JP2000260664A - コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンデンサの内部抵抗を減少させることがで
き、かつ陰極、陽極端子の両方を同一方向に取り出す場
合でも容易に生産が可能なコンデンサを提供することを
目的とする。 【解決手段】 平板状の一対の電極の端面が互いに逆方
向に突出するようにして一対の電極の間にセパレータを
介在させ、これらを巻回することにより構成された巻回
部材１と、この巻回部材１に含浸される電解液と、巻回
部材１を収納するケース８と、このケース８の開口部を
封口する封口部材１０とを備え、上記巻回部材１におい
て逆方向に突出する電極の端面に同方向から一対の電極
が引き出されるように構成された金属製の集電端子５，
６を接合した構成とすることにより、内部抵抗を減少さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器に使用
されるコンデンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のコンデンサについて図面
を用いて説明する。

【０００３】図１０は従来のコンデンサの構成を示す断
面図、図１１は同コンデンサに使用される巻回部材の構
成を示す展開斜視図である。

【０００４】図１１において、２６ａと２６ｂは平板状
の一対の電極、２７ａ〜２７ｄは上記平板状の一対の電
極２６ａ，２６ｂに接続されたリード板、２８はセパレ
ータであり、このようにリード板２７ａ〜２７ｄが接続
された平板状の一対の電極２６ａ，２６ｂをその間にセ
パレータ２８を介在させた状態で巻回することにより、
巻回部材２９が構成されている。

【０００５】また、図１０において、２９は上記リード
板２７ａ〜２７ｄが接続された巻回部材、３０はこの巻
回部材２９が収納された有底筒状のケース、３１はこの
ケース２９の内底面に配設された巻回部材固定用部材、
３２は上記ケース３０の開口部を封止する端子板、３３
はこの端子板３２に装着され上記リード板２７ａ〜２７
ｄと接続される外部接続用の端子、３４は上記端子板３
２に装着された圧力弁、３５はＯリングであり、従来の
コンデンサはこのように構成されたものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成のコンデンサでは、コンデンサの低抵抗化に関す
る市場要求が近年さらに高まっている状況の中で、コン
デンサの内部抵抗を下げようとした場合、リード板２７
の枚数を増す方法、リード板２７ａ〜２７ｄの接続位置
を最適化する方法等がある。ここで前者におけるリード
板２７の枚数を増す方法においては、（数１）に従って
リード板２７の枚数を増加させるに従い巻回部材２９を
構成する一対の電極２６ａ，２６ｂの抵抗は低減できる
が、上記リード板２７を外部接続用の端子３３に接続す
る場合は、端子３３のリード板２７の接続部に複数枚の
リード板２７を積層して接続しなければならないため、
端子３３のリード板接続部に接続できるリード板２７の
接続枚数はケース３０内の寸法、接続作業性、信頼性等
の問題から限界があり、リード板２７の枚数はむやみに
増加させられないという課題があった。

【０００７】また、後者のリード板２７ａ〜２７ｄの接
続位置を最適化する方法においては、例えば、複数枚接
続されたリード板２７ａ〜２７ｄの距離を同じにし、か
つ電極２６ａ，２６ｂ端部とこの電極２６ａ，２６ｂの
端部に最も近いリード板２７ａとの距離を複数枚接続さ
れたリード板２７ａ〜２７ｄの距離の１／２にした場合
は、巻回部材２９を構成する一対の電極２６ａ，２６ｂ
の抵抗値は理想的なものとなるが、それらを実際に巻回
した場合においては、一対の電極２６ａ，２６ｂのそれ
ぞれから引き出された複数枚のリード板２７ａ〜２７ｄ
は中心から外側にいくにしたがってリード板２７ａ〜２
７ｄの位置がずれるものであった。したがって、後者の
方法においては、一対の電極２６ａ，２６ｂの抵抗値は
理想的なものより増大するという課題を有したものであ
った。

【０００８】また、本発明者が、特願平０９−３２２５
９６号にて提案した構成のコンデンサにおいて、有底筒
状のケースを使用し、陰極、陽極端子の両方を同一方向
に取り出す構成の場合には、内部構造が複雑になり、量
産が困難であるという課題があった。

【０００９】本発明はこのような従来の課題を解決し、
内部抵抗を減少させることができ、かつ陰極、陽極端子
の両方を同一方向に取り出す場合でも容易に生産が可能
なコンデンサを提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、平板状の一対の電極をその間にセパレータ
を介在させ、かつ夫々の電極の端面が互いに逆方向に突
出するようにして巻回することにより構成された中空状
の巻回部材と、外部接続用の端子部を備えてつば状に形
成された平面部が上記巻回部材の一方の端面に接合され
た中空状の第１の集電端子と、上記巻回部材の中心部な
らびに第１の集電端子の中心部を挿通して第１の集電端
子に設けられた外部接続用の端子部と同一方向に引き出
される外部接続用の端子部を備えてつば状に形成された
平面部が巻回部材の他方の面に接合された第２の集電端
子と、上記巻回部材を駆動用電解液と共に収納する有底
筒状のケースと、上記第１の集電端子ならびに第２の集
電端子に設けた外部接続用の端子部が挿通する貫通穴を
設けて上記ケースの開口部を封止した封口部材からなる
構成としたものである。

【００１１】この本発明により、コンデンサにおける一
対の電極の体積抵抗を減少させることができ、かつ陰
極、陽極端子の両方を同一方向に取り出す場合でも容易
に生産が可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、平板状の一対の電極をその間にセパレータを介在さ
せ、かつ夫々の電極の端面が互いに逆方向に突出するよ
うにして巻回することにより構成された中空状の巻回部
材と、外部接続用の端子部を備えてつば状に形成された
平面部が上記巻回部材の一方の端面に接合された中空状
の第１の集電端子と、上記巻回部材の中心部ならびに第
１の集電端子の中心部を挿通して第１の集電端子に設け
られた外部接続用の端子部と同一方向に引き出される外
部接続用の端子部を備えてつば状に形成された平面部が
巻回部材の他方の面に接合された第２の集電端子と、上
記巻回部材を駆動用電解液と共に収納する有底筒状のケ
ースと、上記第１の集電端子ならびに第２の集電端子に
設けた外部接続用の端子部が挿通する貫通穴を設けて上
記ケースの開口部を封止した封口部材からなる構成とし
たものであり、この構成により巻回部材の電極の端面に
金属からなる集電端子を接合しているため、この集電端
子は従来のリード板と外部端子の役目を成し、かつこの
集電端子は巻回部材の端面に配置されているため、一対
の電極の体積抵抗を減少させることができるという作用
を有する。さらに、コンデンサの一方の端面に陽極と陰
極の両端子を容易に引き出すことができるという作用を
有する。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、平板状の一対の電極として、金属箔も
しくは導電性高分子からなる集電体上に集電体の一端に
集電体の露出部分が形成されるように活性炭と結着剤と
導電剤の混合物からなる分極性電極層を形成してなる電
極を用いた構成としたものであり、この構成によれば、
分極性電極層の界面で形成される電気二重層を利用した
電気二重層コンデンサとして使用できるものであり、大
容量でかつ低抵抗が必要とされるモータ駆動用の二次電
源としての利用が可能となり、電気二重層コンデンサの
内部抵抗の減少により大電流で充電もしくは放電して
も、充放電における電圧の急激なダウン部分あるいはア
ップ部分の電圧範囲を小さくすることができるため、コ
ンデンサのより大電流での充放電ができるという作用を
有する。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、平板状の一対の電極として、表面に金
属酸化皮膜を設けた金属箔からなる電極箔を用いた構成
としたものであり、この構成によれば、例えば電極の金
属材料をアルミニウムとした場合アルミ電解コンデンサ
として使用できるものであり、主に高リプル電流化が必
要なインバータ回路用のアルミ電解コンデンサとしての
利用が可能となり、アルミ電解コンデンサの内部抵抗の
減少により大電流を印加する場合の製品発熱を低減する
ことができるため、従来のアルミ電解コンデンサより高
リプル電流化が可能になるという作用を有する。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、平板状の一対の電極の間に介在させる
セパレータとこのセパレータに含浸する電解液に代え、
機能性高分子分子もしくはセパレータと機能性高分子か
らなる複合部材を用いた構成としたものであり、この構
成によれば、機能性高分子コンデンサとして使用できる
ものであり、従来の巻回タイプの機能性高分子コンデン
サより低インピーダンスのコンデンサを提供でき、駆動
用電解液を使用しないためにドライアップが要因の寿命
劣化モードがなく、コンデンサの長寿命化を図ることが
できるという作用を有する。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、第１の集電端子ならびに第２の集電端
子の巻回部材の端面に接合されるつば状の平面部分を夫
々独立した部品として構成し、この独立した部品と第１
の集電端子ならびに第２の集電端子の残部を夫々接合す
るようにした構成のもので、この構成によれば、筒形の
コンデンサの一方の端面に陽極と陰極の両端子を容易に
引き出すことができ、その結果、封止の絞り位置、絞り
込み寸法等の従来の製品設計寸法や封口部材寸法、ケー
ス寸法などの製品の各部材寸法も大幅な変更をすること
なく容易に製品化できるもので、さらに外部接続用の端
子部を有した集電端子の残部を巻回部材の巻芯とするこ
とにより、芯材のない場合と比較して堅く巻くことがで
きるために巻きずれの軽減ができ、かつ電極間の距離を
短くすることができるのでコンデンサの内部抵抗を減少
させることができるという作用を有する。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、外部接続用の端子部を有し、かつ巻回
部材の端面に接合されるつば状の平面部分を独立した部
品として構成した第１の集電端子の封口部材と接する部
分に封口部材の一部を一体成形した構成のもので、この
構成によれば、第１の集電端子の残部に一体成形された
封口部材の一部と封口部材を接合することにより封口が
可能であり、コンデンサの封口に必要な部品点数が削減
できるという作用を有する。

【００１８】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれか一つに記載の発明において、集電端子の巻回部
材の端面に接合されるつば状の平面部分または集電端子
から分離されて独立した部品の同平面部分にスリット状
もしくは穴状等の欠落部分を設けた構成としたもので、
この構成によれば、例えば金属溶射の方法で巻回部材に
対して集電端子を接合する場合、その方法として巻回部
材に集電端子を押し当て、集電端子側から所定の部分に
溶融された金属粉体状のものを噴射し、集電端子の平面
部分の欠落部分の端面とこの端面に当接している巻回部
材の集電体の露出部分が溶射金属を媒体として接合する
ものであるため、金属溶射の方法で巻回部材に対して集
電端子を接合する場合には集電端子の平面部分の欠落部
分が必要不可欠であり、また、その他の接合方法の場合
においては、次の工程である巻回部材への電解液の含浸
の際、上記集電端子の平面部分の欠落部分は、電解液が
巻回部材へ浸入する一つの浸入経路となるものであると
いう作用を有する。

【００１９】請求項８に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれか一つに記載の発明において、集電端子の巻回部
材の端面に接合されるつば状の平面部分または集電端子
から分離されて独立した部品の同平面部分に波状もしく
は隆起状の凹凸部を設けた構成としたもので、この構成
によれば、巻回部材に対して集電端子を接合した後の次
の工程である巻回部材への電解液の含浸の際、上記集電
端子の波状もしくは隆起状の凹凸部は電解液が巻回部材
へ浸入する一つの浸入経路となるという作用を有する。

【００２０】請求項９に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、ケースを有底の角筒状にしたもので、
この構成によれば、例えばコンデンサを直列的に密に配
置したバンクとして使用する際、数十Ａ以上のレベルの
電流でコンデンサのバンクに対して繰り返し充放電を行
うとコンデンサの内部で発熱が生じるが、ケースが筒状
の場合、コンデンサのケース側面どうしの接触面積が角
状の場合と比較して少ないため、外部への放熱を容易に
することができ、一方、ケースが角状の場合、筒状であ
る場合と比較して内部の空隙が大きくなり、例えばコン
デンサに対する過電圧により電解液が分解して急激なガ
ス発生が生じた際もケースの内部の圧力上昇が緩和でき
るため、封口板に配接された圧力弁の作動時間を遅らせ
ることができるものである。また、ケースを有底もしく
は両端を開口したものを使用した場合においては、コン
デンサの一方の端面に陽極と陰極の両端子を配設した構
造、もしくはコンデンサの一方の端面に陽極の端子を配
設し、かつ他方の端面に陰極の端子を配設した構造のコ
ンデンサを得ることができるものであり、これにより、
コンデンサと電気回路の接続状況に応じ対応することが
できるものであるという作用を有する。

【００２１】請求項１０に記載の発明は、請求項１に記
載の発明において、ケース、封口部材、ナットを金属も
しくは高分子材料により構成したもので、この構成によ
れば、金属からなるケースを使用する場合、現行の封口
部材として一般に用いられているケースの絞り工法によ
る封口が可能であり、封口方法においては大幅な変更を
必要としないものであり、また封口部材が金属部材であ
る場合、集電端子の端子部分と上記金属からなる封口部
材の接面において絶縁処理もしくは絶縁部材の挿入等に
より絶縁が必要であるが、上記金属からなる封口部材と
金属からなるケースのアーク溶接等の接合が可能であ
り、この構成によれば充放電等によりコンデンサの内部
に発生した熱を熱伝導性のよい金属を封口部材に使用す
ることにより外部への放熱を容易にし、またＯリング等
の部品点数が削減できるものである。また、高分子から
なるケースを使用した場合もケースの絞り工法による封
口が可能であり、また封口部材が高分子部材である場
合、上記高分子からなる封口部材と高分子からなるケー
スの超音波溶接等の接合が可能であり、Ｏリング等の部
品点数が削減できるものである。また、ナットは通常金
属からなるナットを使用するものであるが、高分子から
なるナットを使用し、かつ高分子からなる封口部材を使
用する場合、ナットと封口部材を超音波溶接等で接合す
ることができ、Ｏリング等の部品点数が削減できるもの
であるという作用を有する。

【００２２】請求項１１に記載の発明は、請求項１に記
載の発明において、ケースに代え、巻回部材を外装樹脂
でモールドするようにしたもので、この構成によれば、
従来のようなケースの絞り加工による封止が必要でな
く、巻回部材の樹脂モールドと同時に封口が可能である
ため、従来と比較して生産工程数が削減でき、かつ従来
必要とされていた封口工程における製品切り替え時の封
口寸法の設定などの作業が削減でき、生産性の向上を図
ることができるという作用を有する。

【００２３】請求項１２に記載の発明は、請求項１また
は９に記載の発明において、ケースの内底面に巻回部材
固定用の突起を設けたもので、この構成によれば、有底
ケースの内面の底の部分とそれに接する集電端子の固定
ができ、コンデンサに対して外部より振動が加えられた
際においても封口部材側に取り付けられた集電端子に対
してのストレスが軽減できるため、製品の耐震性を向上
させることができ、かつコンデンサ使用時に内部発熱が
生じた場合においても外部への放熱性を向上させること
ができるという作用を有する。

【００２４】請求項１３に記載の発明は、請求項１また
は５に記載の発明において、第２の集電端子の巻回部材
に接合される平面部と反対方向の平面部分に巻回部材固
定用の突起を設けたもので、この構成によれば、有底ケ
ース内面の底の部分とそれに接する集電端子の固定がで
き、コンデンサに対して外部より振動が加えられた際に
おいても封口部材側に取り付けられた集電端子に対して
のストレスが軽減できるため、製品の耐震性を向上させ
ることができ、かつコンデンサ使用時に内部発熱が生じ
た場合においても外部への放熱性を向上させることがで
きるという作用を有する。

【００２５】請求項１４に記載の発明は、請求項１また
は５に記載の発明において、集電端子の巻回部材と接合
される平面部にレーザー光の吸収を高めるための処理を
行ったもので、この構成により、例えば集電端子の巻回
部材と接する平板部分において巻回部材の端面と接して
いる面と反対方向の面にレーザー光の吸収を高めるため
の処理、例えば電気化学的なエッチング処理、もしくは
金属酸化物の蒸着処理、もしくはブラスト処理等を行っ
た後、その処理を行った側の面にレーザー光を照射して
コンデンサ素子の端面と溶接した場合、処理をしない場
合と比較してレーザー光の吸収がよいために低エネルギ
ーで溶接が可能であり、レーザー光の照射の間隔を短く
することができて生産性を向上させることができるとい
う作用を有する。

【００２６】請求項１５に記載の発明は、請求項１に記
載の発明において、集電端子と巻回部材の接合が、金属
溶射、溶接、ろう接、導電性接着剤を用いた接着の少な
くとも一つを用いて行われたものである構成としたもの
で、この構成により、金属溶射の場合、その方法として
巻回部材に集電端子を押し当て、集電端子側から所定の
部分に溶融された金属粉体状のものを噴射するもので、
この方法によれば巻回部材の巻きずれが生じている際に
おいても強固な接合が簡単な操作により行えるため、ス
ムーズな生産が可能となるものである。また、溶接の場
合、その方法として巻回部材に集電端子を押し当て、例
えば集電端子側から所定の部分にレーザーを当ててその
部分を接合するもので、この方法によれば接合部分のコ
ントロールが容易で、集電端子接合後の巻回部材に対し
て電解液の含浸を行う際、集電端子接合後の巻回部材の
周囲にある電解液が容易に巻回部材の内部へ浸入するこ
とができ、次の工程である電解液の含浸を短時間で行う
ことができるものである。また、ろう接、導電性接着剤
を用いた接着の場合、集電端子と巻回部材の間に接合部
材を配して接続する工法で、上記溶接の場合と同様に接
合部分のコントロールが容易で、集電端子接合後の巻回
部材に対して電解液の含浸を行う際、集電端子接合後の
巻回部材の周囲にある電解液が容易に巻回部材の内部へ
浸入することができ、次の工程である電解液の含浸を短
時間で行うことができるものである。さらに併用する場
合の例として、例えば金属溶射接合は金属粉体状のもの
を噴射し接合を行うもので、接合部分にポーラスな部分
が存在するが、そこに導電性材料を充填し固化した場
合、電極と集電端子の接続抵抗をさらに減少させること
ができ、これによりコンデンサの内部抵抗もさらに減少
させることができるという作用を有する。

【００２７】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて説明する。

【００２８】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図、図２は
同コンデンサに使用される巻回部材の展開斜視図、図３
は同巻回部材に集電端子を接合した状態の斜視図であ
る。図１において、１は巻回部材、５はこの巻回部材１
の一方の端面に接合された第１の集電端子、６は巻回部
材１の他方の端面に接合された第２の集電端子であり、
この第１・第２の集電端子５，６は夫々外部接続用の端
子部５ａ，６ａを設けると共に、巻回部材１の端面に接
合される部分につば状に形成された平面部５ｂ，６ｂを
設け、かつ絶縁部材７を介して第１の集電端子５の中央
の空洞部に第２の集電端子６の端子部６ａを挿通させる
ことにより、同一方向から一対の端子を取り出すように
構成したものである。

【００２９】８は上記巻回部材１を駆動用電解液（図示
せず）と共に収納する有底筒状のケース、８ａは巻回部
材１を位置決め固定するためにケース８の内底面に設け
られた突起、６ｃは絶縁部材９（無くてもコンデンサを
構成することは可能）を介して上記ケース８に設けられ
た突起８ａに嵌まり込むように第２の集電端子６に設け
られた位置決め固定用の係合部である。１０は上記第１
の集電端子５の端子部５ａが挿通する貫通穴を備えて上
記ケース８の開口部を封止した封口部材、１１はナッ
ト、１２は圧力弁、１３はＯリングである。

【００３０】図２は上記巻回部材１の構成を示す展開斜
視図で、図２において２は一対の電極であり、この一対
の電極２は集電体の露出部分２ａ，２ｂが互いに逆方向
に突出するようにして、活性炭と結着剤と導電剤の混合
物からなる分極性電極層３ａ，３ｂを形成して構成さ
れ、このように構成された一対の電極２間にセパレータ
４を介在させた状態で巻回することにより巻回部材１が
構成されている。

【００３１】図３は上記巻回部材１の端面、すなわち集
電体の露出部分２ａ，２ｂに集電端子を接合した状態の
斜視図であり、巻回部材１の一方の端面に第１の集電端
子５の平面部５ｂを、同他方の端面に第２の集電端子６
の平面部６ｂを夫々接合し、同一方向から一対の端子部
５ａ，６ａを取り出したものである。

【００３２】このように本実施の形態では、巻回部材１
の一対の電極における集電体の露出部分２ａ，２ｂが互
いに逆方向になるように一対の電極２の間にセパレータ
４を介在させ、これらを巻回することにより構成すると
ともに、上記一対の電極２における互いに逆方向に突出
する電極の端面に同方向から一対の電極が引き出される
ように構成された金属製の第１・第２の集電端子５，６
を金属溶射、溶接、ろう接、導電性接着剤を用いた接着
の少なくとも一つを用いて接合し、一対の電極２の体積
抵抗を減少させるようにしたもので、例えば（数１）を
用い本発明品と従来品の電極の体積抵抗を算出して比較
してみると、一対の電極２のサイズが各々９８mm×３６
００mmで厚みが０．０２２mmのアルミニウム箔（アルミ
ニウム抵抗率＝０．０２６５）を使用した場合、本発明
の巻回部材１として逆方向に突出する電極２の集電端子
の露出部分２ａ，２ｂの夫々に金属からなる第１・第２
の集電端子５，６を接合した状態において、一対の電極
２を構成するアルミニウム箔全体の体積抵抗を（数１）
を用いて計算すると約０．０２ｍΩとなり、一方、同じ
サイズの一対の電極を使用して従来のように一対の電極
から各々４本のリード板を等間隔で引き出した場合にお
ける一対の電極を構成するアルミニウム箔全体の体積抵
抗を同様に（数１）を用いて計算すると約０．４６ｍΩ
となるもので、この結果から明らかなように、本発明に
おいては、一対の電極２の体積抵抗を低減することがで
きるもので、コンデンサの内部抵抗を減少させることが
できる。

【００３３】

【数１】

【００３４】したがって、これを電気二重層コンデンサ
に応用した場合、大電流で充電もしくは放電しても、充
放電における電圧の急激なダウン部分あるいはアップ部
分の電圧範囲を小さくすることができるため、コンデン
サのより大電流での充放電ができるもので、さらにこれ
をアルミ電解コンデンサに応用した場合、大電流が印加
される際の製品発熱を低減することができるため、従来
のアルミ電解コンデンサより高リプル電流化が可能にな
るもので、またこれを機能性高分子コンデンサに応用し
た場合、従来の巻回タイプの機能性高分子コンデンサよ
り低インピーダンスのコンデンサを提供できるもので、
電解液を使用しないためドライアップが要因の寿命劣化
モードがなく、コンデンサの長寿命化を図ることができ
るものである。

【００３５】また、実施の形態における第１・第２の集
電端子５，６は、図１に示すように第１の集電端子５は
中央に貫通孔を有し、かつ巻回部材１と接する面の反対
方向に外部接続用の端子部５ａを突出させ、第２の集電
端子６は巻回部材１と接する面と同方向に外部接続用の
端子部６ａを突出させ、かつこの外部接続用の端子部６
ａが巻回部材１の中心の空洞および上記第１の集電端子
５に設けた貫通孔を絶縁部材７を介して挿通するように
して巻回部材１を構成したもので、この構成によれば、
筒形のコンデンサの一方の端面に陽極と陰極の両端子を
容易に引き出すことができ、その結果、封止の絞り位
置、絞り込み寸法等の従来の製品設計寸法や封口部材寸
法、ケース寸法などの製品の各部材寸法も大幅な変更を
することなく容易に製品化できるものである。

【００３６】（実施の形態２）図４は本発明の第２の実
施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図であり、
本実施の形態は上記第１の実施の形態のコンデンサの第
１・第２の集電端子に一体で設けられていた巻回部材の
端面に接合されるつば状の平面部を別個の独立した部品
として構成した点と、この平面部を除いた集電端子の残
部を巻回部材を作製する際の巻芯として利用するように
したもので、これ以外の構成は第１の実施の形態と同じ
であるため、同一部分については同一符号を付与してそ
の詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳細に
説明する。

【００３７】図４において、１７は巻回部材１の端面の
集電体の露出部分２ａ，２ｂにそれぞれ接合された中空
円板状の集電板、１４と１５は上記集電板１７の中心穴
に挿通されて接合される第１・第２の集電端子、１６は
絶縁部材、１８は第１の集電端子１４に接合された封口
部材である。

【００３８】上記第１・第２の集電端子１４，１５は夫
々外部接続用の端子部１４ａ，１５ａを設け、かつ絶縁
部材１６を介して第１の集電端子１４の中心に設けられ
た貫通穴に第２の集電端子１５の端子部１５ａを挿通さ
せることにより、同一方向から一対の端子部１４ａと１
５ａを取り出すように構成されている。

【００３９】このように本実施の形態によれば、上記第
１の実施の形態と同様に筒形のコンデンサの一方の端面
に陽極と陰極の両端子を容易に引き出すことができ、そ
の結果、封止の絞り位置、絞り込み寸法等の従来の製品
設計寸法や封口部材寸法、ケース寸法などの製品の各部
材寸法も大幅な変更をすることなく容易に製品化するこ
とができる。

【００４０】また、外部接続用の端子部１４ａを有した
棒状の第１の集電端子１４（第２の集電端子１５として
も良い）を巻回部材１の巻芯とすることにより、芯材の
ない場合と比較して堅く巻くことができるために巻ずれ
の軽減ができ、かつ電極間の距離を短くすることができ
るためにコンデンサの内部抵抗を減少させることができ
るものである。

【００４１】さらに、巻回部材１の端面の集電体の露出
部分２ａ，２ｂに集電板１７を夫々接合する際に、集電
板１７が独立した部品となっていることから周囲に障害
物（第１・第２の集電端子１４，１５）が無いため、接
合の作業が容易になり、作業性を向上させることができ
るものである。

【００４２】（実施の形態３）図５は本発明の第３の実
施の形態による集電端子の構成を示す断面図であり、本
実施の形態は上記第２の実施の形態のコンデンサの第１
の集電端子に封口部材の一部を一体で形成したもので、
これ以外の構成は第２の実施の形態と同じであるため、
同一部分については同一符号を付与してその詳細な説明
は省略し、異なる部分についてのみ詳細に説明する。

【００４３】図５において、１９は中心に貫通穴を有
し、一端に外部接続用の端子部１９ａを設けた第１の集
電端子であり、この第１の集電端子１９は図中一点鎖線
で示すように封口部材が接合される位置に封口部材の一
部１９ｂを一体で設けた構成としたものである。

【００４４】このような構成とすることにより、上記第
１の集電端子１９を巻回部材１の巻芯として使用した場
合や、また第１の集電端子１９を巻回部材１の空洞部内
に挿入した状態でも集電板１７を巻回部材１の端面の集
電体の露出部分２ａに接合することが可能となり、組み
立て作業の自由度が大きくなるものである。

【００４５】さらに、第１の集電端子１９に一体成形さ
れた封口部材の一部１９ｂと封口部材を接合することに
より封止が可能であり、コンデンサの封止に必要なＯリ
ング等の部品点数が削減できるものである。

【００４６】（実施の形態４）図６、図７は本発明の第
４の実施の形態による集電板の構成を示す斜視図であ
り、本実施の形態は上記第２、第３の実施の形態のコン
デンサの集電板の巻回部材と接する平面部に欠落部分あ
るいは凹凸部分を設けたもので、これ以外の構成は第
２、第３の実施の形態と同じであるため、同一部分につ
いては同一符号を付与してその詳細な説明は省略し、異
なる部分についてのみ詳細に説明する。

【００４７】図６において２０は集電板であり、この集
電板２０の巻回部材１と接する平面部にはスリット状も
しくは穴状等の欠落部分２０ａを設けた構成としてお
り、このように構成することにより、例えば金属溶射の
方法で巻回部材１に対し集電板２０を接合する場合、そ
の方法として巻回部材１に集電板２０を押し当て、集電
板２０側から所定の部分に溶融された金属粉体状のもの
を噴射し、集電板２０の平面部の欠落部分２０ａの端面
とその端面に接している巻回部材１における集電体の露
出部分２ａ，２ｂが溶射金属を媒体として接合するもの
であるため、金属溶射の方法で巻回部材１に対して集電
板２０を接合する場合には集電板２０の平面部の欠落部
分２０ａが必要不可欠である。さらに、その他の接合方
法の場合、次の工程である巻回部材１への電解液の含浸
の際、上記集電板２０の平面部の欠落部分２０ａは電解
液が巻回部材１へ浸入する一つの浸入経路となるもので
ある。

【００４８】また、図７は他の例を示したもので、図７
において２１は集電板であり、この集電板２１の巻回部
材部材１と接する平面部には波状もしくは隆起状の凹凸
部分２１ａを設けた構成としており、このような構成と
した場合でも、巻回部材１に対して集電板２１を接合し
た後の次の工程である巻回部材１への電解液の含浸の
際、上記集電板２１の波状もしくは隆起状の凹凸部分２
１ａは電解液が巻回部材１へ浸入する一つの浸入経路と
なるものである。

【００４９】なお、上記本実施の形態では、集電板２０
または２１に欠落部分２０ａまたは凹凸部分２１ａを設
けた構成を例にして説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものでなく、例えば上記第１の実施の形態のよう
に、巻回部材１の集電体の露出部分２ａ，２ｂに接合さ
れる平面部５ｂ，６ｂを一体で設けた第１・第２の集電
端子５，６の上記平面部５ｂ，６ｂに同様の欠落部分２
０ａまたは凹凸部分２１ａを設けても同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。

【００５０】（実施の形態５）図８は本発明の第５の実
施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図であり、
本実施の形態は上記第２の実施の形態のコンデンサのケ
ースの内底面に設けた巻回部材の位置決め固定用の突起
に代え、巻回部材の位置決め固定用の突起を集電板に設
けた構成としたもので、これ以外の構成は第２の実施の
形態と同じであるため、同一部分については同一符号を
付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分について
のみ詳細に説明する。

【００５１】図８において２２は一端に端子部２２ａを
設けて第１の集電端子１４の貫通穴に挿通された第２の
集電端子、２４はこの第２の集電端子２２に接合された
第２の集電板で、この第２の集電板２４の周縁にはケー
ス２３の内底面と当接するように突起２４ａが設けられ
ている。

【００５２】このような構成とすることにより、有底状
のケース２３の内底面とそれに接する集電板２４の固定
ができ、コンデンサに対して外部より振動が加えられた
際においても、封口部材１８側に取り付けられた集電板
１７に対してのストレスが軽減できるために製品の耐震
性を向上させることができ、かつコンデンサ使用時に内
部発熱が生じた場合においても外部への放熱性を向上さ
せることができるものである。

【００５３】なお、本実施の形態についても上記実施の
形態４と同様に、巻回部材１の集電体の露出部分２ｂに
接合される平面部６ｂを一体で設けた第２の集電端子６
を用いても同様の効果が得られることは言うまでもな
い。

【００５４】（実施の形態６）図９は本発明の第６の実
施の形態によるコンデンサの構成を示す断面図であり、
本実施の形態は上記第２の実施の形態のコンデンサのケ
ースならびに封口部材に代え、第１・第２の集電端子が
接合された巻回部材を外装樹脂で被覆した構成としたも
ので、これ以外の構成は第２の実施の形態と同じである
ため、同一部分については同一符号を付与してその詳細
な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳細に説明す
る。

【００５５】図９において２５は外装樹脂、２５ａは外
装樹脂の内底面に設けた巻回部材１の位置決め固定用の
突起であり、このような構成とすることにより、従来の
ようなケースの絞り加工による封止が必要でなく、巻回
部材１を外装樹脂２５でモールドすると同時に封止が可
能であるため、従来と比較して生産工程数が削減でき、
かつ従来必要とされていた封止工程における製品切り替
え時の封止寸法の設定などの労力が削減でき、生産性の
向上が図れると共に、使用部品点数の削減によるコスト
ダウンを図ることができるものである。

【００５６】

【発明の効果】以上のように構成される本発明のコンデ
ンサは、集電端子は従来のリードの役目を成し、かつこ
の集電端子は巻回部材の端面に配置されているために一
対の電極の体積抵抗を減少させることができ、これを電
気二重層コンデンサに応用した場合、大電流で充電もし
くは放電しても充放電における電圧の急激なダウン部分
あるいはアップ部分の電圧範囲を小さくすることがで
き、このためにコンデンサのより大電流での充放電がで
きるもので、さらにこれをアルミ電解コンデンサに応用
した場合、大電流が印加される際の製品発熱を低減する
ことができるため、従来のアルミ電解コンデンサより高
リプル電流化が可能になるものである。また、これを機
能性高分子コンデンサに応用した場合、従来の巻回タイ
プの機能性高分子コンデンサより低インピーダンスのコ
ンデンサを提供することができるもので、電解液を使用
しないためドライアップが要因の寿命劣化モードがな
く、コンデンサの長寿命化を図ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるコンデンサを
示す断面図

【図２】同実施の形態におけるコンデンサの巻回部材を
示す展開斜視図

【図３】同実施の形態における巻回部材に集電端子を接
合した状態を示す斜視図

【図４】本発明の第２の実施の形態によるコンデンサを
示す断面図

【図５】本発明の第３の実施の形態による集電端子を示
す断面図

【図６】本発明の第４の実施の形態による集電板を示す
斜視図

【図７】本発明の第４の実施の形態による集電板を示す
斜視図

【図８】本発明の第５の実施の形態によるコンデンサを
示す断面図

【図９】本発明の第６の実施の形態によるコンデンサを
示す断面図

【図１０】従来のコンデンサの構成を示す断面図

【図１１】従来のコンデンサの巻回部材を示す展開斜視
図

【符号の説明】

１ 巻回部材 ２ 一対の電極 ２ａ，２ｂ 集電体の露出部分 ３ａ，３ｂ 分極性電極層 ４ セパレータ ５ 第１の集電端子 ６ 第２の集電端子 ５ａ，６ａ 端子部 ５ｂ，６ｂ 平面部 ６ｃ 係合部 ７，９ 絶縁部材 ８ ケース ８ａ 突起 １０ 封口部材 １１ ナット １２ 圧力弁 １３ Ｏリング １４ 第１の集電端子 １５ 第２の集電端子 １４ａ，１５ａ 端子部 １６ 絶縁部材 １７ 集電板 １８ 封口部材 １９ 第１の集電端子 １９ａ 端子部 １９ｂ 封口部材の一部 ２０，２１ 集電板 ２０ａ 欠落部分 ２１ａ 凹凸部分 ２２ 第２の集電端子 ２２ａ 端子部 ２３ ケース ２４ 第２の集電板 ２４ａ 突起 ２５ 外装樹脂 ２５ａ 突起

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の一対の電極をその間にセパレー
   タを介在させてかつ夫々の電極の端面が互いに逆方向に
   突出するようにして巻回することにより構成された中空
   状の巻回部材と、外部接続用の端子部を備えてつば状に
   形成された平面部が上記巻回部材の一方の端面に接合さ
   れた中空状の第１の集電端子と、上記巻回部材の中心部
   ならびに第１の集電端子の中心部を挿通して第１の集電
   端子に設けられた外部接続用の端子部と同一方向に引き
   出される外部接続用の端子部を備えてつば状に形成され
   た平面部が巻回部材の他方の面に接合された第２の集電
   端子と、上記巻回部材を駆動用電解液と共に収納する有
   底筒状のケースと、上記第１の集電端子ならびに第２の
   集電端子に設けた外部接続用の端子部が挿通する貫通穴
   を設けて上記ケースの開口部を封止した封口部材からな
   るコンデンサ。
2. 【請求項２】 平板状の一対の電極として、金属箔もし
   くは導電性高分子からなる集電体上に集電体の一端に集
   電体の露出部分が形成されるように活性炭と結着剤と導
   電剤の混合物からなる分極性電極層を形成してなる電極
   を用いた請求項１に記載のコンデンサ。
3. 【請求項３】 平板状の一対の電極として、表面に金属
   酸化皮膜を設けた金属箔からなる電極箔を用いた請求項
   １に記載のコンデンサ。
4. 【請求項４】 平板状の一対の電極の間に介在させるセ
   パレータとこのセパレータに含浸する電解液に代え、機
   能性高分子分子もしくはセパレータと機能性高分子から
   なる複合部材を設けた請求項１に記載のコンデンサ。
5. 【請求項５】 第１の集電端子ならびに第２の集電端子
   の巻回部材の端面に接合されるつば状の平面部分を夫々
   独立した部品として構成し、この独立した部品と第１の
   集電端子ならびに第２の集電端子の残部を夫々接合する
   ようにした請求項１に記載のコンデンサ。
6. 【請求項６】 外部接続用の端子部を有し、かつ巻回部
   材の端面に接合されるつば状の平面部分を夫々独立した
   部品として構成した第１の集電端子の封口部材と接する
   部分に封口部材の一部を一体成形した請求項５に記載の
   コンデンサ。
7. 【請求項７】 集電端子の巻回部材の端面に接合される
   つば状の平面部分または集電端子から分離されて独立し
   た部品の同平面部分にスリット状もしくは穴状等の欠落
   部分を設けた請求項１〜６のいずれか一つに記載のコン
   デンサ。
8. 【請求項８】 集電端子の巻回部材の端面に接合される
   つば状の平面部分または集電端子から分離されて独立し
   た部品の同平面部分に波状もしくは隆起状の凹凸部を設
   けた請求項１〜６のいずれか一つに記載のコンデンサ。
9. 【請求項９】 ケースを有底の角筒状にした請求項１に
   記載のコンデンサ。
10. 【請求項１０】 ケース、封口部材、ナットを金属もし
    くは高分子材料により構成した請求項１に記載のコンデ
    ンサ。
11. 【請求項１１】 ケースに代え、巻回部材を外装樹脂で
    モールドするようにした請求項１に記載のコンデンサ。
12. 【請求項１２】 ケースの内底面に巻回部材固定用の突
    起を設けた請求項１または９に記載のコンデンサ。
13. 【請求項１３】 第２の集電端子の巻回部材に接合され
    る平面部と反対方向の平面部分に巻回部材固定用の突起
    を設けた請求項１または５に記載のコンデンサ。
14. 【請求項１４】 集電端子の巻回部材と接合される平面
    部にレーザー光の吸収を高めるための処理を行った請求
    項１または請求項５に記載のコンデンサ。
15. 【請求項１５】 集電端子と巻回部材の接合が、金属溶
    射、溶接、ろう接、導電性接着剤を用いた接着の少なく
    とも一つを用いて行われたものである請求項１に記載の
    コンデンサ。