(57)【要約】  【課題】  長期間の使用により電解液が漏れ出すことがなく、また電解液に侵され難い電池用ケース、および外部電気回路基板に実装しやすい電池を提供すること。  【解決手段】  電池用ケースＡは、金属から成る底板２と、底板２の上面に取着されたセラミック枠体１と、セラミック枠体１の上面に接合された金属から成る蓋体３とを具備しており、セラミック枠体１は、上面に全周にわたって形成された第一の導体層１ｂおよび下面に全周にわたって形成された第二の導体層１ｃと、セラミック枠体１の下面の外周部に第二の導体層１ｃと電気的に独立して形成された電極１ｄと、電極１ｄにロウ付けされた外部接続端子５と、第一の導体層１ｂから電極１ｄにかけて形成された接続導体４とを有しており、底板２は、第二の導体層１ｃを介してセラミック枠体１に取着され、蓋体３は、第一の導体層１ｂを介してセラミック枠体１に接合されている。【選択図】  図１
2006093063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属から成る底板と、該底板の上面に取着されたセラミック枠体と、該セラミック枠体の上面に接合された金属から成る蓋体とを具備しており、前記セラミック枠体は、上面に全周にわたって形成された第一の導体層および下面に全周にわたって形成された第二の導体層と、前記セラミック枠体の下面の外周部に前記第二の導体層と電気的に独立して形成された電極と、該電極にロウ付けされた外部接続端子と、前記第一の導体層から前記電極にかけて形成された接続導体とを有しており、前記底板は、前記第二の導体層を介して前記セラミック枠体に取着され、前記蓋体は、前記第一の導体層を介して前記セラミック枠体に接合されていることを特徴とする電池用ケース。
【請求項２】
前記底板は、前記セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、前記セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された前記第二の導体層とを介して前記セラミック枠体に取着されていることを特徴とする請求項１記載の電池用ケース。
【請求項３】
前記蓋体は、前記セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、前記セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された前記第一の導体層とを介して前記セラミック枠体に取着されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電池用ケース。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電池用ケースと、前記底板の上面に載置されて前記底板に電気的に接続された正電極板と、該正電極板上に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置されるとともに前記蓋体に電気的に接続された負電極板とを具備していることを特徴とする電池。
【請求項５】
金属から成る底板と、該底板の上面に取着されたセラミック枠体と、該セラミック枠体の上面に接合された金属から成る蓋体とを具備しており、前記セラミック枠体は、上面に全周にわたって形成された第一の導体層および下面に全周にわたって形成された第二の導体層と、前記セラミック枠体の下面の外周部に前記第二の導体層と電気的に独立して形成された電極と、該電極にロウ付けされた外部接続端子と、前記第一の導体層から前記電極にかけて形成された接続導体とを有しており、前記底板は、前記第二の導体層を介して前記セラミック枠体に取着され、前記蓋体は、前記第一の導体層を介して前記セラミック枠体に接合されていることを特徴とする電気二重層キャパシタ用ケース。
【請求項６】
前記底板は、前記セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、前記セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された前記第二の導体層とを介して前記セラミック枠体に取着されていることを特徴とする請求項５記載の電気二重層キャパシタ用ケース。
【請求項７】
前記蓋体は、前記セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、前記セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された前記第一の導体層とを介して前記セラミック枠体に取着されていることを特徴とする請求項５または請求項６記載の電気二重層キャパシタ用ケース。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の電気二重層キャパシタ用ケースと、前記底板の上面に載置されて前記底板に電気的に接続された第一の電極と、該第一の電極上に電解液を含浸したセパレータを介して密着するように載置されるとともに前記蓋体に電気的に接続された第二の電極とを具備していることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電式電池等に使用される電池用ケースおよび電池ならびに電気二重層キャパシタ用ケースおよび電気二重層キャパシタに関し、より詳しくは携帯電話などの小型電子機器に用いられる薄型の電池用ケースおよび電池ならびに半導体メモリーのバックアップ電源、小型電子機器の予備電源等に用いられる電気二重層キャパシタ用ケースおよび電気二重層キャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯型コンピュータ、カメラ一体型ビデオテープレコーダー等に代表される携帯機器が目覚しく発達するとともに、より一層の小型化、軽量化が求められる傾向にある。そして、これらの携帯機器の電源としての電池の需要も増加の一途をたどるとともに、電池のエネルギー密度を高めることによる小型軽量化の研究が活発に行われている。特に、リチウム電池は、原子量が小さくかつイオン化エネルギーが大きなリチウムを用いる電池であることから、高エネルギー密度を得ることができて小型軽量化が図れ、さらに再充電が可能な電池とできることより盛んに研究され、現在に至っては携帯機器の電源をはじめとする広範囲な用途に用いられるようになってきた。
【０００３】
また、電池には、大きく分けて円筒型と角型があり、その構造は正極と負極とを絶縁シートから成るセパレータを介して金属製の電槽缶内に収容し、そこに電解液が注入されて封口された構造とされている。
【０００４】
リチウム電池の正極には、例えば金属酸化物を正極活物質としてこれに導電材を添加したものが一般的に使用される。この正極活物質としては例えばコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）やマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）などが使用され、また、導電材としては例えばアセチレンブラック（ＡＢ）や黒鉛などが使用される。電池の負極には、例えばチタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ12）などのリチウムチタン複合酸化物やグラファイトまたは非晶質炭素などの活物質を樹脂で固めたものが使用される。
【０００５】
リチウム電池においては、このＬｉＣｏＯ２やＬｉＭｎ２Ｏ４などから成る正極活物質の充放電電圧が約４Ｖであり、これに対して炭素材料などから成る負極活物質の充放電電圧は０Ｖ付近であることから、これらの正極活物質と負極活物質と電解液とを組み合わせることによって約3.5Ｖの高放電電圧を達成している。
【０００６】
電池の正極は上記活物質に上記導電材を加え、さらに例えばポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデンなどのバインダを添加、混合してスラリー状となし、これを周知のドクターブレード法を用いてシート状に成形し、次いでこのシートを例えば円形状に裁断して作製される。
【０００７】
また負極は上記活物質に、正極と同様にポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデンなどのバインダを添加、混合してスラリー状となし、これを周知のドクターブレード法を用いてシート状に成形し、次いでこのシートを例えば円形状に裁断して作製される。
【０００８】
そして、このようにして作製された正極および負極をその間に耐熱温度が約150℃のポリオレフィン繊維製の不織布やポリオレフィン製の微多孔膜などからなるセパレータを介して電槽缶内に収容し、電解液を注入して電池が得られる。
【０００９】
そして、このようにして作製される電池を小型化、高密度化するために、図７（ａ）に示すところの内部に電解液が封止された正極ケース11と封口板12とからなる密閉型電池Ｃが開発され現在に至っている。
【００１０】
この密閉型電池Ｃは、例えば円板状の正電極11ａを備えた例えばステンレスからなる正極ケース11と、負電極12ａを備えた例えばステンレスからなる封口板12とを、電解液を含有する絶縁シート14を正電極11ａと負電極12ａとの間に挟んだ状態で、正極ケース11の縁と封口板12の縁とをガスケット15を介して互いにかしめて接合することで形成された容器内に対置させた密閉型構造とされている。正電極11ａおよび負電極12ａにおける充放電は正極ケース11および封口板12に取着した外部接続端子部材Ｅを介して行われる（例えば、下記の特許文献１参照）。
【００１１】
また、電気二重層キャパシタにおいても、電気二重層用キャパシタを小型化、高密度化するために、図７（ａ）に示す形状の、内部に電解液が封止された第一の電極缶11と第二の電極缶12とをかしめて形成されたコイン型の電気二重層キャパシタ（以下、密閉型キャパシタともいう）Ｃが開発され現在に至っている。
【００１２】
この密閉型キャパシタＣは、円板状の第一電極11ａを備えた例えばステンレスからなる第一の電極缶11と、第二の電極12ａを備えた例えばステンレスからなる第二の電極缶12とを、電解液を含有するセパレータ14を第一電極11ａと第二電極12ａとの間に挟んだ状態で、第一電極缶11の縁と第二電極缶12の縁とをガスケット15を介して互いにかしめて接合することで形成されている。第一電極11ａおよび第二電極12ａにおける充放電は第一電極缶11および第二電極缶12に取着した外部接続端子部材Ｅを介して行われる（例えば、下記の特許文献１参照）。
【００１３】
また、図７の（ｂ）に示した固体電解質を電池要素として用いる偏平型の固体電解質電池Ｄは、セラミック枠体16の上下面を蓋板17および底板18で封止した構造を有しており、これらによって形成される中空部に固体電解質14と、この固体電解質14の両側に底板18および蓋板17にそれぞれ電気的に接続された正電極11ｂおよび負電極12ｂが封入されている。
【００１４】
また、この構造の固体電解質電池Ｄでは、底板18，蓋板17をそれぞれセラミック枠体16に接合するために、予めセラミック枠体16の上下面にメタライズ層を形成しておき、銀（Ａｇ）ロウなどのロウ材（図示せず）を介してメタライズ層と底板18または蓋板17とを接合することにより薄型で密閉性が高く、かつ長期の貯蔵に耐え得る電池とされる。
【特許文献１】特開2000−106195号公報（第６〜12頁、第１図）
【特許文献２】特開昭59−127362号公報（第２〜３頁、第１図）
【特許文献３】特開昭57−80656号公報 （第２〜３頁、第１図）
【特許文献４】特開2002−50551号公報 （第３〜４頁、図１）
【特許文献５】特開2003−100569号公報（第３〜４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１に示されるような従来の密閉型電池または密閉型キャパシタＣであれば、正極ケース11と封口板12とが近年開発された高性能の電解液に曝されると、正極ケース11と封口板12とが電解液中に溶出して電解液の充電性能を劣化させたり、さらには、かしめられた部位が長期間に亘って繰り返される温度変化によってゆるみ、その結果電解液が漏れ出す場合があり、この漏れ出た電解液により外部電気回路基板上の例えば銅（Ｃｕ）配線が腐食して断線するといった不具合が発生したり、あるいは、上記ゆるみによって発生した隙間から水分が密閉型電池Ｃまたは密閉型キャパシタＣの内部に侵入して電池性能を劣化させるという不具合が発生していた。
【００１６】
また、この密閉型電池Ｃまたは密閉型キャパシタＣは充放電を行なうために、上下に外部接続端子部材Ｅを接続してこの外部接続端子部材Ｅを外部電気回路基板に接続しなければならず、外部電気回路基板への接続が繁雑な構造となるとともに、外部接続端子部材Ｅを含めた密閉型電池Ｃまたは密閉型キャパシタＣの体積が大きくなるために携帯用機器に求められる軽薄短小化の流れに反するものになるという問題点を有していた。
【００１７】
さらに、特許文献２に示される固体電解質を使用する従来の偏平型の固体電解質電池Ｄでは、活物質としてのリチウムおよび液状の電解液を用いた電池に比して出力不足であり、また、外部電気回路基板への接続のためには密閉型電池Ｃと同様に外部接続端子部材Ｅを必要とし、上記と同様の不具合を発生させるという問題点を有していた。
【００１８】
従って、本発明は上記問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、長期間の使用により電槽缶の結合部位に隙間が生じることにより電解液が漏れ出して電池やキャパシタの性能を劣化させたり、漏出した電解液により外部電気回路基板が損傷を受けたりすることがなく、さらに、高い気密信頼性によって外部から水分が侵入することがなく、かつケースの成分が電解液に溶出することにより電解液が劣化して電池性能が損なわれることがなく、また、大きな電池出力やキャパシタ容量が安定して得られ、外部電気回路基板との接続が容易で外部電気回路基板の量産性を向上させ得る電池用ケースもしくは電気二重層キャパシタ用ケースとその製造方法または電池もしくは電気二重層キャパシタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の電池用ケースは、金属から成る底板と、該底板の上面に取着されたセラミック枠体と、該セラミック枠体の上面に接合された金属から成る蓋体とを具備しており、前記セラミック枠体は、上面に全周にわたって形成された第一の導体層および下面に全周にわたって形成された第二の導体層と、前記セラミック枠体の下面の外周部に前記第二の導体層と電気的に独立して形成された電極と、該電極にロウ付けされた外部接続端子と、前記第一の導体層から前記電極にかけて形成された接続導体とを有しており、前記底板は、前記第二の導体層を介して前記セラミック枠体に取着され、前記蓋体は、前記第一の導体層を介して前記セラミック枠体に接合されていることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の電池用ケースは、好ましくは上記構成において、前記底板は、前記セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、前記セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された前記第一の導体層とを介して前記セラミック枠体に取着されていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の電池用ケースは、好ましくは上記構成において、前記蓋体は、前記セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、前記セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された前記第一の導体層とを介して前記セラミック枠体に取着されていることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の電池は、上記本発明の電池用ケースと、前記底板の上面に載置されて前記底板に電気的に接続された正電極板と、該正電極板上に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置されるとともに前記蓋体に当接されて電気的に接続された負電極板とを具備していることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、金属から成る底板と、該底板の上面に取着されたセラミック枠体と、該セラミック枠体の上面に接合された金属から成る蓋体とを具備しており、前記セラミック枠体は、上面に全周にわたって形成された第一の導体層および下面に全周にわたって形成された第二の導体層と、前記セラミック枠体の下面の外周部に前記第二の導体層と電気的に独立して形成された電極と、該電極にロウ付けされた外部接続端子と、前記第一の導体層から前記電極にかけて形成された接続導体とを有しており、前記底板は、前記第二の導体層を介して前記セラミック枠体に取着され、前記蓋体は、前記第一の導体層を介して前記セラミック枠体に接合されていることを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、好ましくは上記構成において、前記底板は、前記セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、前記セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された前記第二の導体層とを介して前記セラミック枠体に取着されていることを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、好ましくは上記構成において、前記蓋体は、前記セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、前記セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された前記第一の導体層とを介して前記セラミック枠体に取着されていることを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明の電気二重層キャパシタは、上記記載の電気二重層キャパシタ用ケースと、前記底板の上面に載置されて前記底板に電気的に接続された第一の電極と、該第一の電極上に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置されるとともに前記蓋体に電気的に接続された第二の電極とを具備していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の電池用ケースは、金属から成る底板と、この底板の上面に取着されたセラミック枠体と、このセラミック枠体の上面に接合された金属から成る蓋体とを具備しており、セラミック枠体は、上面に全周にわたって形成された第一の導体層および下面に全周にわたって形成された第二の導体層と、セラミック枠体の下面の外周部に第二の導体層と電気的に独立して形成された電極と、この電極にロウ付けされた外部接続端子と、第一の導体層から電極にかけて形成された接続導体とを有しており、底板は、第二の導体層を介してセラミック枠体に取着され、蓋体は、第一の導体層を介してセラミック枠体に接合されていることから、底板の下面と、電極にロウ付けされ接続導体を介して蓋体に電気的に接続された外部接続端子の下面とを同一平面内に配置でき、外部接続端子部材や接続用リードなどの接続手段を用いることなくこれら底板と外部接続端子とを外部電気回路基板の表面の配線導体に表面実装法によって容易に接続することが可能となり、外部電気回路基板の量産性を飛躍的に向上させることができる。
【００２８】
また、負電極を兼ねる蓋体と外部電気回路とを電気的に接続する外部接続端子部材が不要であることから、最小高さの電池用ケースを提供することができ、本電池用ケースを用いる装置のサイズを小さくすることを可能とすることができる。
【００２９】
また、セラミック枠体が用いられていることから、耐薬品性に優れ、高性能の電解液に曝されても、電解液中に電池用ケースの成分がほとんど溶出することがなく、よって電解液の特性を長期間に亘って保持することができ、その結果電池性能を長期間にわたって良好に維持することができる。
【００３０】
また、本発明の電池用ケースは、上記構成において好ましくは、底板は、セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された第二の導体層とを介してセラミック枠体に取着されていることから、電池用ケースの高性能な電解液に曝される底板および底板とセラミック枠体との接合部に電解液に対して安定なアルミニウムまたはアルミニウム−ニッケル合金層が形成されているので、電解液中に底板および底板とセラミック枠体との接合部の金属が溶出することがなく、よって電解液の特性を長期間にわたって保持することができ、その結果電池性能を長期間にわたって良好に維持することができる。
【００３１】
また、底板のセラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層を形成し、底板とセラミック枠体の第二の導体層に形成されたニッケル層またはアルミニウム層とを抵抗溶接法または超音波接合法により接合することができるので、底板をセラミック枠体に接合するに際して電池用ケースに大きな熱履歴を与えることがなく、よって電池用ケースに大きな熱応力が発生することがなく、その結果電池用ケースの密閉度に関する信頼性を大きく高めることができる。
【００３２】
さらに、本発明の電池用ケースは、上記構成において好ましくは、蓋体は、セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された第一の導体層とを介してセラミック枠体に取着されていることから、電池用ケースの高性能な電解液に曝される蓋体および蓋体とセラミック枠体との接合部に電解液に対して安定なアルミニウムまたはアルミニウム−ニッケル合金層が形成されているので、電解液中に蓋体および蓋体とセラミック枠体との接合部の金属が溶出することがなく、よって電解液の特性を長期間にわたって保持することができ、その結果電池性能を長期間にわたって良好に維持することができる。
【００３３】
また、蓋体のセラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層を形成し、蓋体とセラミック枠体の第一の導体層に形成されたニッケル層またはアルミニウム層とを抵抗溶接法または超音波接合法により接合することができるので、蓋体をセラミック枠体に接合するに際して電池用ケースに大きな熱履歴を与えることがなく、よって電池用ケースに大きな熱応力が発生することがなく、その結果電池用ケースの密閉度に関する信頼性を大きく高めることができる。
【００３４】
また、本発明の電池は、上記電池用ケースと、底板の上面に載置されて底板に電気的に接続された正電極板と、この正電極板上に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置されるとともに蓋体に電気的に接続された負電極板とを具備して成ることから、本発明の電池用ケースを用いた信頼性の高い、かつ低背の電池を供給することができる。
【００３５】
本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、金属から成る底板と、この底板の上面に取着されたセラミック枠体と、このセラミック枠体の上面に接合された金属から成る蓋体とを具備しており、セラミック枠体は、上面に全周にわたって形成された第一の導体層および下面に全周にわたって形成された第二の導体層と、セラミック枠体の下面の外周部に第二の導体層と電気的に独立して形成された電極と、この電極にロウ付けされた外部接続端子と、第一の導体層から電極にかけて形成された接続導体とを有しており、底板は、第二の導体層を介してセラミック枠体に取着され、蓋体は、第一の導体層を介してセラミック枠体に接合されていることから、上記電池用ケースと同様に、底板の下面と、電極にロウ付けされ接続導体を介して蓋体に電気的に接続された外部接続端子の下面とを同一平面内に配置でき、外部接続端子部材や接続用リードなどの接続手段を用いることなくこれら底板と外部接続端子とを外部電気回路基板の表面の配線導体に表面実装法によって容易に接続することが可能となり、外部電気回路基板の量産性を飛躍的に向上させることができる。
【００３６】
また、負電極を兼ねる蓋体と外部電気回路とを電気的に接続する外部接続端子部材が不要であることから、最小高さの電気二重層キャパシタ用ケースを提供することができ、本電気二重層キャパシタ用ケースを用いる電気二重層キャパシタのサイズを小さくすることを可能とする。
【００３７】
また、セラミック枠体が用いられていることから、耐薬品性に優れ、高性能の電解液に曝されても、電解液中に電気二重層キャパシタ用ケースの成分がほとんど溶出することがなく、よって電解液の特性を長期間に亘って保持することができ、その結果電気二重層用キャパシタの性能を長期間にわたって良好に維持することができる。
【００３８】
また、本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、好ましくは上記構成において、底板は、セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された第二の導体層とを介してセラミック枠体に取着されていることから、上記電池用ケースと同様に、電気二重層キャパシタ用ケースの高性能な電解液に曝される底板および底板とセラミック枠体との接合部に電解液に対して安定なアルミニウムまたはアルミニウム−ニッケル合金層が形成されているので、電解液中に底板および底板とセラミック枠体との接合部の金属が溶出することがなく、よって電解液の特性を長期間にわたって保持することができ、その結果電気二重層キャパシタの性能を長期間にわたって良好に維持することができる。
【００３９】
また、底板のセラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層を形成し、底板とセラミック枠体の第二の導体層に形成されたニッケル層またはアルミニウム層とを抵抗溶接法または超音波接合法により接合することができるので、底板をセラミック枠体に接合するに際して電気二重層キャパシタ用ケースに大きな熱履歴を与えることがなく、よって電気二重層キャパシタ用ケースに大きな熱応力が発生することがなく、その結果電気二重層キャパシタ用ケースの密閉度に関する信頼性を大きく高めることができる。
【００４０】
また、本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、好ましくは上記構成において、蓋体は、セラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層が形成されているとともに、セラミック枠体に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された第一の導体層とを介してセラミック枠体に取着されていることから、上記電池用ケースと同様に、電気二重層キャパシタ用ケースの高性能な電解液に曝される蓋体および蓋体とセラミック枠体との接合部に電解液に対して安定なアルミニウムまたはアルミニウム−ニッケル合金層が形成されているので、電解液中に蓋体および蓋体とセラミック枠体との接合部の金属が溶出することがなく、よって電解液の特性を長期間にわたって保持することができ、その結果電気二重層キャパシタの性能を長期間にわたって良好に維持することができる。
【００４１】
また、蓋体のセラミック枠体に取着される側の面にアルミニウム層を形成し、蓋体とセラミック枠体の第一の導体層に形成されたニッケル層またはアルミニウム層とを抵抗溶接法または超音波接合法により接合することができるので、蓋体をセラミック枠体に接合するに際して電気二重層キャパシタ用ケースに大きな熱履歴を与えることがなく、よって電気二重層キャパシタ用ケースに大きな熱応力が発生することがなく、その結果電気二重層キャパシタ用ケースの密閉度に関する信頼性を大きく高めることができる。
【００４２】
また、本発明の電気二重層キャパシタは、上記記載の電気二重層キャパシタ用ケースと、底板の上面に載置されて底板に電気的に接続された第一の電極と、この第一の電極上に電解液を含浸したセパレータを介して密着するように載置されるとともに蓋体に電気的に接続された第二の電極とを具備していることから、本発明の電気二重層キャパシタ用ケースを用いた信頼性の高い、かつ低背の電池を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明の電池用ケースおよび電池について以下に詳細に説明する。図１は本発明の電池用ケースの実施の形態の一例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の蓋体を除いた状態の上面図、（ｃ）は（ａ）の下面図であり、これらの図において、２は金属から成る底板、１は底板２の上面に取着されたセラミック枠体、３はセラミック枠体１の上面に接合された金属から成る蓋体、１ａは底板２およびセラミック枠体１の内側に形成された直方体状の凹部、１ｂはセラミック枠体１の上面に全周にわたって形成された第一の導体層、１ｃはセラミック枠体１の下面に全周にわたって形成された第二の導体層、１ｄはセラミック枠体１の下面の外周部に第二の導体層１ｃと電気的に独立して形成された電極，４は第一の導体層１ｂから電極１ｄにかけて形成された接続導体、５は電極１ｄにロウ付けされた外部接続端子である。また、Ａは本発明の電池用ケースを示す。
【００４４】
また、図２は図１（ａ）の要部拡大図であり、図２（ａ）は図１（ａ）の右下部のセラミック枠体１と底板２および外部接続端子５との接合部を示す要部拡大断面図、図２（ｂ）は図１（ａ）の右上部のセラミック枠体１と蓋体３との接合部を示す要部拡大断面図である。これらの図において、５ａは底板２および外部接続端子５とセラミック枠体１とを接合するロウ材、Ｋはニッケル層，Ｌ１は蓋体３に形成されたアルミニウム層、Ｌ２は底板２に形成されたアルミニウム層、Ｐ１はアルミニウム−ニッケル合金層である。なお、その他の図１と同じ部位を示す部位には図１と同じ符号が付されている。
【００４５】
また、図３は本発明の電池の実施の形態の一例を示す断面図であり、図３において、Ｂ−１は底板２の上面に載置されて底板２に電気的に接続された正電極板、Ｂ−２は絶縁シート、Ｂ−４は電解液、Ｂ−３は正電極板Ｂ−１上に電解液Ｂ−４を含浸した絶縁シートＢ−２を介して密着するように載置されるとともに蓋体３に電気的に接続された負電極板、Ｂは本発明の電池をそれぞれ示す。その他の図１〜図２と同じ部位を示す部位には図１〜図２と同じ符号が付されている。
【００４６】
また、図４〜図６は本発明の電池用ケースＡおよび電池Ｂの実施の形態の他の例を示し、それぞれ図１〜図３に対応するものである。そして、図１〜図３と同じ部位を示す部位には図１〜図３と同じ符号が付されている。なお、Ｐ２はアルミニウム層であり、底板２とセラミック枠体１または蓋体３とセラミック枠体１との接合がアルミニウム層Ｐ２による接合部を示す。
【００４７】
なお、図４〜図６において、第一の導体層１ｂから電極１ｄにかけて形成された接続導体４は、セラミック枠体１の側面に形成された凹状の溝の内面に導体層が形成された、いわゆるキャスタレーション導体で実現されている。一方、図１〜図３において、接続導体４は、セラミック枠体１の内部に設けられた貫通導体で実現されている。これら接続導体４の形態はどちらの形態であっても良いことは勿論である。
【００４８】
また接続導体４は、第一の導体層１ｂと第二の導体層１ｃとを電気的に接続するものであればどのような構成により実現してもよい。例えば、セラミック枠体１を複数層からなるものとした場合は貫通導体をセラミック枠体１の上面から途中まで形成し、層間導体によって側面に導出した後に、そこから側面キャスタレーション導体としてもよい。
【００４９】
セラミック枠体１の側面に側面キャスタレーション導体が露出していると、外部接続端子５を電極１ｄに接続する際に、ロウ材５ａが側面キャスタレーション導体を伝って上に上がるように流れ、外部接続端子５を接続するためのロウ材５ａの量が不足する場合があるが、途中から層間導体および貫通導体に接続されていると、ロウ材５ａはそこから先に伝って行かなくなるので、ロウ材５ａが不足するといった不具合を防止することができる。
【００５０】
本発明の電池用ケースＡのセラミック枠体１は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体やムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体，ガラスセラミックス等から成り、例えばセラミック枠体１がアルミナ質焼結体から成る場合、以下のようにして作製される。すなわち、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３），酸化珪素（ＳｉＯ２），酸化マグネシウム（ＭｇＯ），酸化カルシウム（ＣａＯ）等の原料粉末に適当な有機バインダ、溶剤等を添加混合してスラリーと成す。このスラリーをドクターブレード法やカレンダーロール法によってセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートとも称す）と成し、所要の大きさに切断する。次に、その中の所定の複数のグリーンシートにおいて凹部１ａ，接続導体４となる孔もしくは側面のキャスタレーション導体を形成するための孔を適当な打抜き加工によって形成する。
【００５１】
そして、これらのグリーンシートにタングステン（Ｗ）等の高融点金属粉末を主成分とする金属ペーストを所定の部分に印刷塗布して第一および第二の導体層１ｂ，１ｃ、電極１ｄ、接続導体４となる金属ペースト層を形成し、次いでこれらの金属ペースト層を形成したグリーンシートを積層するとともに、適当な切断加工を施し、次いで約1600℃の温度で焼成することによってセラミック枠体１が作製される。
【００５２】
また、セラミック枠体１に形成されたこれらの第一および第二の導体層１ｂ，１ｃ、電極１ｄ、接続導体４の露出する表面には、耐食性に優れかつ半田との濡れ性に優れる金属、具体的には厚さ１〜12μｍのニッケル（Ｎｉ）層をめっき法等により順次被着しておくのがよい。これにより、これらの酸化腐食を防止するとともにロウ材５ａによってロウ付けするときにロウ材５ａの濡れ性を良好なものとすることができ、所要の大きさの半田メニスカスを形成することができる。
【００５３】
ここで、Ｎｉ層の厚さが１μｍ未満であれば、メタライズから成る各導体の酸化腐蝕を防止するのが困難になってこれら導体層の導電性能が劣化し易く成る。また、Ｎｉ層の厚さが12μｍを超えると、めっき形成に多大の時間がかかることになり量産性が低下し易くなる。
【００５４】
本発明の電池用ケースＡは、セラミック枠体１が有機溶剤や酸等を含む電解液Ｂ−４に侵され難く、電解液Ｂ−４中にセラミック枠体１から溶け出した不純物が混入して電解液Ｂ−４を劣化させることがない。このため電池性能を良好に維持することができる電池用ケースＡを得ることができる。また、セラミック枠体１をＡｌＮ質焼結体から成るものとした場合には、作動時の熱を効率よく外部に放散させることができるので、電解液Ｂ−４が熱によってほとんど変質することがない信頼性の高い電池用ケースＡとすることができる。
【００５５】
底板２は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金やＦｅ−Ｎｉ合金等のセラミック枠体１と熱膨張率が近似する鉄系合金から成り、例えば厚さ0.2〜0.5ｍｍの金属板をセラミック枠体１の凹部１ａとなる内面を塞ぐ大きさに切断加工し、次いで厚み２〜５μｍのニッケル層Ｋをメッキ法により被着させて作製される。底板２は、セラミック枠体１の下面に全周にわたって凹部１ａを取り囲むように形成された第二の導体層１ｃにロウ材５ａを介して接合されて凹部１ａを気密に封止する作用をなすとともに、正電極板Ｂ−１が接合される正電極を兼ねている。
【００５６】
金属板から成り一体の底板２が正電極を兼ねていることから、正電極板Ｂ−１および正電極を内部配線導体等を介して接続するものより低抵抗となり、電池Ｂの内部抵抗の低減を実現できるので、これにより熱の発生を抑制することができる。また、底板２から外部電気回路基板等へ放熱できるので、電池Ｂの冷却効果も向上する。
【００５７】
また、外部接続端子５は、底板２と同様にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等のセラミック枠体１と熱膨張率が近似する鉄系合金から成り、底板２と同じ厚さの金属板を電極１ｄに接合したときに、この接合部と反対側の端部がセラミック枠体１の下面より外側に延出される大きさに切断し、次いで厚み２〜５μｍのニッケル層Ｋをメッキ法により被着させて作製される。そして、Ａｇロウ等から成るロウ材５ａを介してセラミック枠体１の電極１ｄに接合される。
【００５８】
底板２および外部接続端子５は、同じ厚さの金属板により作製されるので、底板２の下面と外部接続端子５の下面とは同一平面となり、この電池用ケースＡを用いた電池Ｂは、接続用リード等の接続手段を用いることなく外部電気回路基板上の接続用電極（不図示）にこれら底板２および外部接続端子５を表面実装法によって容易に実装することができるものとなる。
【００５９】
この電池用ケースＡを用いた電池Ｂを外部電気回路基板に接合するに際しては、上記底板２の裏面（下面）の全面に対応する外部電気回路基板上の接続用電極と外部接続端子５に対応する接続用電極とが外部電気回路基板上に予め設けられておれば良いのであるが、底板２においてはこの底板２から延出された部位が外部接続用端子５と同じ面積で設けられる形状にしても良い。このときは、半田が底板２の裏面側で流れ過ぎないように樹脂などによる半田流れ防止ダムを上記接続用の延出された部位の周りに形成しておくと良い。
【００６０】
また、このようにセラミック枠体１の下面から延出する部位を有する底板２および外部接続端子５とすることにより、セラミック枠体１の下面から延出するそれぞれの部位の端部を外部電気回路基板上の接続用電極に接合することができ、接合状態を目視確認することができるとともに、延出する部位が弾性を有するので、電池Ｂが外部電気回路基板から外れにくいものとなる。
【００６１】
また、正電極を兼ねる底板２の下面と負電極を兼ねる蓋体３に電気的に接続されている外部接続端子５の下面とを同一高さにできるのは、グリーンシート積層法を用いて接続導体４を備えたセラミック枠体１を容易に形成できるからであり、これにより、メタライズおよびメッキが容易であるとともに、接合強度が大きな金属層を形成でき、また第二の導体層１ｃを介しての底板２の接合を容易なものとするとともに、電極１ｄを介しての外部接続端子５の接合を容易なものとして生産性の高い電池用ケースＡを提供できる。
【００６２】
そして、凹部１ａを構成する底板２の上面からセラミック枠体１の内面にかけて図２（ａ）に示すようにアルミニウム層Ｌ２を、例えばスパッタリング法により１〜15μｍの厚さで被着させて形成する。このようにアルミニウム層Ｌ２を形成することにより、アルミニウムは電解液Ｂ−４に侵され難い特性を有しているので、充放電による電圧でニッケル層ＫのＮｉや、第二の導体層１ｃおよび電極１ｄの金属主成分であるＷ、底板２の金属が電解液Ｂ−４中に溶出するのを有効に抑制できる。
【００６３】
すなわち、アルミニウム層Ｌ２は、例えば四弗化硼酸リチウム等のリチウム塩や塩酸、硫酸、硝酸等の酸をジメトキシエタンやプロピレンカーボネート等の有機溶媒に溶解したものから成る電解液Ｂ−４から導電部を保護する作用をなし、これらが電解液Ｂ−４によって腐食されるのを防止することができる。アルミニウム層Ｌ２の厚さは１乃至15μｍが良く、1μｍ未満であれば、電解液Ｂ−４による腐食を防止するのが困難となって電解液Ｂ−４の性能が劣化し易くなる。また、この厚さが15μｍを超えるとアルミニウム層Ｌ２の形成に多大の時間がかかり生産性が低下し易いので好ましくない。
【００６４】
上記のスパッタリング法は、減圧された空間内に設置されたターゲットとなるペレット状アルミニウムの表面にアルゴン（Ａｒ）イオン等を衝突させることによってアルミニウム表面からアルミニウム原子を空間に放出させ、このアルミニウム原子が付近に設置された対象物の表面に付着する現象を用いる方法であり、緻密な膜を形成できるという点でアルミニウム層Ｌ２を形成する方法として最適な方法の一つである。アルミニウム層Ｌ２の形成は、このスパッタリング法の他にも蒸着法、めっき法，溶着法によることもできる。
【００６５】
蓋体３はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の鉄系合金から成り、厚み0.2〜0.5ｍｍの金属板をセラミック枠体１の上面の外形に合わせ、例えば四角形状に切断し、次に全体に厚み２〜５μｍのニッケル層Ｋをメッキ法により被着させ、次いで厚さ１〜15μｍのアルミニウム層Ｌ１を例えばスパッタリング法により少なくとも蓋体３の下面に順次被着させることにより作製される。なお、蓋体３を底板２と同様にロウ材５ａを介して第一の導体層１ｂに接合する場合には、アルミニウム層Ｌ１を被着する必要はない。
【００６６】
アルミニウム層Ｌ１の厚さは１乃至15μｍが良く、1μｍ未満であれば、電解液Ｂ−４による腐食を防止するのが困難となって電解液Ｂ−４の性能が劣化し易くなり、また、厚さが15μｍを超えるとアルミニウム層Ｌ１の形成に多大の時間がかかり生産性が低下し易いことに加えて、第一の導体層１ｂを蓋体３にシーム溶接法等により溶接する場合に、溶接温度の上昇を招いてしまうので好ましくない。
【００６７】
また、蓋体３の外縁近くの第一の導体層１ｂと接合される部位に断面が逆三角形や逆台形の形状で高さが10〜30μｍの突条が第一の導体層１ｂの形状と対応するように枠状またはリング状に形成されているとよい。この突条は蓋体３を第一の導体層１ｂ上に接合するに際して、抵抗溶接の際には溶接温度を速やかに所定温度まで上昇させる作用をなして溶接を短時間で確実に行なうことを可能とし、また超音波接合に際しては、超音波を加えるときに適度に潰れながら第一の導体層１ｂ上に接合していき、よって第一の導体層１ｂの表面が平坦でなくとも接合を確実なものとすることができる。
【００６８】
このような突条は、例えば、蓋体３をプレス成形等により成形することにより蓋体３の外縁部の第一の導体層１ｂと接合される部位に形成すればよい。
【００６９】
蓋体３と第一の導体層１ｂとを接合する際には、上述のようにセラミック枠体１の上面の凹部１ａの周囲に全周にわたってセラミック枠体１の上面形状と相似の枠状もしくはリング状に形成された厚さ10〜20μｍの第一の導体層１ｂの表面に厚さが１〜12μｍのニッケル層Ｋと、厚さが１〜15μｍのアルミニウム層とを順次被着し、次にセラミック枠体１の上面に蓋体３のアルミニウム層Ｌ１の表面と合わせて蓋体３を載置し、その後蓋体３および第一の導体層１ｂに電流を流す抵抗溶接法、例えばシーム溶接法やスポット溶接法、または超音波接合法によって接合する。なお、第一の導体層１ｂの表面にアルミニウム層を被着しておくのは、超音波接合法を用いて蓋体３を第一の導体層１ｂに接合するためである。
【００７０】
シーム溶接法は、接合したい部位に沿って円錐状のローラーの側部を回転移動させながら通電し、線状に溶接部を形成する方法である。抵抗溶接法としては、シーム溶接法の他にもスポット溶接法や電極にタングステンを用いるＴＩＧ（Tungusten-inert-gas）溶接法等があるが、線状に溶接でき、気密性が良好になるという点でシーム溶接法が好適である。また、ロウ材５ａによる接合法においてはロウ材５ａの溶融および接合が高温炉中を通すことにより行なわれるのに比して、シーム溶接は常温雰囲気中で行なうことができるので、電池用ケースＡ全体に大きな熱履歴を与えることがない。
【００７１】
そして、蓋体３の外周側の端部にこのシーム溶接を施すことにより、蓋体３と第一の導体層１ｂとの接合部の外側寄りに大電流が流れ、極めて短時間で第一の導体層１ｂと蓋体３との接合部に被着されているアルミニウム層Ｌ１とニッケル層Ｋとが互いに溶融しあって800〜900℃程度で共晶状態のアルミニウム−ニッケル合金層Ｐ１が形成される。その結果、接合部においてアルミニウム−ニッケル合金層Ｐ１を介して極めて信頼性の高い強固な接合状態を実現することができる。アルミニウム−ニッケル合金は、電解液Ｂ−４に対しても安定で溶解されにくいので、蓋体３の接合には好適である。
【００７２】
なお、本実施の形態の一例においては、シーム溶接は、溶接電極の一端を電池用ケースＡの下面の電極１ｄに接続し、蓋体３をセラミック枠体１の上面に凹部１ａを覆うように載置し、蓋体３の外周側の端部に蓋体３の上から数アンペア程度の電流を流しながらシーム溶接のローラーを10ｍｍ／秒程度で移動させることによって枠状もしくはリング状のアルミニウム−ニッケル合金層Ｐ１を得た。
【００７３】
また、セラミック枠体１の下面に形成された第二の導体層１ｃと底板２とを接合するに際して、さらに蓋体３とセラミック枠体１の上面の第一の導体層１ｂとを接合するに際して超音波接合法を用いることにより大きな熱履歴を与えることなく電池用ケースを作製することができる。
【００７４】
超音波接合法は以下のようにして２つの接合対象物同士を強固、かつ信頼性良く接合することができる方法である。すなわち、接合対象物であるセラミック枠体１と蓋体３とを先端の下部に振動の媒体となるチップを有するホーン（角状固定台）とアンビル（金敷き）との間にセットし、チップを介して例えば30〜50Ｎ程度の圧力を垂直に加えながら15〜30ｋＨｚの水平方向の超音波振動を蓋体３の外周に沿って連続的に移動させながら加えることにより行われる。また、チップの形状をライン状として垂直方向の圧力を大きくすることにより、一定長さの接合を短時間で行なう方法であってもよい。
【００７５】
超音波接合法では、超音波振動が印加される初期段階において接合部表面の酸化被膜や汚れが接合部の外側方向に押し出されるとともに、蓋体３およびセラミック枠体１のアルミニウム結晶粒同士が原子間距離になるまで接近することによって原子間に相互引力が作用して強固な接合を得る。このとき、通常の金属を溶融接合する方法における金属の融点の１／３以下の温度が局部的に発生するが、この程度の熱であれば電解液Ｂ−４がほとんど変質することがなく、よって電池Ｂの寿命を長くすることができる。
【００７６】
さらに、超音波接合法によれば、アルミニウム中に他の金属がほとんど拡散することがなく、よって電解液Ｂ−４に対してさらに耐腐食性のあるアルミニウム層Ｐ２を形成することができる。
【００７７】
なお、底板２および第二の導体層１ｃの接合においても、上記のロウ材５ａを介して接合する方法に代えて、蓋体３の接合と同様にシーム溶接法を用いることにより、アルミニウム−ニッケル合金層による接合を行なうことができ、超音波接合法を用いることにより、アルミニウム層による接合を行なうことができる。
【００７８】
次に、本発明の電池Ｂについて以下に詳細に説明する。  
本発明の電池Ｂは、上記の電池用ケースＡと、底板２の上面に載置されて底板２に電気的に接続された正電極板Ｂ−１と、この正電極板Ｂ−１の上面に電解液Ｂ−４を含浸した多孔質の絶縁シートＢ−３を介して密着するように載置されるとともに蓋体３に当接されて電気的に接続された負電極板Ｂ−２とを具備している。
【００７９】
なお、底板２と正電極板Ｂ−１との間、および負電極板Ｂ−２と蓋体３の裏面との間を、カーボンを主成分とする導電性の接合材を介するようにすれば、これらの間の電気的接続をより確実に行なうことができる。
【００８０】
電池Ｂは、上記本発明の電池用ケースＡを用いることによって信頼性の高い気密性を有し、安定した充放電を繰り返すことができる電池Ｂとなるとともに、正電極を兼ねる底板２の下面と外部接続端子５の下面とが同一高さにあることから外部電気回路基板の配線導体に半田等による表面実装法により確実、かつ容易に接続でき、外部電気回路基板の量産性に優れるものとなる。
【００８１】
正電極板Ｂ−１は、例えばＬｉＣｏＯ２やＬｉＭｎ２Ｏ４等の正極活物質およびアセチレンブラックや黒鉛等の導電材を含む板状やシート状のものであり、また、負電極板Ｂ−３は例えばコークスや炭素繊維等の炭素材料から成る負極活物質を含む板状やシート状のものである。
【００８２】
正電極板Ｂ−１は、上記正極活物質に上記導電材を加えたものにポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデンなどのバインダを添加、混合してスラリー状となし、これを周知のドクターブレード法等を用いてシート状に成形し、次いでこのシートを例えば四角形状に裁断して作製される。
【００８３】
同様にして負電極板Ｂ−３は、上記負極活物質に例えばポリテトラフルオロエチレンやポリフッ化ビニリデンなどのバインダを添加、混合してスラリー状となし、これを周知のドクターブレード法等を用いてシート状に成形し、次いでこのシートを例えば四角形状に裁断して作製される。
【００８４】
また、絶縁シートＢ−２は、例えばポリオレフィン繊維製の不織布やポリオレフィン製の微多孔膜などからなり、電解液Ｂ−４が含浸されるとともに正電極板Ｂ−１と負電極板Ｂ−３との間に配置されることにより、正電極板Ｂ−１と負電極板Ｂ−３との接触を防止するとともに正電極板Ｂ−１と負電極板Ｂ−３との間のリチウムイオンの移動を可能とする。
【００８５】
電池Ｂの作製に際しては底板２，正電極板Ｂ−１，絶縁シートＢ−２，負電極板Ｂ−３，蓋体３が互いに密着するように蓋体３の上面の縁に沿って通電されたローラーを軽く押し付けながら回転移動させたり、超音波を用いることで、蓋体３の裏面（下面）および第一の導体層１ｂの表面のアルミニウム層Ｌ１，ニッケル層Ｋを互いに融解させることにより蓋体３をセラミック枠体１の上面に接合する。
【００８６】
電池用ケースＡの内部に充填する電解液Ｂ−４は、例えば四フッ化ホウ酸リチウム等のリチウム塩や塩酸，硫酸，硝酸等の酸をジメトキシエタンやプロピレンカーボネート等の有機溶媒に溶解したものである。
【００８７】
このような電解液Ｂ−４は腐食性や溶解性の高いものであるが、本発明の電池Ｂを用いることにより、セラミック枠体１は耐薬品性に優れ、また、有機溶剤や酸等を含む電解液Ｂ−４に侵され難く、さらに、電解液Ｂ−４中に電池用ケースＡから溶け出した不純物が混入しないので電解液Ｂ−４を劣化させることもない。このため電池性能を良好に維持することができる。
【００８８】
また、従来のステンレスから成る電槽缶を用いた電池用ケースでは図７に示すように正極ケース11と封口板12とをそれらの周囲をポリプロピレン樹脂等から成るガスケット15を介してかしめることによって一体化しており、このかしめた部位における厚さが正極ケース11と封口板12とガスケット15とをあわせて２ｍｍ前後となっていたのに対して、本発明によれば、かしめ部がないために電池Ｂの外形を小さくすることができ、携帯機器の小型化および薄型化に大きく寄与できるものとなる。
【００８９】
さらに、本発明の電池Ｂによれば、セラミック枠体１の第一の導体層１ｂ上にシーム溶接法等の抵抗溶接法や超音波接合法により強固、かつ信頼性良く接合された蓋体３および底板２によって形成された電池用ケースＡ内に電解液Ｂ−４が収容されるため、温度サイクル試験に曝された場合においても熱応力によって電池用ケースＡと底板２または蓋体３の接合部が緩み、隙間が発生して電解液Ｂ−４が漏れることはなく、また蓋体３や底板２は強固に接合できるので、蓋体３や底板２が外れたり蓋体３とセラミック枠体１の隙間から電解液Ｂ−４が漏れたりすることがなく、よって長期間にわたって動作する電池Ｂとすることができる。
【００９０】
また、蓋体３を負電極板Ｂ−２の上面に当接させて電気的に接続させることができ、蓋体３と負電極板Ｂ−３を広い面積で接続させることによって負電極板Ｂ−３と蓋体３との間の電気抵抗を大きく削減することができ、効率よく充放電することができるので信頼性が高く、長期間にわたって安定して充放電することができる電池Ｂとなる。
【００９１】
次に、本発明の電気二重層キャパシタ用ケースＡおよび電気二重層キャパシタＢは、上記電池用ケースＡおよび電池Ｂと同様の構成およびその作用効果を有するものである。
【００９２】
すなわち、本発明の電気二重層キャパシタ用ケースＡは、金属から成る底板２と、この底板２の上面に取着されたセラミック枠体１と、このセラミック枠体１の上面に接合された金属から成る蓋体３とを具備しており、セラミック枠体１は、上面に全周にわたって形成された第一の導体層１ｂおよび下面に全周にわたって形成された第二の導体層１ｃと、セラミック枠体１の下面の外周部に第二の導体層１ｃと電気的に独立して形成された電極１ｄと、この電極１ｄにロウ付けされた外部接続端子５と、第一の導体層１ｂから電極１ｄにかけて形成された接続導体４とを有しており、底板２は、第二の導体層１ｃを介してセラミック枠体１に取着され、蓋体３は、第一の導体層１ｂを介してセラミック枠体１に接合されている。
【００９３】
また、本発明の電気二重層キャパシタ用ケースＡは、上記構成において好ましくは、底板２は、セラミック枠体１に取着される側の面にアルミニウム層Ｌ２が形成されているとともに、セラミック枠体１に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層またはアルミニウム層とそれに接合された第二の導体層１ｃとを介してセラミック枠体１に取着されている。
【００９４】
また、本発明の電気二重層キャパシタ用ケースＡは、上記構成において好ましくは、蓋体３は、セラミック枠体１に取着される側の面にアルミニウム層Ｌ１が形成されているとともに、セラミック枠体１に取着される部位に形成されたアルミニウム−ニッケル合金層Ｐ１またはアルミニウム層Ｐ２とそれに接合された第一の導体層１ｂとを介してセラミック枠体１に取着されている。
【００９５】
また、本発明の電気二重層キャパシタＢは、上記記載の電気二重層キャパシタ用ケースＡと、底板２の上面に載置されて底板２に電気的に接続された第一の電極Ｂ−１と、この第一の電極Ｂ−１上に電解液Ｂ−４を含浸したセパレータＢ−３を介して密着するように載置されるとともに蓋体３に電気的に接続された第二の電極Ｂ−２とを具備している。
【００９６】
第一の電極Ｂ−１および第二の電極Ｂ−２は、例えばフェノール樹脂繊維（ノボロイド繊維）を炭化賦活して得られるものであり、賦活はこの繊維を800〜1000℃の高温雰囲気下で高温水蒸気などの賦活ガスに接触させることにより行われ、炭化物中の揮発成分、あるいは炭素原子の一部をガス化し、主に1〜10ｎｍの微細構造を発達させ内部表面積を１×10６ｍ２／ｋｇ以上にまでする工程で作製される。本発明の電気二重層キャパシタＢは、底板２および外部接続端子５における極性はなく、底板２側を陽極、外部接続端子５側を陰極として使用できるし、その逆の極性でも使用できる。
【００９７】
電解液Ｂ−４は、例えば６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）などのリチウム塩や、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート（（Ｃ２Ｈ５）４ＮＢＦ４）などの第４級アンモニウム塩をプロピレンカーボネート（ＰＣ）やスルホラン（ＳＬＦ）などの溶媒中に溶解したものである。
【００９８】
また、セパレータＢ−３には、例えばガラス繊維やポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂等が用いられる。
【００９９】
そして、電気二重層キャパシタＢは、底板２の上面に、第一の電極Ｂ−１，セパレータＢ−３，第二の電極Ｂ−３，蓋体３が互いに密着するように載置し、電解液Ｂ−４を注入した後に、シーム溶接法によって蓋体３の上面の縁に沿って通電されたローラーを軽く押し付けながら回転移動させ、発生するジュール熱でこの蓋体３を接合したり、あるいは超音波溶接法を用いることで、蓋体３の下面および第一の導体層１ｂの表面のアルミニウム層Ｌ１を互いに溶融させることにより蓋体３をセラミック枠体１の上面に接合したりすることにより電気二重層キャパシタＢとなる。
【０１００】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、１つの凹部１ａを有する電池用ケースＡを用いた電池Ｂについて説明したが、複数の凹部１ａを有する電池用ケースＡまたは電気二重層キャパシタ用ケースＡとしてもよく、その場合、蓋体３または底板２は各凹部１ａをすべて覆う一枚の蓋体３または底板２とするか、またはそれぞれの凹部１ａを覆う複数の蓋体３または底板２が取着されるようにすればよい。このように複数の凹部１ａを有する電池用ケースＡまたは電気二重層キャパシタ用ケースＡを用いる場合には、それぞれの凹部１ａに作製された電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢを並列接続することにより高容量の電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢとすることができ、また、直列接続することにより高電圧を供給することができる電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢとすることができる。
【０１０１】
さらに、本発明ではセラミック枠体１上に直接蓋体３または底板２を接合した電池用ケースＡおよび電池Ｂならびに電気二重層キャパシタ用ケースＡおよび電気二重層キャパシタＢについて説明したが、セラミック枠体１と蓋体３または底板２との間にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等から成るシールリングを介在させても良く、例えば、第一の導体層１ｂの上面にニッケルメッキを施し、Ａｇロウでシールリングをロウ付けした後に、その表面にニッケル層Ｋ，アルミニウム層Ｌ１を形成し、その後、蓋体３とを当接させて抵抗溶接法、あるいは超音波接合法により蓋体３を接合してもよい。この場合にはセラミック枠体１に変形が多少発生していてもこの変形をシールリングで吸収することができ、より高信頼性の電池用ケースＡまたは電気二重層キャパシタ用ケースＡを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースの実施の形態の一例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は蓋体を除いた上面図，（ｃ）は下面図である。
【図２】図１（ａ）の要部拡大断面図であり、（ａ）は図１（ａ）の右下部の要部拡大断面図、（ｂ）は図１（ａ）の右上部の要部拡大断面図である。
【図３】本発明の電池または電気二重層キャパシタの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースの実施の形態の他の例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は蓋体を除いた上面図、（ｃ）は下面図である。
【図５】図４（ａ）の要部拡大断面図であり、（ａ）は図４（ａ）の右下部の要部拡大断面図、（ｂ）は図４（ａ）の右上部の要部拡大断面図である。
【図６】本発明の電池または電気二重層キャパシタの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図７】（ａ）は従来の密閉型電池または密閉型キャパシタの例を示す断面図であり、（ｂ）は従来の固体電解質電池の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１：セラミック枠体
１ａ：凹部
１ｂ：第一の導体層
１ｃ：第二の導体層
１ｄ：電極
２：底板
３：蓋体
４：接続導体
５：外部接続端子
Ａ：電池用ケース，電気二重層キャパシタ用ケース
Ｂ：電池，電気二重層キャパシタ
Ｂ−１：正電極板，第一の電極
Ｂ−２：負電極板，第二の電極
Ｂ−３：絶縁シート，セパレータ
Ｂ−４：電解液
Ｋ：ニッケル層
Ｌ１：アルミニウム層
Ｌ２：アルミニウム層
Ｐ１：アルミニウム−ニッケル合金層
Ｐ２：アルミニウム層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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