電容器的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠謀求壓力閥的動作性以及動作時閥穩定地變形的電容器。電容器(1)包括：電容器元件(6)，將陽極箔(8)與陰極箔(7)隔著電解紙(3)重合并卷繞，并且含浸電解液而成；有底圓筒狀的包裝外殼(4)，收納電容器元件(6)；以及封口體(2)，將包裝外殼(4)的開口部封口；并且在包裝外殼(4)的內底部形成凹部(21)，該凹部(21)包括：第一傾斜面(22)，將內底部的中央部區域設為最深部，從中央部區域呈放射狀擴展；以及第二傾斜面(23)，與第一傾斜面(22)的外緣部連續并且比第一傾斜面(22)陡峭；在所述凹部內形成弱體部，并且在所述包裝外殼內底部的外側形成槽部。
【專利說明】電容器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電容器，尤其是在包裝外殼內部含有電解液的電容器。
【背景技術】
[0002]在包裝外殼內部含有電解液的電容器有電解電容器或電雙層電容器。
[0003]電解電容器是以下類型的電容器，對電極使用鋁、鉭及鈮等被稱為閥金屬的金屬，并且將通過陽極氧化而獲得的氧化皮膜層用作介電質。
[0004]電雙層電容器是利用以下現象(電雙層)的電容器，該現象是在電極(可極化電極)與電解液的界面，電荷以極短的距離排列。
[0005]關于電極使用鋁的鋁電解電容器，實施蝕刻處理及氧化皮膜形成處理，將安裝著電極引出端子的陽極箔與陰極箔隔著分隔件卷繞，并且利用元件固定膠帶進行固定而形成電容器元件。該電容器元件在含浸驅動用電解液后被收納在有底筒狀包裝外殼中，視情況而利用固定材料將其固定在外殼內。
[0006]進而，在包裝外殼的開口部安裝封口體，該開口部具有通過拉拔成形加工而被密閉的構成。
[0007]基板自立型鋁電解電容器是在該封口體的外端面形成陽極端子及陰極端子，這些端子的端部與從電容器元件引出的陽極極耳端子(tab terminal)及陰極極耳端子電連接。而且，引線型鋁電解電容器是將與從電容器元件引出的陽極極耳端子及陰極極耳端子電連接的引線端子通過設置在封口體的插入孔而引出到外部。
[0008]電雙層電容器的電容器元件是通過如下操作而獲得，S卩，在包含鋁等金屬箔的集電體上形成可極化電極層，并且將安裝著電極引出端子的陽極箔與陰極箔隔著分隔件卷繞。電雙層電容器是將這種電容器元件在含浸著電解液的狀態下收納在包含鋁等的有底筒狀外殼內而形成。這樣一來，電雙層電容器僅電極構造與鋁電解電容器不同，其他構造與鋁電解電容器相同。
[0009]如上所述的在內部含有電解液的電容器如果被施加過電壓或過漣波電流(ripplecurrent)等異常應力，則電解液分解而產生氣體。如果因該氣體產生而使電容器的內部壓力升高，則電容器會破裂，因此在有底圓筒狀的包裝外殼的底部設置弱體部，該弱體部作為安全裝置(壓力閥)，隨著內部壓力上升而動作從而將內部壓力釋放到外部。
[0010]該壓力閥動作的壓力可根據弱體部的厚度而設定為所需壓力，但動作壓力越高，開閥的范圍越廣，而有開閥后的包裝外殼的底部大幅度變形的問題。因此，有人提出了以下技術，即，在包裝外殼的底面部形成厚度形成得比側壁部厚的厚壁部，在該厚壁部的范圍內形成薄壁部，并且進而在薄壁部形成成為弱體部的線狀槽，由此將開閥范圍限制在薄壁部(參照專利文獻I)。
[0011][【背景技術】文獻]
[0012][專利文獻]
[0013][專利文獻I]日本專利特開2001-307967號公報
【發明內容】
[0014][發明所要解決的問題]
[0015]然而，在以往的安全裝置中，由于形成在包裝外殼底面的內部的弱體部、與薄壁部的外殼內側大致平行地形成，因此隨著內部壓力的上升而產生的壓力施加給整個弱體部，薄壁部也會大幅度變形，在謀求降低包裝外殼底面的變形高度這一方面仍不充分。
[0016]本發明是解決所述課題者，其目的在于提供一種可謀求壓力閥的動作性以及在壓力閥動作時閥穩定變形的電容器。
[0017][解決問題的技術手段]
[0018]本發明的電容器的特征在于包括:電容器元件，將陽極箔與陰極箔隔著分隔件重合并卷繞，并且含浸電解液而成；有底圓筒狀的包裝外殼，收納所述電容器元件；以及封口體，將所述包裝外殼的開口部封口 ；并且在所述包裝外殼的內底部形成凹部，該凹部包括:第一傾斜面，將所述內底部的中央部區域設為所述內底部的最深部，從所述中央部區域呈放射狀地擴展；以及第二傾斜面，與所述第一傾斜面的外緣部連續并且比所述第一傾斜面陡峭；在所述凹部內形成弱體部，并且在所述包裝外殼內底部的外側形成槽部。
[0019]根據該構成，通過將包含第一傾斜面及第二傾斜面的凹部設置在包裝外殼的內底部，能夠將隨著包裝外殼的內壓上升而產生的該包裝外殼的底部的變形起點僅設為凹部而非整個底面部。由此，當隨著內壓上升而使底部變形時，能夠抑制該底部的變形量，謀求變形高度的降低。而且，由于變形起點僅為凹部，因此可謀求在所需內壓下穩定地變形。
[0020]而且，在本發明的電容器中，在所述最深部設置著平坦部，所述平坦部的直徑在所述包裝外殼的內徑的3%?28%的范圍內。
[0021]而且，在本發明的電容器中，所述第一傾斜面的傾斜角度相對于作為所述內底部的配置面的水平面為0.5°?2.0°的范圍內的角度。
[0022]而且，在本發明的電容器中，所述包裝外殼的內底部的邊緣部分的長度為所述包裝外殼的直徑的11%?29%的范圍內的長度。
[0023]而且，在本發明的電容器中，所述包裝外殼的內底部的厚壁部的厚度為0.5mm?
1.0mm的范圍內的厚度。
[0024]通過設為這些構成，可進一步降低動作壓力及變形量的不均。
[0025][發明的效果]
[0026]根據本發明的電容器，可謀求壓力閥的動作性以及壓力閥動作時閥穩定地變形。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1(a)是表示本發明的電容器的構成的立體圖，圖1(b)是表示本發明的電容器的構成的局部剖視圖。
[0028]圖2(a)是表示本發明的電容器的構成的俯視圖，圖2(b)是表示本發明的電容器的構成的放大剖視圖。
[0029]圖3是表示本發明的電容器的閥動作前的狀態的剖視圖。
[0030]圖4是表示本發明的電容器的閥動作后的狀態的剖視圖。
[0031]圖5是表示以往的電容器的閥動作前的狀態的剖視圖。[0032]圖6是表示以往的電容器的閥動作后的狀態的剖視圖。
[0033]圖7是表示本發明的另一實施方式的凹部的構成的放大剖視圖。
[0034]圖8(a)?圖8(c)是表示本發明的另一實施方式的槽部的構成的俯視圖。
【具體實施方式】
[0035]下面，基于附圖對本發明的實施方式詳細地進行說明。
[0036]如圖1(a)及圖1(b)所示，在本實施方式的電容器I中，通過如下操作構成電容器元件6，即，使作為分隔件的電解紙9介于閥金屬的陽極箔8與陰極箔7之間進行卷繞，在卷繞結束部分貼附卷繞固定膠帶5 ;進而，在該電容器元件6中含浸著未圖示的驅動用電解液。
[0037]作為包裝外殼的金屬外殼4是收納所述電容器兀件6的有底圓筒狀的金屬外殼，作為封口體的封口端子板2包括一對端子11，所述一對端子11供從所述電容器元件6引出的外部引出用引線極耳(lead tab) 3連接。
[0038]封口端子板2構成為，配設在金屬外殼4的開口部,通過將金屬外殼4的開放端卷邊(curling)而進行密封，由此確保電容器的氣密性。
[0039]如圖2(a)及圖2(b)所示,在金屬外殼4的底部設置著壓力閥20。壓力閥20包括俯視為圓形的凹部21以及十字狀的槽部31，所述凹部21形成在金屬外殼4的內底部，所述槽部31形成在金屬外殼4的底部的外表面側。
[0040]如圖2(a)所示，凹部21在金屬外殼4的內底部形成為以特定直徑形成的俯視為大致圓形的凹狀。如圖2(b)所示，凹部21由在周緣部具有兩個彎曲點Pl及P2的傾斜面形成。具體來說，在金屬外殼4的內底部，由第一傾斜面22以及與該第一傾斜面22的外緣連續的第二傾斜面23而形成凹部21，所述第一傾斜面22從形成在中央部區域(內底部的最深部)的俯視為大致圓形的平坦部24呈放射狀擴展。第一彎曲點Pl形成第一傾斜面22的外緣，并且成為第一傾斜面22的傾斜與第二傾斜面23的傾斜的邊界，第一傾斜面22的傾斜平緩，第二傾斜面23的傾斜比第一傾斜面22的傾斜陡峭。第二彎曲點P2形成第二傾斜面23的外緣。由第一彎曲點Pl及第二彎曲點P2而形成包含陡峭的第二傾斜面23的階差部。
[0041]另外，在本發明中，第一傾斜面22并不限于平面，也可以為斜度從第一彎曲點Pl到內底部的中央部區域(平坦部24)逐漸變緩的曲面狀的傾斜面。
[0042]設置在內底部的中央部區域的平坦部24的直徑形成為金屬外殼4的內徑的3%?28%的范圍內。
[0043]通過設為3 %?28 %的范圍，除了獲得由包括在內部具有弱體部的凹部21的構成帶來的效果(能夠抑制隨著金屬外殼4的內壓上升而產生的該金屬外殼4的底部的變形量，而謀求降低變形高度的效果)以外，還能夠降低動作壓力及變形量的不均，而且，能夠充分地獲得作為本發明的重要因素的第二傾斜面23的長度。
[0044]而且，第一傾斜面22的傾斜角度相對于圖2(b)中的水平面(作為內底部的配置面的水平面)宜為0.5°?2.0°的范圍。通過設為0.5°?2.0°的范圍，能夠充分地獲得在本發明中為重要因素的第一傾斜面22的角度。而且，除了獲得由包括在內部具有弱體部的凹部21的構成帶來的效果(能夠抑制隨著金屬外殼4的內壓上升而產生的該金屬外殼4的底部的變形量，而謀求降低變形高度的效果)以外，還能夠降低動作壓力及變形量的不均。
[0045]而且，金屬外殼4的內底部的邊緣部分的長度Lll宜為金屬外殼4的直徑的
11%?29 %。通過設為11 %?29 %的范圍，能夠充分地確保底面厚壁部的長度，因此，可以獲得閥膨脹抑制效果。而且，除了獲得由包括在內部具有弱體部的凹部21的構成帶來的效果(能夠抑制隨著金屬外殼4的內壓上升而產生的該金屬外殼的底部的變形量，而謀求降低變形高度的效果)以外，還能夠降低動作壓力及變形量的不均。
[0046]而且,金屬外殼4的內底部的厚壁部的厚度Tll與金屬外殼4的大小無關,宜為
0.5mm?1.0mm。通過設為0.5mm?1.0mm的范圍，能夠充分地確保底面厚壁部的厚度，因此，可以獲得閥膨脹抑制效果。而且，除了獲得由包括在內部具有弱體部的凹部21的構成帶來的效果(能夠抑制隨著金屬外殼4的內壓上升而產生的該金屬外殼4的底部的變形量，而謀求降低變形高度的效果)以外，還能夠降低動作壓力及變形量的不均。
[0047]如上所述，在本實施方式中，壓力閥20的凹部21構成為包括陡峭的傾斜面(形成階差的陡峭的第二傾斜面23)、以及向內底部的中央部區域延伸的平緩的傾斜面(第一傾斜面22)(圖3)，由此可將隨著金屬外殼4的內壓上升而產生的該金屬外殼4的底部變形的起點僅設為凹部21而非整個內底部，從而可將變形狀態控制為大致固定的狀態(圖4)。
[0048]關于這方面，以往的電容器100 (圖5)存在如下問題，即，由于在金屬外殼4的底面部并未設置如本實施方式那樣的具有兩個傾斜面(第一傾斜面22及第二傾斜面23)的凹部21，從而導致隨著金屬外殼4的內壓上升而產生的該金屬外殼4的底部變形的起點成為整個底面(圖6)，底部的變形高度變高，但是在本實施方式的電容器1(圖3、圖4)中，這方面得到改善，能夠抑制壓力閥20開口時的變形量，從而可謀求降低變形高度。
[0049]而且，由于變形起點僅為凹部21，因此能夠謀求在所需閥動作壓力下使動作性穩定。
[0050]另外，在所述實施方式中，對如圖2(a)及圖2(b)所示那樣將因陡峭的第二傾斜面23而具有一段階差的凹部21形成在金屬外殼4的內底部的情況進行了敘述，但本發明并不限于此，例如，也可以如圖7所示，通過追加形成陡峭的傾斜面26，而由傾斜面23及26構成兩段形狀的凹部。進而，段數并不限于此，也可以設為三段以上。
[0051]而且，在所述實施方式中，對形成十字狀的槽部31的情況進行了敘述，但本發明并不限于此，例如，只要為如圖8 (a)、圖8 (b)及圖8 (C)所示那樣，關鍵將弱體部配置在金屬外殼4的底部的大致中央部的構成，則可以應用各種形狀的槽部31。
[0052]實施例
[0053]下面，列舉實施例對本發明更具體地進行說明。
[0054]首先，對在所述實施方式中已說明的金屬外殼4 ( 一段形狀(圖2 (a)及圖2 (b)))、圖7所示的具有兩段形狀的凹部的金屬外殼4、以及未形成凹部21的以往形狀的金屬外殼，進行油壓試驗。
[0055]油壓試驗是對各金屬外殼測定壓力閥的動作壓力及動作時(開口時)的變形高度，這些金屬外殼有設置著包括槽部31及一段形狀(圖2(a)及圖2(b))的凹部21的壓力閥20的實施形狀(實施例(一段))、設置著包括槽部31及兩段形狀(圖7)的凹部21的壓力閥20的實施形狀(實施例(兩段))、以及設置著只包括槽部31的壓力閥的以往形狀(以往例)。
[0056]將測定結果示于表1。
[0057][表1]
[0058]
【權利要求】
1.一種電容器,其特征在于包括: 電容器元件，將陽極箔與陰極箔隔著分隔件重合并卷繞，并且含浸電解液而成； 有底圓筒狀的包裝外殼，收納所述電容器元件；以及 封口體，將所述包裝外殼的開口部封口 ；并且 在所述包裝外殼的內底部， 形成凹部，該凹部包括:第一傾斜面，將所述內底部的中央部區域設為所述內底部的最深部，從所述中央部區域呈放射狀擴展；以及第二傾斜面，與所述第一傾斜面的外緣部連續并且比所述第一傾斜面陡峭； 在所述凹部內形成弱體部，并且在所述包裝外殼內底部的外側形成槽部。
2.根據權利要求1所述的電容器，其特征在于: 在所述最深部設置著平坦部，該平坦部具有所述包裝外殼的內徑的3%?28%的范圍內的直徑。
3.根據權利要求1或2所述的電容器，其特征在于: 所述第一傾斜面的傾斜角度相對于作為所述內底部的配置面的水平面為0.5°?2.0°的范圍內的角度。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的電容器，其特征在于: 所述包裝外殼的內底部的邊緣部分的長度為所述包裝外殼的直徑的11%?29%的范圍內的長度。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的電容器，其特征在于: 所述包裝外殼的內底部的厚壁部的厚度為0.5mm?1.0mm的范圍內的厚度。
【文檔編號】H01G9/12GK104040659SQ201280065112
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年12月18日 優先權日:2011年12月27日
【發明者】米田滿, 丸山尚也 申請人:尼吉康株式會社