專利名稱：層疊型電解電容器及其制造方法
技術領域：
本發明涉及層疊型電解電容器、以及層疊型電解電容器的制造方法。
背景技術：
已知一種層疊型電解電容器，具備多個陽極箔和多個陰極箔通過隔板交替層疊而 成的層疊體、連接于陽極箔以及陰極箔中所對應的電極箔的引線部件(例如參照日本特開 平6-275476號公報)。在日本特開平6-275476號公報中所記載的層疊型電解電容器中，陽 極箔以及陰極箔具有通過隔板互相相對的主電極部、從主電極部引出的引出部。引線部件 通過激光焊接連接于弓I出部的端面。 在層疊型電解電容器的制造過程中處理層疊體的時候，在引出部引出的方向上具 有作用于引線部件的拉力。在日本特開平6-275476號公報所記載的層疊型電解電容器中， 連接有引線部件的引出部的端面與引出部引出的方向相交叉。為此，如果上述拉力作用于 引線部件的話，那么引線部件和引出部的連接強度就會降低。在該情況下，引線部件與引出 部的連接之處發生開裂等，可能會發生阻抗值增大或者靜電容量降低。在最差的情況下，會 發生引線部件和引出部斷線的可能性。即使是在上述任意一種情況下，層疊型電解電容器 也都會變得不能夠獲得所期望的電氣特性。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠防止引線部件和引出部的連接強度降低的層疊型 電解電容器及其制造方法。
本發明所涉及的層疊型電解電容器具備多個陽極箔和多個陰極箔通過隔板交替
層疊而成的層疊體、連接于陽極箔以及陰極箔中所對應的電極箔的引線部件；陽極箔以及
陰極箔分別具有通過隔板互相相對的主電極部、從主電極部引出的引出部；各引出部包含
與該引出部引出的方向相交叉的端面、與端面相交叉并且朝著層疊體中的層疊方向延伸的
側面；引線部件具有朝著引出部引出的方向延伸的第1部分、與第1部分相交叉并且朝著層
疊體中的層疊方向延伸的第2部分；引出部的側面與引線部件的第2部分相連接。 在本發明所涉及的層疊型電解電容器中，通過連接與朝著引出部引出的方向延伸
的第1部分相交叉并且朝著層疊體中的層疊方向延伸的第2部分、與上述端面(與引出部
引出的方向相交叉的端面)相交叉并且朝著層疊體中的層疊方向延伸的側面，從而連接引
線部件和電極箔。為此，即使拉力在引出部引出的方向上作用于引線部件的情況下，拉力也
難以作用于與側面交叉的方向，從而也就能夠抑制引線部件與引出部的連接強度發生降低
的情況。 引出部優選由金屬光箔(Plain foil)構成。另外，引線部件的第2部分優選由鋁 或者鎳構成。 在任意一種情況下都能夠切實而且容易地連接引出部和引線部件。 優選引出部的側面與引線部件的第2部分的連接之處被樹脂覆蓋。在此情況下，就能夠抑制漏電電流的增大。 優選陽極箔以及陰極箔由鋁箔構成，陽極箔包含腐蝕處理鋁箔而形成的腐蝕層、 形成于腐蝕層上的氧化膜層。
本發明所涉及的層疊型電解電容器的制造方法具備以主電極部相對的形式通過
隔板交替層疊陽極箔以及陰極箔而獲得層疊體的工序，所述陽極箔以及陰極箔分別具有主
電極部和從該主電極部引出的引出部；準備具有朝著第1方向延伸的第1部分、以及朝著與
第1方向相交叉的第2方向延伸的第2部分的引線部件，連接引出部上朝著該引出部引出
的方向以及層疊體中的層疊方向延伸的側面與、引線部件的第2部分的工序。 在本發明所涉及的層疊型電解電容器的制造方法中，通過連接與朝著引出部引出
的方向延伸的第1部分相交叉并且朝著層疊體中的層疊方向延伸的第2部分、與上述端面
(與引出部引出的方向相交叉的端面)相交叉并且朝著層疊體中的層疊方向延伸的側面，
從而連接引線部件和電極箔。為此，即使拉力在引出部引出的方向上作用于引線部件的情
況下，拉力也難以作用于交叉于側面的方向，從而也就能夠抑制引線部件與引出部的連接
強度下降。 優選由激光焊接來連接引出部的側面與引線部件的第2部分。另外，優選用金屬
光箔制作引出部。另外，優選用鋁或者鎳制作引線部件的第2部分。 以上任意一種情況都能夠切實而且容易地連接引出部和引線部件。 優選進一步具備用樹脂覆蓋引出部的側面與引線部件的第2部分的連接之處的
工序。在此情況下，就能夠抑制漏電電流的增大。 優選用鋁箔制作陽極箔以及陰極箔，作為陽極箔，使用經過腐蝕處理鋁箔從而形 成腐蝕層、并且在腐蝕層上形成氧化膜層的陽極箔。 通過以下給出的詳細說明和附圖可以進一步充分理解本發明，但這些說明和附圖 僅僅是用于舉例說明，不能被認為是對本發明的限制。 根據以下給出的詳細說明，本發明的應用范圍將變得更加清楚。然而應當理解的 是，這些詳細說明和具體實例，盡管說明了本發明的優選的實施方式，但僅僅是用于舉例說 明，顯然鑒于這些詳細說明，在本發明的實質精神和范圍之內的各種變化和修改對于本領 域的普通技術人員而言都是顯而易見的。
圖1是表示本實施方式所涉及的層疊型電解電容器的立體示意圖。 圖2是表示層疊體的立體示意圖。 圖3是用于說明層疊體構成的分解立體圖。 圖4是用于說明陽極箔的截面構成的圖。 圖5是用于說明層疊型電解電容器制造工序的圖。 圖6是用于說明層疊型電解電容器制造工序的圖。 圖7是表示變形例所涉及的層疊型電解電容器所具備的層疊體的立體示意圖。 圖8是用于說明層疊體構成的分解立體圖。 圖9是用于說明層疊體的截面構成的圖。 圖10是表示變形例所涉及的層疊型電解電容器所具備的層疊體的立體示意圖。
圖11是用于說明層疊體構成的分解立體圖。
圖12是表示層疊型電解電容器的特性評價試驗結果的圖表。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發明的優選實施方式。說明中對相同要素或具有相同 功能的要素使用相同符號，省略重復的說明。 參照圖1 圖3，對本實施方式所涉及的層疊型電解電容器1進行說明。圖1是 表示本實施方式所涉及的層疊型電解電容器的立體示意圖。圖2是表示層疊體的立體示意 圖。圖3是用于說明層疊體構成的分解立體圖。圖4是用于說明陽極箔的截面構成的圖。
如圖1以及圖2所示，層疊型電解電容器1具備層疊體3、容納層疊體3的外殼5。 如圖3所示，層疊體3分別具有多個電極箔(陽極箔10和陰極箔20)、隔板30。通過隔板 30交替層疊陽極箔10和陰極箔20來構成層疊體3。 陽極箔10由箔狀的具有單向導電作用(valve action)的金屬構成。在本實施方 式中，使用鋁箔(例如厚度為50 150iim)作為陽極箔IO。如圖4所示，陽極箔IO包含 由腐蝕處理而形成的腐蝕層11、以及在腐蝕層11上形成的氧化膜層12。陰極箔20由已在 金屬光箔上形成腐蝕層的金屬腐蝕箔構成。在本實施方式中，使用鋁箔(例如厚度為10 lOOym)作為陰極箔20。隔板30由絕緣紙和纖維無紡布等構成，呈大致矩形狀。隔板30 在與陽極箔10以及陰極箔20電絕緣的同時具有保持電解液(沒有圖示)的功能。
陽極箔10以及陰極箔20分別具有通過隔板30而互相相對的主電極部13， 23、從 主電極部13，23引出的引出部14，24。主電極部13，23與引出部14，24形成為一體。
各主電極部13，23呈大致矩形狀。各引出部14，24包含端面14a，24a以及側面 14b，24b。端面14a，24a與引出部14，24引出的方向相交叉(在本實施方式中為大致垂直 交叉)。側面14b， 24b與端面14a， 24a相交叉(在本實施方式中為大致垂直交叉)而且朝 著層疊體3中的層疊方向延伸。 外殼5由具有可撓性的薄膜(例如復合包裝薄膜)構成。外殼5例如能夠通過重
疊呈矩形狀的薄膜、并熱密封(熱融合)已重疊的薄膜的邊緣部來加以制作。在外殼5的
內部(由薄膜沒有熱密封的部分區域形成的空間)容納層疊體3和電解液。 如圖1以及圖2所示，層疊型電解電容器1進一步具備第1引線部件40以及第2
引線部件50。第1以及第2引線部件40，50由金屬光箔構成。在本實施方式中，使用鋁箔
作為第1以及第2引線部件40， 50。第1引線部件40連接于各陽極箔10，第2引線部件50
連接于各陰極箔20。 第1以及第2引線部件40，50分別具有第1部分41，51、以及第2部分43，53。第 1部分41，51朝著引出部14，24引出的方向延伸。第2部分43，53與第1部分41，51相交 叉(在本實施方式中為大致垂直交叉)而且朝著層疊體3中的層疊方向延伸。第2部分 43，53也朝著引出部14，24引出的方向延伸。 第1引線部件40的第2部分43以接觸于側面14b的狀態，例如通過激光焊接而 接合于陽極箔10的引出部14。由此，引出部14的側面14b與第2部分43物理連接且電連 接。第2引線部件50的第2部分53以接觸于側面24b的狀態，例如通過激光焊接而接合 于陰極箔20的引出部24。由此，引出部24的側面24b與第2部分53物理連接且電連接。
接著，根據圖5以及圖6對層疊型電解電容器1的制造方法進行說明。圖5以及 圖6是用于說明層疊型電解電容器的制造方法的圖。 首先，準備陽極箔10的陽極箔母材F(參照圖5)。陽極箔母材F由大張鋁箔構成。 預先通過腐蝕以及陽極氧化處理(化學合成處理)在陽極箔母材F的兩面上形成腐蝕層以 及氧化膜層。接著，通過用模具沖切陽極箔母材F從而形成多個陽極箔10。
另外，準備陰極箔20的陰極母材。陰極箔母材由大張鋁箔構成。然后，與陽極箔 10的形成相同，通過用模具沖切陰極箔母材從而形成多個陰極箔20。 接著，準備隔板30。然后，如圖3所示以主電極部13， 23相對的形式通過隔板30 交叉層疊陽極箔10和陰極箔20。由此獲得層疊體3。 接著，由激光焊接來連接陽極箔10和第1引線部件40，由激光焊接來連接陰極箔 20和第2引線部件50(參照圖6)。在此，由YAG激光焊接來連接電極箔(陽極箔10以及 陰極箔20)以及與其相對應的引線部件40，50。具體而言，通過使第1引線部件40的第2 部分43接觸于側面14b，并從第2部分43側實施激光照射L，從而接合第2部分43和引出 部14。通過使第2引線部件50的第2部分53接觸于側面24b，并從第2部分53側實施激 光照射，從而接合第2部分53和引出部24。各陽極箔10并聯連接于第1引線部件40，而 各陰極箔20則并聯連接于第2引線部件50。 接著，將層疊體3容納于外殼5。外殼5通過，例如使用密封機器在規定的加熱條 件下，僅按所期望的密封寬度來熱密封上述薄膜邊緣部(密封部)中除了用于插入層疊體3 的開口部之外的部分來獲得。然后，將已在電極箔上連接引線部件40，50的層疊體3容納 于外殼5之后，將電解液注入到外殼5內。此時，也可以使電解液浸漬于層疊體3。接著，使 用減壓密封機器密封外殼5的開口部。 接著，實施老化處理。在此，將第1引線部件40連接于直流電源的陽極的同時，將 第2引線部件50連接于直流電源的陰極，并將直流電壓施加于陽極箔10與陰極箔20之間。 由此，對陽極箔10的氧化膜層12上的破損部分進行修復，并對由陽極箔10的沖切而產生 的截面進行氧化膜層的形成。 根據這些工序獲得如圖1所示的層疊型電解電容器1。 如以上所述，在本實施方式中，第1以及第2引線部件40， 50與電極箔(陽極箔10 以及陰極箔20)通過連接第1以及第2引線部件40，50的第2部分43，53和引出部14， 24 的側面14b，24b來連接。引出部14， 24的側面14b，24b因為是由于沖切而產生的截面，所 以沒有形成氧化膜層12，另外，鋁箔上沒有形成腐蝕層的部分露出。為此，通過利用鋁箔上 沒有形成腐蝕層的部分，從而就能夠容易地實施激光焊接。 第2部分43， 53與朝著引出部14， 24引出的方向延伸的第1部分41， 51相交叉， 并且朝著層疊體3中的層疊方向延伸。側面14b，24b與上述端面14a，24a(與引出部14， 24 引出的方向相交叉的端面)相交叉，并且朝著層疊體3中的層疊方向延伸。為此，即使拉力 在引出部14， 24引出的方向上作用于第1以及第2引線部件40，50的情況下，拉力也難以 作用于與側面14b，24b交叉的方向。其結果就能夠抑制第1以及第2引線部件40， 50與引 出部14，24的連接強度降低。 在本實施方式中，與連接第1以及第2弓l線部件40，50的第2部分43，53和引出 部14， 24的端面14a，24a的構成相比較，電流路徑變短，從而也就能夠降低阻抗值。
在本實施方式中是由激光焊接來連接引出部14，24的側面14b，24b和第1以及第 2引線部件40， 50的第2部分43， 53。由此，就能夠可靠且容易地連接引出部14， 24和第1 以及第2引線部件40，50。雖然使用YAG激光焊接作為激光焊接，但是也可以使用除了 YAG 激光焊接之外的激光焊接。 接著，針對本實施方式的變形例所涉及的層疊型電解電容器進行說明。圖7是表 示變形例所涉及的層疊型電解電容器所具備的層疊體的概略立體圖。圖8是用于說明層疊 體構成的分解立體圖。圖9(a)以及(b)是用于說明層疊體的截面構成的圖。
本變形例所涉及的層疊型電解電容器，雖然省略了圖示，但是與層疊型電解電容 器1相同，具備層疊體3、外殼5、第1以及第2引線部件40， 50。本變形例所涉及的層疊型 電解電容器的引出部14， 24的構成與上述層疊型電解電容器1有所不同。
如圖7 圖9所示，陽極箔10以及陰極箔20分別具有主電極部13，23、引出部 16，26。引出部16，26呈大致矩形狀，并且由金屬光箔構成。在本實施方式中，使用鋁光箔 (例如厚度為50 200踐)作為引出部16， 26。各引出部16，26包含端面16a，26a、側面 16b，26b。端面16a，26a與引出部16，26引出的方向相交叉(在本實施方式中為大致垂直 交叉)。側面16b， 26b與端面16a， 26a相交叉(在本實施方式中為大致垂直交叉)，而且朝 著層疊體3中的層疊方向延伸。引出部16，26和主電極部13，23通過機械性連接從而實現 電連接。引出部16，26與主電極部13，23的機械性連接根據鉚接接合(例如縫合法等)、冷 焊法以及超聲波焊接法等來加以實施。 第1引線部件40的第2部分43以接觸于側面16b的狀態，例如通過激光焊接而 接合于陽極箔10的引出部16。由此，引出部16的側面16b與第2部分43物理連接且電連 接。第2引線部件50的第2部分53以接觸于側面26b的狀態，例如通過激光焊接而接合 于陰極箔20的引出部26。由此，引出部26的側面26b與第2部分53物理連接且電連接。
在上述的變形例中，引出部16，26因為由金屬光箔(鋁光箔)構成，所以不包含腐 蝕層。為此，與連接包含有腐蝕層的引出部和第l以及第2引線部件40，50的構成相比較， 能夠可靠且容易地連接引出部16， 26和第1以及第2引線部件40，50。
接著，針對本實施方式的新的變形例所涉及的層疊型電解電容器進行說明。圖10 是表示變形例所涉及的層疊型電解電容器所具備的層疊體的概略立體圖。圖ll是用于說 明層疊體構成的分解立體圖。 本變形例所涉及的層疊型電解電容器雖然省略了圖示，但是與層疊型電解電容器 l相同，具備層疊體3、外殼5、第1以及第2引線部件40，50。本變形例所涉及的層疊型電 解電容器的第1以及第2引線部件40，50的構成與上述的層疊型電解電容器1有所不同。
如圖10以及圖11所示，第1以及第2引線部件40，50分別具有第1部分45， 55、 第2部分47，57。第l部分45，55與上述的第1部分41，51相同，朝著引出部14，24引出的 方向延伸。第2部分47，57與上述的第2部分43，53相同，與第1部分41，51相交叉，而且 朝著層疊體3中的層疊方向延伸。 第1部分45， 55和第2部分47， 57分別由不同的金屬光箔構成。在本實施方式中， 使用鋁箔作為第1部分45， 55，使用鎳箔作為第2部分47， 57。第1部分45， 55和第2部分 47， 57通過機械性連接從而實現電連接。第1部分45， 55和第2部分47， 57的機械性連接 可以根據冷焊法、超聲波焊接法以及電阻焊接法等來加以實施。
8
在使用鎳箔作為第2部分47， 57的情況下，鎳的YAG激光反射率與鋁的相比較較 低，因此能夠容易地實施YAG焊接。 可是，鎳的電阻比鋁低，而且，由于老化處理而難以形成氧化膜。在本變形例所涉 及的層疊型電解電容器中，第1以及第2引線部件40，50的第2部分47，57與引出部14，24 的側面14b，24b的連接之處被樹脂覆蓋。由此，即使在引線部件40，50的材料中采用鎳的 情況下，也能夠抑制電流漏電發生增加。作為樹脂60可以使用環氧樹脂以及硅氧樹脂等。
以上已對本發明的優選實施方式進行了說明，但是本發明并不一定限定于上述實 施方式。只要在不脫離本發明的要旨的范圍的各種變更都是可能的。 以下根據實施例以及比較例進一步具體說明本發明，但是本發明并不限定于以下 實施例。(實施例1) 首先，以主電極部的尺寸成為17mmX32mm的形式沖切已形成腐蝕層以及氧化膜 層的陽極箔母材，從而獲得陽極箔。同樣，以主電極部的尺寸成為17mmX32mm的形式沖切 陰極箔母材，從而獲得陰極箔。之后，通過隔板交替層疊陽極箔以及陰極箔，從而獲得層疊 體。在層疊體中，將陽極箔制作成為5層，將陰極箔制作成為6層，將隔板制作成為12層。
準備由鋁光箔構成的第1引線部件，使第1引線部件的第2部分接觸于陽極箔的 引出部的側面，通過從第2部分側實施YAG激光照射從而接合第1引線部件和陽極箔。準 備由鋁光箔構成的第2引線部件，使第2引線部件的第2部分接觸于陰極箔的引出部的側 面，通過從第2部分側實施YAG激光照射從而接合第2引線部件和陰極箔。
準備作為外殼的2張復合鋁箔，在將層疊體配置于復合鋁箔之間之后，通過熱密 封對復合鋁箔的3邊進行封口。之后，注入電解液，再通過熱密封對余下的復合鋁箔的l邊
實施封口 。然后，實施老化處理從而完成制作層疊型電解電容器。
(實施例2) 除了用鋁光箔制作第1以及第2引線部件的第1部分，用鎳光箔制作第2部分，并 且用環氧樹脂覆蓋第1以及第2引線部件的第2部分與引出部側面的連接之處之外，其余 均采用與實施例1相同的方法來制作層疊型電解電容器。
(比較例1) 準備由鋁光箔構成的第1引線部件，除了使各引線部件的第2部分接觸于電極箔 的引出部的端面、以及通過從第2部分側實施YAG激光照射從而接合引線部件和電極箔之 外，其余均采用與實施例1相同的方法來制作層疊型電解電容器。
(層疊型電解電容器的特性評價試驗) 分別制作實施例1 2以及比較例1的層疊型電解電容器各100個，針對各100 個層疊型電解電容器，測定其靜電容量以及阻抗值。然后，將靜電容量未達到規定值的電容 器或者阻抗值大于規定值的電容器作為特性不良的產品，從而求出不良發生率。其結果表 示于圖12中。 實施例1 2與比較例l相比較，靜電容量不良以及阻抗值不良的各發生率較低。 在引線部件與電極箔的引出部的連接強度降低的情況下，因為引線部件與引出部的連接之 處發生開裂等，在該連接之處可能會發生阻抗值增大或者靜電容量降低，所以可以推測，在 實施例1 2中防止引線部件與電極箔引出部的連接強度降低將成為可能。
從本發明的詳細說明可以顯而易見地看出，本發明可以作多種方式的變化。這些 變化不能被認為超出了本發明的要意和范圍，并且所有這些對于本領域的技術人員是顯而 易見的修改都被包括在本發明權利要求的范圍內。
權利要求
一種層疊型電解電容器，其特征在于具備多個陽極箔和多個陰極箔通過隔板交替層疊而成的層疊體、連接于所述陽極箔以及所述陰極箔中所對應的電極箔的引線部件；所述陽極箔以及所述陰極箔分別具有通過所述隔板互相相對的主電極部、從所述主電極部引出的引出部；各所述引出部包含與該引出部引出的方向相交叉的端面、與所述端面相交叉并且朝著所述層疊體中的層疊方向延伸的側面；所述引線部件具有朝著所述引出部引出的方向延伸的第1部分、與所述第1部分相交叉并且朝著所述層疊體中的層疊方向延伸的第2部分；所述引出部的所述側面與所述引線部件的所述第2部分相連接。
2. 如權利要求l所述的層疊型電解電容器，其特征在于 所述引出部由金屬光箔構成。
3. 如權利要求1或者2所述的層疊型電解電容器，其特征在于 所述引線部件的所述第2部分由鋁或者鎳構成。
4. 如權利要求1 3中任意一項所述的層疊型電解電容器，其特征在于 所述引出部的所述側面與所述引線部件的所述第2部分的連接之處被樹脂覆蓋。
5. 如權利要求1 4中任意一項所述的層疊型電解電容器，其特征在于 所述陽極箔以及所述陰極箔由鋁箔構成，所述陽極箔包含對所述鋁箔進行腐蝕處理而形成的腐蝕層、形成于所述腐蝕層上的氧 化膜層。
6. —種層疊型電解電容器的制造方法，其特征在于 具備以主電極部相對的形式，通過隔板交替層疊陽極箔以及陰極箔而獲得層疊體的工序， 所述陽極箔以及陰極箔分別具有所述主電極部和從該主電極部引出的引出部；準備具有朝著第1方向延伸的第1部分、以及朝著與所述第1方向相交叉的第2方向 延伸的第2部分的引線部件，連接所述引出部上朝著該引出部引出的方向和所述層疊體中 的層疊方向延伸的側面與、所述引線部件的所述第2部分的工序。
7. 如權利要求6所述的層疊型電解電容器的制造方法，其特征在于 由激光焊接來連接所述引出部的所述側面與所述引線部件的所述第2部分。
8. 如權利要求6或者7所述的層疊型電解電容器的制造方法，其特征在于 用金屬光箔制作所述引出部。
9. 如權利要求6 8中任意一項所述的層疊型電解電容器的制造方法，其特征在于 用鋁或者鎳制作所述引線部件的所述第2部分。
10. 如權利要求6 9中任意一項所述的層疊型電解電容器的制造方法，其特征在于 進一步具備用樹脂覆蓋所述引出部的所述側面與所述引線部件的所述第2部分的連接之處的工序。
11. 如權利要求6 10中任意一項所述的層疊型電解電容器的制造方法，其特征在于用鋁箔制作所述陽極箔以及所述陰極箔，所述陽極箔采用對所述鋁箔進行腐蝕處理而形成腐蝕層、并且在所述腐蝕層上形成氧 化膜層的陽極箔。
全文摘要
本發明涉及層疊型電解電容器及其制造方法，本發明的層疊型電解電容器具備多個陽極箔和多個陰極箔通過隔板交替層疊而成的層疊體、連接于陽極箔以及陰極箔中所對應的電極箔的引線部件；陽極箔以及陰極箔分別具有通過隔板互相相對的主電極部、從主電極部引出的引出部；各引出部包含與該引出部引出的方向相交叉的端面、與端面相交叉并且朝著層疊體中的層疊方向延伸的側面；引線部件具有朝著引出部引出的方向延伸的第1部分、與第1部分相交叉并且朝著層疊體中的層疊方向延伸的第2部分；引出部的側面與引線部件的第2部分相連接。
文檔編號H01G9/00GK101794669SQ20101010417
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月27日 優先權日2009年1月30日
發明者長谷川浩昭 申請人:Tdk株式會社