電容器及其制造方法
【專利摘要】防止壓力閥的功能下降。電容器及其制造方法，該電容器具備：封口部件(封口板(6))，其具備閥設(shè)置部(島狀部(16))，所述閥設(shè)置部具有收納電容器元件(30)的外裝殼體(4)的密封加工部(卷邊部(10))的高度以上的高度；以及壓力閥(20)，其設(shè)置在所述閥設(shè)置部(島狀部(16))的貫通孔(22)，并且在超過所述密封加工部(卷邊部(10))的高度的位置設(shè)定有閥功能部(薄膜部(24))，降低了水和塵埃相對于閥功能部(薄膜部(24))的滯留。
【專利說明】電容器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電偶極子層電容器、電解電容器等具備將外裝殼體內(nèi)的氣體排出的壓力閥的電容器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電偶極子層電容器、電解電容器等電容器中，具備將外裝殼體內(nèi)的氣體排出的壓力閥。該壓力閥具有氣體放出功能和防爆功能。為了實(shí)現(xiàn)該功能，壓力閥具備薄膜。從該薄膜使電容器內(nèi)產(chǎn)生的氣體逐漸放出。此為氣體放出功能。與此相對，由于電容器異常而急劇產(chǎn)生的氣體超過了氣體放出功能，因而使殼體內(nèi)壓異常上升。在該情況下，壓力閥的薄膜由于氣體壓力而破裂，即，由于壓力閥的開閥而瞬間使氣體向外部放出。由此實(shí)現(xiàn)了防爆功能。
[0003]對于這樣的具備壓力閥的電容器，在專利文獻(xiàn)I中記載如下:在收納電容器元件的殼體的蓋安裝有安全閥，該安全閥在蓋的壁厚內(nèi)具備突出部，使該突出部的末端與蓋的表面部一致。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本實(shí)開平3 - 110827號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]但是，在車載設(shè)備等受外界空氣的影響的設(shè)備中，在電容器有可能附著水滴或塵埃。當(dāng)塵土或水滴附著在壓力閥的閥功能部時，氣體排出功能和防爆功能受損。由于壓力閥的功能下降使安全性下降，因此，壓力閥的閥功能部需要始終維持潔凈。塵埃和水滴的除去對于閥功能部的潔凈化是必要的。但是，理想中應(yīng)對搭載于設(shè)備的電容器隨時進(jìn)行塵埃和水滴的除去等維護(hù)，但并不現(xiàn)實(shí)。
[0009]專利文獻(xiàn)I所記載的安全閥(壓力閥)的功能部與蓋(封口板)的外表面一致，無法避免塵埃和水滴的附著，存在殘留塵?；蛩芜@樣的課題。
[0010]如果對塵?；蛩值母街弥焕?，則有可能導(dǎo)致閥功能的下降或使閥功能部劣化。殘留在閥功能部的塵?；蛩殖蔀槭归y功能下降、甚至還成為使閥功能部劣化的原因。存在以下課題:在閥功能下降時，在壓力閥無法獲得適當(dāng)?shù)膭幼鳌?br> [0011 ] 因此，本發(fā)明的電容器及其制造方法的目的在于，鑒于上述課題，防止壓力閥的功能下降。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電容器及其制造方法如下。
[0014](I)本發(fā)明的電容器具備:封口部件，所述封口部件具備閥設(shè)置部，所述閥設(shè)置部具有收納電容器元件的外裝殼體的密封加工部的高度以上的高度；以及壓力閥，上述壓力閥設(shè)置于所述閥設(shè)置部的貫通孔，并且在超過所述密封加工部的高度的位置設(shè)定有閥功能部。
[0015](2)在上述電容器中更優(yōu)選為:也可以具備一個或多個突部，所述突部形成于所述閥設(shè)置部的頂部，并包圍所述閥功能部。
[0016](3)在上述電容器中更優(yōu)選為:所述封口部件也可以具備端子設(shè)置部，所述端子設(shè)置部設(shè)定為所述密封加工部的高度位置以上的高度，所述閥設(shè)置部為所述端子設(shè)置部的高度以上的高度。
[0017](4)在上述電容器中更優(yōu)選為:在所述閥功能部的外周部也可以具備錐面或向外部伸出的曲面。
[0018](5)在上述電容器中更優(yōu)選為:所述閥設(shè)置部也可以具備朝向外緣傾斜的傾斜面。
[0019](6)本發(fā)明的電容器的制造方法為:形成閥設(shè)置部，所述閥設(shè)置部具有對收納電容器元件的外裝殼體進(jìn)行封口的外裝殼體的密封加工部的高度以上的高度，將壓力閥的閥功能部設(shè)定在所述密封加工部的高度以上的位置，所述壓力閥設(shè)置于在所述外裝殼體的所述閥設(shè)置部開口而成的貫通孔。
[0020]發(fā)明效果
[0021 ] 根據(jù)本發(fā)明的電容器或者其制造方法，獲得了以下的效果。
[0022](I)由于壓力閥的閥功能部配置為比外裝殼體的密封加工部靠外側(cè)，因此抑制了水和塵埃在閥功能部的滯留，能夠防止由于水或塵埃導(dǎo)致的閥功能的下降，能夠維持穩(wěn)定的閥功能。
[0023](2)通過維持閥功能，能夠提供可靠性高的電容器。
[0024]并且，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)可以通過參照附圖和各實(shí)施方式來進(jìn)一步明確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是示出一個實(shí)施方式的電容器的俯視圖。
[0026]圖2是示出沿圖1的II 一 II線的截面的剖視圖。
[0027]圖3是將圖2所示的電容器的封口板放大示出的剖視圖。
[0028]圖4是示出圖2的局部放大及壓力閥的設(shè)置前的狀態(tài)的剖視圖。
[0029]圖5是示出閥功能部的變形例的剖視圖。
[0030]圖6是示出島狀部的變形例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]〔一個實(shí)施方式〕
[0032]圖1示出了本發(fā)明的一個實(shí)施方式的電容器。圖1所示的電容器是本發(fā)明的電容器的一個例子，本發(fā)明并不限定于該結(jié)構(gòu)。
[0033]該電容器2只要是電偶極子層電容器、電解電容器等在驅(qū)動時產(chǎn)生氣體的電容器即可。該電容器2的外裝殼體4被封口板6封口。該封口板6是對外裝殼體4進(jìn)行封口的封口部件的一個例子。外裝殼體4例如是鋁的成形體。封口板6只要是對這樣的外裝殼體4進(jìn)行封口的部件即可，由橡膠或合成樹脂等構(gòu)成。作為一個例子的封口板6是硬質(zhì)的合成樹脂的成形加工體。由于外裝殼體4的開口部是圓形，因此，與該開口部對應(yīng)地，封口板6也形成為圓形。
[0034]在封口板6的周緣部設(shè)置有密封環(huán)8。在外裝殼體4的開口緣部形成有卷邊部10。該卷邊部10是外裝殼體4的密封加工部的一個例子。外裝殼體4由封口板6、密封環(huán)8及外裝殼體4的卷邊部10密封。
[0035]封口板6的露出面部12被卷邊部10包圍。在該露出面部12形成有島狀部14、
16。島狀部14是端子設(shè)置部的一個例子。島狀部16是閥設(shè)置部的一個例子。在島狀部14設(shè)置有陽極端子18 -1和陰極端子18 - 2。并且，在島狀部16設(shè)置有壓力閥20。
[0036]島狀部14具備分別圍繞著陽極端子18 -1和陰極端子18 — 2的圓形部。S卩，島狀部14包括島狀部14 一 1、14 一 2,島狀部14 一 I具備圍繞著陽極端子18 — I的圓形部，島狀部14 一 2具備圍繞著陰極端子18 — 2的圓形部。島狀部14是左右對稱的形狀。
[0037]相對于該島狀部14，島狀部16形成在位于陽極端子18 — I和陰極端子18 — 2之間的中心線上的位置。在該島狀部16的中心部形成有貫通孔22。該貫通孔22是沿厚度方向貫通封口板6的圓孔。在該貫通孔22設(shè)置有壓力閥20的薄膜部24，該薄膜部24從貫通孔22突出。壓力閥20例如由橡膠形成。壓力閥20的形成材料是能夠獲得伴隨著外裝殼體4的內(nèi)壓上升的氣體排出功能、和在內(nèi)壓急劇上升時薄膜部24破裂的防爆功能的材料即可。在形成薄膜部24的材料中，例如使用飽和類橡膠即可。對于該飽和類橡膠，可以列舉出硅橡膠、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠、乙烯基改性丁基橡膠、乙烯丙烯類橡膠、氟橡膠、丙烯酸類橡膠或氫化丁腈橡膠等。在該飽和類橡膠也可以適當(dāng)配合交聯(lián)劑、填充劑、增塑劑或老化防止劑等。
[0038]島狀部16的直徑比薄膜部24的直徑大。在該島狀部16的頂部形成有多個突部
26。在該實(shí)施方式中，作為一個例子，在島狀部16的頂部的四個部位形成有突部26。在封口板6的中心軸方向形成有兩個突部26。在與貫穿這些突部26的中心軸正交的方向形成有兩個突部26。即，壓力閥20的薄膜部24被多個突部26包圍，并且借助在突部26之間產(chǎn)生的間隙28向島狀部16的側(cè)面方向開放。突部26的個數(shù)也可以小于4，也可以為5個以上。
[0039]這樣具備島狀部14、16的封口板6的露出面部12為平坦面。即，在該平坦面上形成的島狀部14、16被環(huán)繞狀的卷邊部10包圍。
[0040]圖2示出了沿圖1的II 一 II線的截面。在外裝殼體4收納有電容器元件30。如果電容器2為電偶極子層電容器，則該電容器元件30為電偶極子層電容器元件，如果電容器2為電解電容器，則該電容器元件30為電解電容器元件。作為一個例子，如果電容器元件30為電偶極子層電容器，則是在極化電極體之間配置分隔件并卷繞而成的柱狀的元件體，是含浸有電解液的卷繞元件，其中，極化電極體是在鋁等集電體的兩面形成含有活性炭的極化電極層而成的。如果電容器元件30為電解電容器，則是在陽極箔和陰極箔之間夾設(shè)分隔件并卷繞而成的柱狀的元件體，是含浸有電解液的卷繞元件。
[0041]如果電容器2是電偶極子層電容器，則在陽極端子18 — I連接有從電容器元件30的一個極化電極體導(dǎo)出的內(nèi)部導(dǎo)線部32。盡管未圖示，但在陰極端子18 — 2連接有從電容器元件30的另一個極化電極體導(dǎo)出的內(nèi)部導(dǎo)線部。[0042]如果電容器2是電解電容器，則在陽極端子18 -1連接有從電容器元件30的陽極箔導(dǎo)出的內(nèi)部導(dǎo)線部32。盡管未圖示，但在陰極端子18 - 2連接有從電容器元件30的陰極箔導(dǎo)出的內(nèi)部導(dǎo)線部。
[0043]在外裝殼體4形成有階梯部34，該階梯部34對封口板6進(jìn)行定位以對其進(jìn)行固定。該階梯部34是通過外裝殼體4的鉚接而形成的。封口板6的階梯部36卡合于該階梯部34。
[0044]圖3不出了在外裝殼體4設(shè)置的封口板6。對于該封口板6,為了比較各部件和各部的高度，以封口板6的露出面部12的高度為基準(zhǔn)。設(shè)卷邊部10的頂部的高度為H1，島狀部14 (島狀部14 -1)的高度為H2，島狀部16的高度為H3，包括突部26的島狀部16的高度為H4。這些高度的大小關(guān)系為Hl≤H2≤H3 < H4即可。優(yōu)選為也可以是Hl < H2≤H3< H4，更優(yōu)選為也可以是Hl < H2 < H3 < H4。此時，突部26自身的高度H5為H5 = H4 —H3。即，作為閥功能部的薄膜部24的位置設(shè)定為比卷邊部10高，換言之，薄膜部24設(shè)定為比卷邊部10靠外側(cè)。由此，由于薄膜部24比島狀部16突出，因此，能夠降低水滴和塵埃在薄膜部24的表面滯留。
[0045]各島狀部14 (島狀部14 一 I)、16與封口板6 —體成形，例如通過合成樹脂的成形來一體成形。該島狀部14(島狀部14 -1)的高度H2也可以與卷邊部10的高度Hl相等，也可以設(shè)定為比卷邊部10高。對于未圖示的島狀部14 - 2也是一樣。
[0046]圖4A示出了圖2的IVA部的放大截面。圖4B示出了從圖4A除去壓力閥20以外的結(jié)構(gòu)。
[0047]壓力閥20在頂部具備上述薄膜部24。薄膜部24形成于主體部38的頂部。在薄膜部24的周圍形成有凸緣部40。封口板6的貫通孔22被薄膜部24和凸緣部40封閉。
[0048]在該主體部38的中心部形成有受壓孔42。該受壓孔42形成為以薄膜部24側(cè)作為小徑部44，以開口側(cè)作為大徑部46。在該受壓孔42，壓力閥20的內(nèi)側(cè)形成為孔徑隨著朝向薄膜部24而縮小那樣的傾斜形狀，受壓孔42形成為圓錐臺狀。
[0049]在主體部38的側(cè)面部，在凸緣部40側(cè)隔著嵌合凹部48形成有插入部50。該插入部50形成為直徑比嵌合凹部48的直徑大，并且比凸緣部40的直徑大。在插入部50的后端側(cè)，形成有朝向后方直徑變大的圓錐臺狀的止擋部52。主體部38的插入部50的與凸緣部40對置的對置面部也構(gòu)成主體部38的止擋件。
[0050]如圖4B所示，在貫通孔22形成有嵌合突部54。該嵌合突部54夾入到壓力閥20的嵌合凹部48。嵌合突部54向貫通孔22的中心方向突出，構(gòu)成了貫通孔22的最小徑部。在封口板6，從露出面部12朝向背面方向形成有嵌合部56、錐部58及開放部60。嵌合部56構(gòu)成供壓力閥20的插入部50插入的被插入部。為了固定壓力閥20的插入部50,嵌合部56的內(nèi)徑是能夠利用壓力閥20所具有的彈性的收縮性安裝的程度的尺寸即可。錐部58是止擋部52的安裝部，是與止擋部52的外形相同或相似的形狀。并且，開放部60是為了將外裝殼體4內(nèi)的內(nèi)壓上升引導(dǎo)到受壓孔42而向外裝殼體4內(nèi)開放的開口。
[0051]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，因電容器元件30的驅(qū)動而產(chǎn)生的氣體所導(dǎo)致的外裝殼體4內(nèi)的內(nèi)壓上升從開放部60經(jīng)由受壓孔42作用于薄膜部24。如果內(nèi)壓上升在薄膜部24的極限應(yīng)力以下，則氣體從薄膜部24逐漸排出。由此，外裝殼體4的內(nèi)壓通過壓力閥20維持在適當(dāng)?shù)膲毫?。[0052]在異常時，從電容器元件30產(chǎn)生的氣體較為顯著。由此，外裝殼體4內(nèi)的內(nèi)壓異常上升。當(dāng)作用于薄膜部24的內(nèi)壓上升超過薄膜部24的耐受力時，薄膜部24破裂，由此壓力閥20開閥，外裝殼體4內(nèi)的氣體向外界空氣開放。由此，實(shí)現(xiàn)電容器2的防爆功能。
[0053]接著，對該電容器2的制造方法的一個例子進(jìn)行說明。
[0054]在該電容器2的制造方法中，包括島狀部16的形成工序和壓力閥20的設(shè)置工序。
[0055](I)島狀部16的形成工序
[0056]在該工序中，形成具備上述島狀部16的封口板6。島狀部16的高度設(shè)定為在外裝殼體4形成的卷邊部10 (密封加工部)的高度以上的高度。
[0057](2)壓力閥20的設(shè)置工序
[0058]將薄膜部24設(shè)定在卷邊部10的高度以上的位置，該薄膜部24是設(shè)置于貫通孔22的壓力閥20的閥功能部，所述貫通孔22在外裝殼體4的島狀部16開口而成。
[0059]在所述電容器2或其制造方法具有以下的特征、功能或變形例。
[0060](a)壓力閥20設(shè)置于封口板6的島狀部16。S卩，島狀部16的高度在卷邊部10的高度以上。因此，即使在位于突出到卷邊部10的高度以上的島狀部16的壓力閥20的薄膜部24附著有塵?；蛩?，也能夠減少其殘留。該結(jié)果是，不會由于塵埃和水分而導(dǎo)致閥功能受損，能夠維持穩(wěn)定的閥功能，獲得具有可靠性的電容器2。
[0061](b)在比外裝殼體4的卷邊部10的頂部高的位置設(shè)置有島狀部16或壓力閥20的薄膜部24。因此，即使在被卷邊部10包圍的封口板6的露出面部12附著和殘留有水分，水分也不會到達(dá)島狀部16或壓力閥20的薄膜部24。S卩，卷邊部10的包圍部內(nèi)的水分不會到達(dá)島狀部16或壓力閥20的薄膜部24，而是散落或蒸發(fā)。
[0062](c)在島狀部16的頂部設(shè)有多個突部26。由此，防護(hù)了配置在島狀部16的頂部或者頂部附近的壓力閥20的薄膜部24。
[0063](d)在多個突部26之間形成有間隙28。在島狀部16的頂部附著的水分從間隙28流走，而不會留在突部26之間。即，能夠減少水分在壓力閥20的薄膜部24的殘留，能夠防止閥功能的下降。
[0064](e)能夠減少塵埃和水分對設(shè)置在島狀部16的壓力閥20的薄膜部24的附著和滯留，維持壓力閥20所需的氣體排出功能和防爆功能，并能夠防止其下降。
[0065](f)在島狀部16的外周部也可以具備錐面或向外部伸出的曲面。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，能夠抑制水分向壓力閥20的薄膜部24的附著和滯留。
[0066](g)在車載用設(shè)備搭載的電解電容器或電偶極子層電容器等用途中，也能夠抑制暴露在外界空氣中而導(dǎo)致雨水或塵埃的附著，能夠維持穩(wěn)定的氣體放出功能和防爆功能。
[0067](h)借助島狀部16，能夠?qū)⒖深A(yù)見有塵?；蛩謿埩舻目臻g部和面部從封口板6除去。并且，能夠防止薄膜部24淹沒在水中。而且，在島狀部16設(shè)置的薄膜部24由突部26防護(hù)，能夠防護(hù)薄膜部24免于在移送時等發(fā)生損傷。
[0068]〔其它實(shí)施方式〕
[0069](I)在上述實(shí)施方式中，壓力閥20的薄膜部24為平坦面形狀，相對于此，如圖5A所示，也可以是向周圍部下降的截面彎曲形狀。最好是由于內(nèi)壓上升而使薄膜部24向外部鼓出的形態(tài)。如圖5B所示，也可以是向周圍部下降的錐形狀。此外，如圖5C所示，凸緣部40的周緣部也可以形成錐面62。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，能夠抑制塵埃和水分對薄膜部24的附著。[0070](2)在上述實(shí)施方式中，舉例示出了在封口板6設(shè)置壓力閥20的情況，但不限定于此。封口部件也可以是封口板6以外的封入電容器元件的外裝部件的一部分。
[0071](3)在上述實(shí)施方式中，島狀部16為平坦面形狀，相對于此，像圖6B所示的沿圖6A的VIB-VIB線的截面那樣，島狀部16也可以具備朝向外緣向下傾斜的傾斜面。該傾斜面為向下傾斜的面即可，可以是錐面也可以是曲面。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，水滴朝向外緣流動，容易從島狀部16散落，塵埃朝向外緣移動，容易從島狀部16落下。提高了水滴和塵埃的滯留降低功能。
[0072]像以上說明的那樣，對本發(fā)明的最優(yōu)選的實(shí)施方式等進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限定于上述記載，根據(jù)權(quán)利要求書的記載或用于實(shí)施發(fā)明的方式所公開的發(fā)明的主旨，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然可以進(jìn)行各種各樣的變形或變更，這些變形或變更當(dāng)然包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0073]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0074]本發(fā)明的電容器及其制造方法在比外裝殼體的密封加工部的高度高的位置配置有壓力閥或其閥功能部，因此在能夠抑制塵埃和水分的附著、維持穩(wěn)定的閥功能等方面是有用的。
[0075]標(biāo)號說明
[0076]2:電容器；
[0077]4:外裝殼體；
[0078]6:封 口板；
[0079]8:密封環(huán)；
[0080]10:卷邊部；
[0081]12:露出面部；
[0082]14、14 — 1、14 — 2、16:島狀部;
[0083]18— 1:陽極端子；
[0084]18 — 2:陰極端子；
[0085]20:壓力閥；
[0086]22:貫通孔；
[0087]24:薄膜部；
[0088]26:突部；
[0089]28:間隙；
[0090]30:電容器元件；
[0091]32:內(nèi)部導(dǎo)線部；
[0092]34:階梯部；
[0093]36:階梯部；
[0094]38:主體部；
[0095]40:凸緣部；
[0096]42:受壓孔；
[0097]44:小徑部；
[0098]46:大徑部；[0099]48:嵌合凹部；
[0100]50:插入部；
[0101]52:止擋部；
[0102]54:嵌合突部；
[0103]56:嵌合部；
[0104]58:錐部；
[0105]60:開放部；
[0106]62:錐面。
【權(quán)利要求】
1.一種電容器，其具備:封口部件，所述封口部件具備閥設(shè)置部，所述閥設(shè)置部具有收納電容器元件的外裝殼體的密封加工部的高度以上的高度；以及 壓力閥，所述壓力閥設(shè)置于所述閥設(shè)置部的貫通孔，并且在超過所述密封加工部的高度的位置設(shè)定有閥功能部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器，其中，所述電容器具備一個或多個突部，所述突部形成于所述閥設(shè)置部的頂部，并包圍所述閥功能部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容器，其中，所述封口部件具備端子設(shè)置部，所述端子設(shè)置部設(shè)定為所述密封加工部的高度位置以上的高度，所述閥設(shè)置部為所述端子設(shè)置部的高度以上的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)所述的電容器，其中，在所述閥功能部的外周部具備錐面或向外部伸出的曲面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的電容器，其中，所述閥設(shè)置部具備朝向外緣傾斜的傾斜面。
6.一種電容器的制造方法，所述電容器的制造方法如下:形成閥設(shè)置部，所述閥設(shè)置部具有對收納電容器元件的外裝殼體進(jìn)行封口的外裝殼體的密封加工部的高度以上的高度， 將壓力閥的閥功能部設(shè)定在所述密封加工部的高度以上的位置，所述壓力閥設(shè)置于在所述外裝殼體的所述閥設(shè)置部開口而成的貫通孔。
【文檔編號】H01G9/12GK103946939SQ201280055454
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月17日
【發(fā)明者】森正行, 本田郁文 申請人:日本貴彌功株式會社