

关于外装壳体4,例如收纳部5的内径W4与高度方向无关地以固定的大小形成。与此相对,电容器元件6的元件直径不固定,因此,在电容器2中,收纳部5的内壁与电容器元件6之间的间隙根据电容器元件6的元件直径W1、W2而不同。

因此,在电容器2中,针对所设定的皱缩位置,对应于该电容器元件6的元件直径将皱缩部12B和皱缩部12C的皱缩量Y1、Y2设定为不同的值。皱缩量Y1、Y2是通过按压而使外装壳体4向内侧变形的槽的深度。皱缩部12B根据电容器元件6的大径部、即元件直径W1进行皱缩。另外,皱缩部12C根据在电容器元件6的高度方向上与皱缩部12B不同的位置处的小径部分、即元件直径W2进行皱缩。

在以皱缩量Y1、Y2进行的皱缩处理中,根据配置在皱缩部12B的位置处的电容器元件6的元件直径W1、与配置在皱缩部12C的位置处的电容器元件6的元件直径W2的差值,来进行皱缩量的决定和调整。即,关于皱缩量,以比皱缩部12C小的值来设定至外装壳体4的内壁为止的间隙较小的皱缩部12B。皱缩量的差异例如由以下的算式(1)设定。

(Y2-Y1)=(W1-W2)/2···(1)

通过像这样调整皱缩量,虽然皱缩部12B、12C的皱缩量不同,但外装壳体4相对于电容器元件6的外装面的压接量、即电容器元件6在皱缩部12B、12C处的变形量相同。

<第2实施方式的功能和效果>

(1)在该电容器2中,关于针对封入外装壳体4中的电容器元件6的多个皱缩量,对应于皱缩位置处的元件直径之差使皱缩量不同,由此能够防止因局部的过大的按压力而导致电极箔损伤。由此提高了电容器2的可靠性。

(2)针对元件直径不同的皱缩位置而使皱缩量不同,由此,外装壳体4对电容器元件6的按压力稳定,针对来自外部的力所引起的振动,电容器元件6的固定强度得到了提高。

(3)针对电容器元件6在沿高度方向分离的多个部位进行皱缩,由此,能够防止电容器元件6以皱缩部为轴向外装壳体4的侧面方向振动。

(4)在皱缩部12B、12C处使对电容器元件6施加的按压力固定,由此,除了能够防止在电容器元件6的一部分上产生扭转或挠曲,还能够防止由振动引起的载荷朝向固定力较弱的皱缩部侧变得过大。

(5)利用多个皱缩部12B、12C中的任意对与外部端子8A、8B重合的位置进行皱缩,减轻了针对外部端子8A、8B的按压载荷。即,在电容器2中,外部端子8A、8B以成为与实施皱缩处理的皱缩位置P1、P2都不重合的长度或位置的方式形成,因此,能够降低外部端子8A、8B由于与皱缩处理相伴的按压力而损伤电极箔或分离件16的可能性。另外,通过在皱缩部12B、12C处使皱缩量不同从而使针对电容器元件6的按压力固定,由此能够实现与电容器元件6的固定力提高相伴的耐振动性的提高。

(6)关于电容器2,外部端子8A、8B的连接部22A、22B形成得比电容器元件6的高度短,在电容器2的高度方向上,形成有在电容器元件6的内部未夹装连接部22A、22B的部分。未夹装该连接部22A、22B的部分的截面形状接近正圆,皱缩处理的按压力更容易变得固定。这样的对正圆部分进行了皱缩的电容器2能够提高固定支承力,并且能够在整个电容器2中提高耐振动性。

〔第3实施方式〕

该电容器2形成为在外装壳体4的侧面上使第1皱缩部12B和第2皱缩部12C分离。皱缩部12B和皱缩部12C的分离距离由收纳部5内的电容器元件6的电极箔宽度等决定。

该实施方式的电容器2和电容器元件6只要与第1实施方式或第2实施方式相同地构成即可。另外,除了端子部件的形状或配置位置外,皱缩部12A、12B的在电容器元件6的高度方向上的形成位置的决定处理等也与第1实施方式或第2实施方式相同。在该实施方式中,对于与第1实施方式或第2实施方式相同的结构部分,标记并示出相同的标号,并省略其具体的说明。

<关于电容器元件的结构例>

例如使分离件16夹装在阳极箔18与阴极箔20之间,从而,电容器元件6成为层叠状态。并且,电容器元件6是下述这样的圆柱形状:将阳极箔18、阴极箔20以及分离件16保持层叠状态并呈柱状卷绕,并且在其外周部分卷绕卷绕固定带14(图6)。该卷绕固定带14例如是纸或绝缘性的带等,是至少与电极箔同等的宽度,从而覆盖电极箔的周围。该卷绕固定带14的卷绕圈数越多,电极箔的防护功能越高。

在该阳极箔18上,例如沿着侧面部分或成为电容器元件6的端面部分的面,残留有由切断刃引起的断裂痕等毛刺24。在阳极箔18的加工处理中,例如针对比电容器元件6的高度广的铝箔在表面侧实施蚀刻处理或化学合成覆膜处理,然后以规定的长度进行切断处理。

在阳极箔18上,不一定残留毛刺24,还存在这样的情况:切断面成为平面状而未产生毛刺24。另外,阳极箔18不限于在两个侧面侧都产生毛刺24的情况,例如还存在仅在一个侧面产生毛刺24的情况。毛刺24是由于例如将阳极箔18切断的方向上的力的作用状态、或者对阳极箔18加工时的拉伸力的变化等而产生的。

<关于皱缩位置的设定>

图6是在长度方向上将电容器元件6切断的图,示出了被实施皱缩处理后的电容器元件6的按压部的一部分。

在电容器元件6中,分离件16形成得比阳极箔18和阴极箔20长,且形成为使阳极箔18和阴极箔20不直接接触。此时,产生于阳极箔18的毛刺24例如成为相对于阳极箔18的和分离件16对置的平面部分在交叉方向上突出的状态。即,毛刺24的末端部例如成为朝向分离件16的平面部分的状态。因此,阳极箔18在成为电容器元件6的卷绕端面的端面部分D1、D2处成为如下的状态:毛刺24与分离件16的平面部分接触,或者由于与该平面部分的压接而陷入。由于电容器元件6被卷绕,因此,分离件16被毛刺24按压。另外,阳极箔18形成得比阴极箔20长。因此,即使毛刺24贯通分离件16,在毛刺24的对置部分处也不存在阴极箔20,因此防止了短路,进一步提高了电容器2的可靠性。

因此,在电容器元件6的制造处理中,例如将至少距端面部分D1、D2规定的长度Q1、Q2的位置设定为皱缩位置P1、P2。皱缩位置P1、P2处成为皱缩部12B、12C。在电容器元件6中,皱缩部12B、12C形成为沿着电容器元件6的高度方向大幅地分离。皱缩部12B、12C之间的长度Q3是本发明的在电容器元件6的高度方向上设定的间隔的一例,其根据距端面部分D1、D2的长度Q1、Q2来设定。关于该规定的长度Q1、Q2,例如只要设定成与通过皱缩处理而在外装壳体4的外装面或电容器元件6的周面的一部分上形成的皱缩槽的平面部同等、或者比该平面部长即可。由此,即使对电容器元件6实施皱缩处理,也能够避免产生毛刺24的部分被皱缩。

这样,在电容器2中,通过将接近电容器元件6的卷绕端面、且不与阳极箔18的端面部分D1、D2重合的位置作为皱缩位置P1、P2,由此,不但能够减轻皱缩处理对外装壳体4的按压载荷,而且能够防止毛刺24对电极箔或分离件16的损伤。

<第3实施方式的功能和效果>

(1)该电容器2形成为不通过皱缩处理按压电容器元件6的端面部分。具体来说,在电容器2中,皱缩部12B、12C被设定在从阳极箔18的端面部分D1、D2向元件中央侧偏移的位置处。由此,不会对在阳极箔18的端面部分上产生的毛刺24施加过大的按压力,因此能够防止电极箔或分离件16的损伤,从而提高了电容器2的可靠性。

(2)在电容器2中,对于电容器元件6的侧面部分,至少在2处部位进行皱缩而使该电容器元件6与外装壳体4一体化,由此,提高了支承强度,从而能够阻止与基板等连接的外部端子8A、8B的一部分由于振动或由于被局部地作用过大的载荷而断裂。

(3)另外,在电容器元件6的侧面侧使皱缩部12B、12C分离一定的距离,由此,以该皱缩部12B、12C为基准,在收纳部5内,电容器元件6不会以皱缩部12B、12C为支点振动,从而能够提高固定强度。即,在使利用皱缩部支承电容器元件6的部位集中在一起的情况下,电容器元件6以皱缩部为支点振动,由于振动而在外部端子8A、8B上产生的应力集中,从而可能导致断裂。可是,通过对电容器元件6的上下端侧进行皱缩,由此,能够使皱缩部分离,且能够抑制电容器元件6在收纳部5内的振动。此时,皱缩部12B、12C可以处于夹着电容器2的重心的位置处。通过以夹着重心的方式按压固定电容器元件6,由此,更加能够防止电容器元件6在外装壳体4内振动。电容器元件6在外装壳体4内部的支承强度等由这些皱缩部12B、12C的位置决定。

(4)皱缩部12B、12C只要形成为从阳极箔18的各端面侧至少离开皱缩槽的长度的量的距离即可。

(5)即使针对电容器2的皱缩部的数量不多,也能够提高外装壳体4与电容器元件6的支承强度,因此能够防止针对电容器元件6的按压载荷的增大,从而能够抑制机械应力等对电极箔的电气特性的影响。

〔第4实施方式〕

图7示出了电容器的壳体内部的配置结构例。图7所示的电容器或电容器元件的结构是一例,本发明不限于该结构。另外,关于电容器元件6、外装壳体4、外部端子8A、8B、封口体10的结构、电容器2的制造处理、皱缩部的结构以及皱缩处理方法,可以与上述第1实施方式至第3实施方式所示的相同,并省略对该内容的说明。

<关于皱缩部12的形状>

在皱缩部12A、12B、12C,被按压成规定的长度的平面状的平面部30形成在电容器元件6和封口体10的周面上。该平面部30例如与外装壳体4的收纳部5的高度方向上的中心轴O平行,或者处于与该中心轴近似的方向上。由此,皱缩部12A、12B、12C以直线状的面压接于收纳部5内的电容器元件6或封口体10的侧面而对其进行固定支承。

另外,在皱缩部12A、12B、12C,平面部30具备与外装壳体4的外装面连结的弯曲部32。该弯曲部32相对于皱缩槽的作为底面部分的平面部30来说是其周缘部分。弯曲部32是由于皱缩处理时的按压而形成的,是外装壳体4的外装面与平面部30的边界部分,且包括下述部分:由于皱缩处理而朝向外装壳体4的中央部侧弯曲的部分;和,与皱缩深度相对应地延伸的部分。该弯曲部32例如沿着在皱缩模具的按压面的周围所形成的侧面部分而形成,其中,所述皱缩模具进行皱缩处理。

在皱缩部12B、12C,平面部30的内壁面与电容器元件6的周面平行地接触。即,平面部30以大致均等的按压力与电容器元件6的接触面面接触。关于作为皱缩宽度的、平面部30的槽的长度Z1,只要根据皱缩位置处的电容器元件6的外径或电容器2的外径来设定即可。

<第4实施方式的特征和效果>

(1)通过使按压电容器元件6的按压面形成为平面状,由此,不会形成导致按压力集中在皱缩部12的一部分上的部分,因此,按压力的影响不会变的过大,从而能够防止电极箔或分离件16的损伤。

(2)通过形成平面部30,针对电容器元件6的支承面积变大,能够对抗从外部施加于电容器2的振动来牢固地支承外装壳体4内的电容器元件6等,提高了耐振动性。

(3)通过提高由皱缩所实现的耐振动性,由此,即使在电容器元件6由于例如从外部施加的振动而在外装壳体4内独立地发生摆动的情况下,也能够防止外部端子8A、8B的变形或破损的发生,提高了电容器2的可靠性。

〔另一实施方式〕

(1)在上述实施方式中,示出了针对电容器元件6的周面分别形成1个第1皱缩部12B和1个第2皱缩部12C的情况,但不限于此。第1皱缩部12B和第2皱缩部12C例如可以形成有多个。此时,在电容器2中,例如可以使第1皱缩部12B和第2皱缩部12C的形成数量相同,也可以不同。皱缩部的形成数量例如可以根据作用于整个电容器元件6上的力的平衡来设定,或者,也可以对应于连接部22A、22B的末端部的位置E来增减形成数量。

(2)该电容器2不仅可以应用于电解电容器和双电层电容器,而且也可以应用于各种电容器或其它蓄电元件。

(3)在上述实施方式中,示出了使卷绕固定带14的长度与卷绕后的电极箔的长度同等的情况,但不限于此。卷绕固定带14只要对应于电容器元件6的皱缩部12B、12C的部分进行配置即可,因此,关于其长度,例如可以使卷绕固定带14形成为皱缩部12B、12C的槽的长度以上,也可以与电容器元件6的和皱缩部12B、12C相当的部分相一致地进行配置。这样,无需根据电容器元件6的长度变更卷绕固定带14的长度,能够用于各种长度的电容器元件6,还能够期待卷绕固定带14的使用量的削减等、材料费的削减效果。

(4)在上述实施方式中,电容器元件6在皱缩部12B处的元件形状由于连接部22A、22B的夹设而成为椭圆状,另外,电容器元件6在皱缩部12C处的元件形状成为接近正圆的形状,但不限于此。基于通过夹设连接部22A、22B而使得电容器元件6的形状发生改变这一情况,在电容器元件6中,也可以是:例如以椭圆状开始卷绕,并且以通过夹设连接部22A、22B而成为正圆的方式进行卷绕。由此,在电容器元件6中,能够使元件直径变大的配置有连接部22A、22B的部分的元件形状与外装壳体4相同地成为正圆或接近正圆得的形状,从而能够期待电容器元件6相对于外装壳体4的体积效率的提高。

如以上所说明的那样对本发明的电容器及其制造方法的最优选的实施方式等进行了说明。本发明不限于上述的记载。本领域技术人员能够根据记载在权利要求中的、或在用于实施发明的方式中所公开的发明主旨,进行各种变形或变更。该变形或变更当然包含于本发明的范围中。

产业上的可利用性

本发明是将电容器元件收纳于外装壳体内并按压该外装壳体的周面来进行皱缩的电容器,通过避开角部较多的连接部的末端部分或电极箔的毛刺进行皱缩,由此能够防止电极箔或分离件的损伤,维持电容器的可靠性,是有用的。

标号说明

2:电容器;

4:外装壳体;

6:电容器元件;

8A、8B:外部端子;

10:封口体;

12、12A、12B、12C:皱缩部;

14:卷绕固定带;

16:分离件;

18:阳极箔;

20:阴极箔;

22A、22B:连接部;

24:毛刺;

30:平面部;

32:弯曲部。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1