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电容器及其制造方法.pdf

  • 上传人：奻奴
  • 文档编号：4664572
  • 上传时间：2018-10-26
  • 格式：PDF
  • 页数：16
  • 大小：3.86MB
    • 摘要
    申请专利号：

    CN201280055454.8

    		 申请日：

    2012.11.16
    公开号：

    CN103946939A

    		 公开日：

    2014.07.23
    当前法律状态：

    授权

    		 有效性：

    有权
    法律详情：

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01G 9/12申请日:20121116|||公开
    IPC分类号：

    H01G9/12

    		 主分类号：

    H01G9/12
    申请人：

    日本贵弥功株式会社
    发明人：

    森正行; 本田郁文
    地址：

    日本东京都
    优先权：

    2011.11.17 JP 2011-251667
    专利代理机构：

    北京三友知识产权代理有限公司 11127

    		 代理人：

    李辉;徐丹
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    内容摘要

    防止压力阀的功能下降。电容器及其制造方法，该电容器具备：封口部件(封口板(6))，其具备阀设置部(岛状部(16))，所述阀设置部具有收纳电容器元件(30)的外装壳体(4)的密封加工部(卷边部(10))的高度以上的高度；以及压力阀(20)，其设置在所述阀设置部(岛状部(16))的贯通孔(22)，并且在超过所述密封加工部(卷边部(10))的高度的位置设定有阀功能部(薄膜部(24))，降低了水和尘埃相对于阀功能部(薄膜部(24))的滞留。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种电容器，其具备：封口部件，所述封口部件具备阀设置部，所述阀设置部具有收纳电容器元件的外装壳体的密封加工部的高度以上的高度；以及
    压力阀，所述压力阀设置于所述阀设置部的贯通孔，并且在超过所述密封加工部的高度的位置设定有阀功能部。

    2.  根据权利要求1所述的电容器，其中，所述电容器具备一个或多个突部，所述突部形成于所述阀设置部的顶部，并包围所述阀功能部。

    3.  根据权利要求1或2所述的电容器，其中，所述封口部件具备端子设置部，所述端子设置部设定为所述密封加工部的高度位置以上的高度，所述阀设置部为所述端子设置部的高度以上的高度。

    4.  根据权利要求1～3中的任一项所述的电容器，其中，在所述阀功能部的外周部具备锥面或向外部伸出的曲面。

    5.  根据权利要求1～4中的任一项所述的电容器，其中，所述阀设置部具备朝向外缘倾斜的倾斜面。

    6.  一种电容器的制造方法，所述电容器的制造方法如下：形成阀设置部，所述阀设置部具有对收纳电容器元件的外装壳体进行封口的外装壳体的密封加工部的高度以上的高度，
    将压力阀的阀功能部设定在所述密封加工部的高度以上的位置，所述压力阀设置于在所述外装壳体的所述阀设置部开口而成的贯通孔。

    说明书

    说明书电容器及其制造方法
    技术领域
    本发明涉及电偶极子层电容器、电解电容器等具备将外装壳体内的气体排出的压力阀的电容器及其制造方法。
    背景技术
    在电偶极子层电容器、电解电容器等电容器中，具备将外装壳体内的气体排出的压力阀。该压力阀具有气体放出功能和防爆功能。为了实现该功能，压力阀具备薄膜。从该薄膜使电容器内产生的气体逐渐放出。此为气体放出功能。与此相对，由于电容器异常而急剧产生的气体超过了气体放出功能，因而使壳体内压异常上升。在该情况下，压力阀的薄膜由于气体压力而破裂，即，由于压力阀的开阀而瞬间使气体向外部放出。由此实现了防爆功能。
    对于这样的具备压力阀的电容器，在专利文献1中记载如下：在收纳电容器元件的壳体的盖安装有安全阀，该安全阀在盖的壁厚内具备突出部，使该突出部的末端与盖的表面部一致。
    现有技术文献
    专利文献
    专利文献1：日本实开平3－110827号公报
    发明内容
    发明要解决的课题
    但是，在车载设备等受外界空气的影响的设备中，在电容器有可能附着水滴或尘埃。当尘土或水滴附着在压力阀的阀功能部时，气体排出功能和防爆功能受损。由于压力阀的功能下降使安全性下降，因此，压力阀的阀功能部需要始终维持洁净。尘埃和水滴的除去对于阀功能部的洁净化是必要的。但是，理想中应对搭载于设备的电容器随时进行尘埃和水滴的除去等维护，但并不现实。
    专利文献1所记载的安全阀(压力阀)的功能部与盖(封口板)的外表面一致，无法避免尘埃和水滴的附着，存在残留尘埃或水滴这样的课题。
    如果对尘埃或水分的附着置之不理，则有可能导致阀功能的下降或使阀功能部劣化。残留在阀功能部的尘埃或水分成为使阀功能下降、甚至还成为使阀功能部劣化的原因。存在以下课题：在阀功能下降时，在压力阀无法获得适当的动作。
    因此，本发明的电容器及其制造方法的目的在于，鉴于上述课题，防止压力阀的功能下降。
    用于解决课题的手段
    为了实现上述目的，本发明的电容器及其制造方法如下。
    (1)本发明的电容器具备：封口部件，所述封口部件具备阀设置部，所述阀设置部具有收纳电容器元件的外装壳体的密封加工部的高度以上的高度；以及压力阀，上述压力阀设置于所述阀设置部的贯通孔，并且在超过所述密封加工部的高度的位置设定有阀功能部。
    (2)在上述电容器中更优选为：也可以具备一个或多个突部，所述突部形成于所述阀设置部的顶部，并包围所述阀功能部。
    (3)在上述电容器中更优选为：所述封口部件也可以具备端子设置部，所述端子设置部设定为所述密封加工部的高度位置以上的高度，所述阀设置部为所述端子设置部的高度以上的高度。
    (4)在上述电容器中更优选为：在所述阀功能部的外周部也可以具备锥面或向外部伸出的曲面。
    (5)在上述电容器中更优选为：所述阀设置部也可以具备朝向外缘倾斜的倾斜面。
    (6)本发明的电容器的制造方法为：形成阀设置部，所述阀设置部具有对收纳电容器元件的外装壳体进行封口的外装壳体的密封加工部的高度以上的高度，将压力阀的阀功能部设定在所述密封加工部的高度以上的位置，所述压力阀设置于在所述外装壳体的所述阀设置部开口而成的贯通孔。
    发明效果
    根据本发明的电容器或者其制造方法，获得了以下的效果。
    (1)由于压力阀的阀功能部配置为比外装壳体的密封加工部靠外侧，因此抑制 了水和尘埃在阀功能部的滞留，能够防止由于水或尘埃导致的阀功能的下降，能够维持稳定的阀功能。
    (2)通过维持阀功能，能够提供可靠性高的电容器。
    并且，本发明的其它目的、特征和优点可以通过参照附图和各实施方式来进一步明确。
    附图说明
    图1是示出一个实施方式的电容器的俯视图。
    图2是示出沿图1的II－II线的截面的剖视图。
    图3是将图2所示的电容器的封口板放大示出的剖视图。
    图4是示出图2的局部放大及压力阀的设置前的状态的剖视图。
    图5是示出阀功能部的变形例的剖视图。
    图6是示出岛状部的变形例的图。
    具体实施方式
    〔一个实施方式〕
    图1示出了本发明的一个实施方式的电容器。图1所示的电容器是本发明的电容器的一个例子，本发明并不限定于该结构。
    该电容器2只要是电偶极子层电容器、电解电容器等在驱动时产生气体的电容器即可。该电容器2的外装壳体4被封口板6封口。该封口板6是对外装壳体4进行封口的封口部件的一个例子。外装壳体4例如是铝的成形体。封口板6只要是对这样的外装壳体4进行封口的部件即可，由橡胶或合成树脂等构成。作为一个例子的封口板6是硬质的合成树脂的成形加工体。由于外装壳体4的开口部是圆形，因此，与该开口部对应地，封口板6也形成为圆形。
    在封口板6的周缘部设置有密封环8。在外装壳体4的开口缘部形成有卷边部10。该卷边部10是外装壳体4的密封加工部的一个例子。外装壳体4由封口板6、密封环8及外装壳体4的卷边部10密封。
    封口板6的露出面部12被卷边部10包围。在该露出面部12形成有岛状部14、16。岛状部14是端子设置部的一个例子。岛状部16是阀设置部的一个例子。在岛状 部14设置有阳极端子18－1和阴极端子18－2。并且，在岛状部16设置有压力阀20。
    岛状部14具备分别围绕着阳极端子18－1和阴极端子18－2的圆形部。即，岛状部14包括岛状部14－1、14－2，岛状部14－1具备围绕着阳极端子18－1的圆形部，岛状部14－2具备围绕着阴极端子18－2的圆形部。岛状部14是左右对称的形状。
    相对于该岛状部14，岛状部16形成在位于阳极端子18－1和阴极端子18－2之间的中心线上的位置。在该岛状部16的中心部形成有贯通孔22。该贯通孔22是沿厚度方向贯通封口板6的圆孔。在该贯通孔22设置有压力阀20的薄膜部24，该薄膜部24从贯通孔22突出。压力阀20例如由橡胶形成。压力阀20的形成材料是能够获得伴随着外装壳体4的内压上升的气体排出功能、和在内压急剧上升时薄膜部24破裂的防爆功能的材料即可。在形成薄膜部24的材料中，例如使用饱和类橡胶即可。对于该饱和类橡胶，可以列举出硅橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、乙烯基改性丁基橡胶、乙烯丙烯类橡胶、氟橡胶、丙烯酸类橡胶或氢化丁腈橡胶等。在该饱和类橡胶也可以适当配合交联剂、填充剂、增塑剂或老化防止剂等。
    岛状部16的直径比薄膜部24的直径大。在该岛状部16的顶部形成有多个突部26。在该实施方式中，作为一个例子，在岛状部16的顶部的四个部位形成有突部26。在封口板6的中心轴方向形成有两个突部26。在与贯穿这些突部26的中心轴正交的方向形成有两个突部26。即，压力阀20的薄膜部24被多个突部26包围，并且借助在突部26之间产生的间隙28向岛状部16的侧面方向开放。突部26的个数也可以小于4，也可以为5个以上。
    这样具备岛状部14、16的封口板6的露出面部12为平坦面。即，在该平坦面上形成的岛状部14、16被环绕状的卷边部10包围。
    图2示出了沿图1的II－II线的截面。在外装壳体4收纳有电容器元件30。如果电容器2为电偶极子层电容器，则该电容器元件30为电偶极子层电容器元件，如果电容器2为电解电容器，则该电容器元件30为电解电容器元件。作为一个例子，如果电容器元件30为电偶极子层电容器，则是在极化电极体之间配置分隔件并卷绕而成的柱状的元件体，是含浸有电解液的卷绕元件，其中，极化电极体是在铝等集电体的两面形成含有活性炭的极化电极层而成的。如果电容器元件30为电解电容器，则是在阳极箔和阴极箔之间夹设分隔件并卷绕而成的柱状的元件体，是含浸有电解液的 卷绕元件。
    如果电容器2是电偶极子层电容器，则在阳极端子18－1连接有从电容器元件30的一个极化电极体导出的内部导线部32。尽管未图示，但在阴极端子18－2连接有从电容器元件30的另一个极化电极体导出的内部导线部。
    如果电容器2是电解电容器，则在阳极端子18－1连接有从电容器元件30的阳极箔导出的内部导线部32。尽管未图示，但在阴极端子18－2连接有从电容器元件30的阴极箔导出的内部导线部。
    在外装壳体4形成有阶梯部34，该阶梯部34对封口板6进行定位以对其进行固定。该阶梯部34是通过外装壳体4的铆接而形成的。封口板6的阶梯部36卡合于该阶梯部34。
    图3示出了在外装壳体4设置的封口板6。对于该封口板6，为了比较各部件和各部的高度，以封口板6的露出面部12的高度为基准。设卷边部10的顶部的高度为H1，岛状部14(岛状部14－1)的高度为H2，岛状部16的高度为H3，包括突部26的岛状部16的高度为H4。这些高度的大小关系为H1≤H2≤H3＜H4即可。优选为也可以是H1＜H2≤H3＜H4，更优选为也可以是H1＜H2＜H3＜H4。此时，突部26自身的高度H5为H5＝H4－H3。即，作为阀功能部的薄膜部24的位置设定为比卷边部10高，换言之，薄膜部24设定为比卷边部10靠外侧。由此，由于薄膜部24比岛状部16突出，因此，能够降低水滴和尘埃在薄膜部24的表面滞留。
    各岛状部14(岛状部14－1)、16与封口板6一体成形，例如通过合成树脂的成形来一体成形。该岛状部14(岛状部14－1)的高度H2也可以与卷边部10的高度H1相等，也可以设定为比卷边部10高。对于未图示的岛状部14－2也是一样。
    图4A示出了图2的IVA部的放大截面。图4B示出了从图4A除去压力阀20以外的结构。
    压力阀20在顶部具备上述薄膜部24。薄膜部24形成于主体部38的顶部。在薄膜部24的周围形成有凸缘部40。封口板6的贯通孔22被薄膜部24和凸缘部40封闭。
    在该主体部38的中心部形成有受压孔42。该受压孔42形成为以薄膜部24侧作为小径部44，以开口侧作为大径部46。在该受压孔42，压力阀20的内侧形成为孔径随着朝向薄膜部24而缩小那样的倾斜形状，受压孔42形成为圆锥台状。
    在主体部38的侧面部，在凸缘部40侧隔着嵌合凹部48形成有插入部50。该插入部50形成为直径比嵌合凹部48的直径大，并且比凸缘部40的直径大。在插入部50的后端侧，形成有朝向后方直径变大的圆锥台状的止挡部52。主体部38的插入部50的与凸缘部40对置的对置面部也构成主体部38的止挡件。
    如图4B所示，在贯通孔22形成有嵌合突部54。该嵌合突部54夹入到压力阀20的嵌合凹部48。嵌合突部54向贯通孔22的中心方向突出，构成了贯通孔22的最小径部。在封口板6，从露出面部12朝向背面方向形成有嵌合部56、锥部58及开放部60。嵌合部56构成供压力阀20的插入部50插入的被插入部。为了固定压力阀20的插入部50，嵌合部56的内径是能够利用压力阀20所具有的弹性的收缩性安装的程度的尺寸即可。锥部58是止挡部52的安装部，是与止挡部52的外形相同或相似的形状。并且，开放部60是为了将外装壳体4内的内压上升引导到受压孔42而向外装壳体4内开放的开口。
    根据所述结构，因电容器元件30的驱动而产生的气体所导致的外装壳体4内的内压上升从开放部60经由受压孔42作用于薄膜部24。如果内压上升在薄膜部24的极限应力以下，则气体从薄膜部24逐渐排出。由此，外装壳体4的内压通过压力阀20维持在适当的压力。
    在异常时，从电容器元件30产生的气体较为显著。由此，外装壳体4内的内压异常上升。当作用于薄膜部24的内压上升超过薄膜部24的耐受力时，薄膜部24破裂，由此压力阀20开阀，外装壳体4内的气体向外界空气开放。由此，实现电容器2的防爆功能。
    接着，对该电容器2的制造方法的一个例子进行说明。
    在该电容器2的制造方法中，包括岛状部16的形成工序和压力阀20的设置工序。
    (1)岛状部16的形成工序
    在该工序中，形成具备上述岛状部16的封口板6。岛状部16的高度设定为在外装壳体4形成的卷边部10(密封加工部)的高度以上的高度。
    (2)压力阀20的设置工序
    将薄膜部24设定在卷边部10的高度以上的位置，该薄膜部24是设置于贯通孔22的压力阀20的阀功能部，所述贯通孔22在外装壳体4的岛状部16开口而成。
    在所述电容器2或其制造方法具有以下的特征、功能或变形例。
    (a)压力阀20设置于封口板6的岛状部16。即，岛状部16的高度在卷边部10的高度以上。因此，即使在位于突出到卷边部10的高度以上的岛状部16的压力阀20的薄膜部24附着有尘埃或水分，也能够减少其残留。该结果是，不会由于尘埃和水分而导致阀功能受损，能够维持稳定的阀功能，获得具有可靠性的电容器2。
    (b)在比外装壳体4的卷边部10的顶部高的位置设置有岛状部16或压力阀20的薄膜部24。因此，即使在被卷边部10包围的封口板6的露出面部12附着和残留有水分，水分也不会到达岛状部16或压力阀20的薄膜部24。即，卷边部10的包围部内的水分不会到达岛状部16或压力阀20的薄膜部24，而是散落或蒸发。
    (c)在岛状部16的顶部设有多个突部26。由此，防护了配置在岛状部16的顶部或者顶部附近的压力阀20的薄膜部24。
    (d)在多个突部26之间形成有间隙28。在岛状部16的顶部附着的水分从间隙28流走，而不会留在突部26之间。即，能够减少水分在压力阀20的薄膜部24的残留，能够防止阀功能的下降。
    (e)能够减少尘埃和水分对设置在岛状部16的压力阀20的薄膜部24的附着和滞留，维持压力阀20所需的气体排出功能和防爆功能，并能够防止其下降。
    (f)在岛状部16的外周部也可以具备锥面或向外部伸出的曲面。根据所述结构，能够抑制水分向压力阀20的薄膜部24的附着和滞留。
    (g)在车载用设备搭载的电解电容器或电偶极子层电容器等用途中，也能够抑制暴露在外界空气中而导致雨水或尘埃的附着，能够维持稳定的气体放出功能和防爆功能。
    (h)借助岛状部16，能够将可预见有尘埃或水分残留的空间部和面部从封口板6除去。并且，能够防止薄膜部24淹没在水中。而且，在岛状部16设置的薄膜部24由突部26防护，能够防护薄膜部24免于在移送时等发生损伤。
    〔其它实施方式〕
    (1)在上述实施方式中，压力阀20的薄膜部24为平坦面形状，相对于此，如图5A所示，也可以是向周围部下降的截面弯曲形状。最好是由于内压上升而使薄膜部24向外部鼓出的形态。如图5B所示，也可以是向周围部下降的锥形状。此外，如图5C所示，凸缘部40的周缘部也可以形成锥面62。根据所述结构，能够抑制尘埃和水分对薄膜部24的附着。
    (2)在上述实施方式中，举例示出了在封口板6设置压力阀20的情况，但不限定于此。封口部件也可以是封口板6以外的封入电容器元件的外装部件的一部分。
    (3)在上述实施方式中，岛状部16为平坦面形状，相对于此，像图6B所示的沿图6A的VIB-VIB线的截面那样，岛状部16也可以具备朝向外缘向下倾斜的倾斜面。该倾斜面为向下倾斜的面即可，可以是锥面也可以是曲面。根据所述结构，水滴朝向外缘流动，容易从岛状部16散落，尘埃朝向外缘移动，容易从岛状部16落下。提高了水滴和尘埃的滞留降低功能。
    像以上说明的那样，对本发明的最优选的实施方式等进行了说明，但本发明不限定于上述记载，根据权利要求书的记载或用于实施发明的方式所公开的发明的主旨，本领域技术人员当然可以进行各种各样的变形或变更，这些变形或变更当然包含在本发明的范围内。
    产业上的可利用性
    本发明的电容器及其制造方法在比外装壳体的密封加工部的高度高的位置配置有压力阀或其阀功能部，因此在能够抑制尘埃和水分的附着、维持稳定的阀功能等方面是有用的。
    标号说明
    2：电容器；
    4：外装壳体；
    6：封口板；
    8：密封环；
    10：卷边部；
    12：露出面部；
    14、14－1、14－2、16：岛状部；
    18－1：阳极端子；
    18－2：阴极端子；
    20：压力阀；
    22：贯通孔；
    24：薄膜部；
    26：突部；
    28：间隙；
    30：电容器元件；
    32：内部导线部；
    34：阶梯部；
    36：阶梯部；
    38：主体部；
    40：凸缘部；
    42：受压孔；
    44：小径部；
    46：大径部；
    48：嵌合凹部；
    50：插入部；
    52：止挡部；
    54：嵌合突部；
    56：嵌合部；
    58：锥部；
    60：开放部；
    62：锥面。

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