(57)【要約】      （修正有）【課題】長期間の使用により電解液が漏れ出すことがなく、製造が容易な電池用ケースおよび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Ｂは、上面の中央部に直方体状の凹部１ａを有し、その内側面と底面との間に全周にわたって形成された段差１ｃおよび下面に第一の導体層Ｄと第二の導体層Ｃとが設けられたセラミックスから成る基体１と、凹部１ａの底面に形成されたメタライズ層１ｂと、基体１の上面の凹部１ａの周囲から第一の導体層Ｄにかけて形成された第一の接続導体３ａと、メタライズ層１ｂから第二の導体層Ｃにかけて形成された第二の接続導体３ｂと、段差１ｃの上面に嵌め込まれるとともに、樹脂接合材を介して取着された、少なくとも下側主面および側面が導電性とされるとともに側面と第一の接続導体３ａとが導電性樹脂を介して電気的に接続されている蓋体２とを具備している。【選択図】図１
2005085628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面の中央部に直方体状の凹部が形成され、該凹部の内側面と底面との間に全周にわたって段差が形成されており、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成されたメタライズ層と、前記基体の上面の前記凹部の周囲から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記メタライズ層から前記第二の導体層にかけて形成された第二の接続導体と、前記段差の上面に前記凹部を塞ぐように嵌め込まれるとともに側面から下側主面の外周部にかけて樹脂接合材を介して取着された、少なくとも前記下側主面および前記側面が導電性とされるとともに前記側面と前記第一の接続導体とが導電性樹脂を介して電気的に接続されている蓋体とを具備していることを特徴とする電池用ケース。
【請求項２】
請求項１記載の電池用ケースと、前記メタライズ層に密着するように載置された正電極板と、該正電極板の上面に電解液を含浸した多孔質の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その上面が前記蓋体の前記下側主面に密着し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電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話などの通信機器に用いられ、容易に外部電気回路基板に半田付けすることができるとともに電解液の漏れを有効に防止することのできる薄型の電池用ケースおよび電池に関する。
【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、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、つ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、つ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さらに小型化、高密度化するために、図３に示すコイン型の電池Ａが開発されている。
【００１０】
この従来の電池Ａは、円板状の正極11ｂを備えた例えばステンレスからなる正極缶11と、円板状の負極12ｂを備えた例えばステンレスからなる負極缶12とを電解液を含浸させたセパレータ14を介して対置させ、次いで例えば絶縁性のポリプロピレン樹脂からなるガスケット15を介して正極缶11の周囲と負極缶12の周囲とをかしめるようにして一体に結合させた電槽缶構造とされている。正極11ｂおよび負極12ｂにおける充放電は正極缶11および負極缶12に取着した外部接続端子部材を介して行われる（例えば、下記の特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開2000−106195号公報（第６−12頁、図１）
【特許文献２】特開2002−198019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】
【００１１】
しかしながら、特許文献１，２に示されるような従来の電池Ａは、長期間に亘って温度幅が百数十度という温度サイクル試験（例えば−40℃〜85℃）に曝されると、例えばポリプロピレン樹脂からなるガスケット15と正極缶11と負極缶12との熱膨張率の差によりガスケット15を介して正極缶11および負極缶12の周囲をかしめた電槽缶の結合部位に隙間が生じて電解液が漏れ出す場合が有り、これにより電池Ａの電池性能を劣化させたり、さらに漏れ出た電解液により外部電気回路基板上の銅（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、この隙間から水分が電池Ａ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。
【００１２】
さらに、従来の電池Ａでは、電解液を正極缶11と負極缶12との内部に封入するに際して気泡が内部に残留し、この気泡が上記の温度サイクル試験に曝された場合に熱膨張と熱収縮を繰り返すことによってかしめて結合させた部位付近における上記隙間の発生を助長し、その結果、電解液漏れや水分の浸入によって電池性能をさらに劣化させていた。
【００１３】
また、従来の電池Ａは、充放電を行なうために、上下に外部接続端子部材を接続してこの外部接続端子部材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であるという問題点を有していた。
【００１４】
また、高電圧を必要とする場合にはコイン型電池Ａを電気的に直列に接続するために外部接続端子部材などを用いなければならず、その外部接続端子部材を含めた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となっていた。
【００１５】
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、製造が容易な電池用ケース、および、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効果的に改善することができる電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の電池用ケースは、上面の中央部に直方体状の凹部が形成され、該凹部の内側面と底面との間に全周にわたって段差が形成されており、下面に第一の導体層および第二の導体層が互いに独立して設けられたセラミックスから成る基体と、前記凹部の底面に形成されたメタライズ層と、前記基体の上面の前記凹部の周囲から前記第一の導体層にかけて形成された第一の接続導体と、前記メタライズ層から前記第二の導体層にかけて形成された第二の接続導体と、前記段差の上面に前記凹部を塞ぐように嵌め込まれるとともに側面から下側主面の外周部にかけて樹脂接合材を介して取着された、少なくとも前記下側主面および前記側面が導電性とされるとともに前記側面と前記第一の接続導体とが導電性樹脂を介して電気的に接続されている蓋体とを具備していることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の電池は、本発明の電池用ケースと、前記メタライズ層に密着するように載置された正電極版と、この正電極板の上面に電解液を含浸した多孔質の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その上面が前記蓋体の前記下側主面に密着して電気的に接続された負電極板とを具備したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電池用ケースによれば、気密性に優れるとともに耐熱性に優れるセラミックスから成る基体と、段差の上面に凹部を塞ぐように嵌め込まれるとともに、側面から下側主面の外周部にかけて樹脂接合材を介して取着された蓋体とによって形成された電池用ケース内に電解液が収容されるため、温度サイクル試験に曝された場合においても電池用ケースに隙間が発生して電解液が漏れることはなく、電解液を良好に収容する電池用ケースとすることができる。また、隙間から電解液の特性を劣化させる水分や酸素等が浸入しないので、電解液の劣化を抑制することができる。
【００１９】
また、セラミックスは耐薬品性に優れており、セラミックスから成る基体は有機溶剤や酸等を含む電解液に侵され難く、電解液中に電池用ケースから溶け出した不純物が混入しないので電解液を劣化させない。このため電池性能を良好に維持することができる。
【００２０】
さらに、電池の正負の電極板に対してそれぞれ電気的に接続される第一および第二の導体層をともに基体の下面に設けることによって、外部接続端子部材等の接続手段を用いることなく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、電池を搭載する外部電気回路基板の量産性を大きく向上させることができる。
【００２１】
さらに、蓋体が、基体の凹部の内側面と底面との間に全周にわたって形成された段差の上面に凹部を塞ぐように嵌め込まれるとともに、側面から下側主面の外周部にかけて樹脂接合材を介して取着されることにより、信頼性の高い気密封止が達成され、さらに蓋体は段差に落とし込むようにして嵌め込まれることから蓋体の位置合わせが簡単であり、電池の量産性を大きく向上させることができる。
【００２２】
また、蓋体の下側主面を負電極板の上面に当接させて電気的に接続させることができ、蓋体と負電極板の広い面を接続させることによって負電極板と蓋体との間の抵抗を大きく削減することができるとともに、負電極版と蓋体との間で電気的損失を発生させることなく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用ケースとできる。
【００２３】
本発明の電池によれば、本発明の電池用ケースを具備していることから、信頼性の高い気密性が得られ、安定した充放電を繰り返すことができる電池が得られるとともに、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改善することができる電池とできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の電池用ケースについて以下に詳細に説明する。図１の、（ａ）は本発明の電池用ケースの実施の形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は電池用ケースを下面側から見た斜視図、図２は本発明の電池の実施の形態の一例を示す断面図である。これらの図において、１はセラミックスから成る基体、１ａは基体１の上面の中央部に形成された直方体状の凹部、１ｂは凹部１ａの底面に形成されたメタライズ層、１ｃは凹部１ａの内側面と底面との間に全周にわたって形成された段差、Ｃ，Ｄはそれぞれ基体１の下面に設けられた互いに独立する第二の導体層および第一の導体層、２は段差１ｃの上面に凹部１ａを塞ぐように嵌め込まれた蓋体、２ａは蓋体２の下側主面の金属層、２ｂは蓋体２の側面の金属層、３ａは基体１の上面の凹部１ａの周囲から第一の導体層Ｄにかけて形成された第一の接続導体、３ｂはメタライズ層１ｂから第二の導体層Ｃにかけて形成された第二の接続導体、Ｂは電池用ケースである。なお、１ｂ−Ａはメタライズ層１ｂの一端に接続されメタライズ層１ｂから基体１の外側へかけて形成された延出部であり第二の接続導体３ｂの一部を構成する。
【００２５】
本発明の電池用ケースＢは、セラミックスから成る基体１の上面の中央部に直方体状の凹部１ａが形成され、凹部１ａの内側面と底面との間に全周にわたって段差１ｃが形成されており、段差１ｃの上面に凹部１ａを塞ぐように蓋体２が嵌め込まれるとともに、蓋体２の側面から下側主面の外周部にかけて樹脂接合材５を介して蓋体２が取着されている。蓋体２は、段差１ｃに落とし込むようにして嵌め込まれることから、蓋体２の位置合わせが簡単であり、電池の量産性を向上させる。また、かしめ等の接合方法によらず樹脂接合材５によって基体１と蓋体２とが接合されるので、確実に接合され信頼性の高い気密性が得られる。
【００２６】
また、基体１の下面に第一の導体層Ｄおよび第二の導体層Ｃが互いに独立して設けられ、上面の凹部１ａの周囲から第一の導体層Ｄにかけて上下方向に第一の接続導体３ａが形成され、メタライズ層１ｂから第二の導体層Ｃにかけて第二の接続導体３ｂが形成されている。第一の接続導体３ａの下端が第一の導体層Ｄに電気的に接続され、上端が蓋体２の導電性の側面と導電性樹脂４を介して接続されることにより、第一の接続導体３ａは、蓋体２を第一の導体層Ｄに電気的に接続するための導電路を構成する。また第二の接続導体３ｂの一端が延出部１ｂ−Ａとされてメタライズ層１ｂに接続され、他端が第二の導体層Ｃに電気的に接続されることにより、第二の接続導体３ｂは、メタライズ層１ｂを第二の導体層Ｃに電気的に接続する導電路として機能する。
【００２７】
なお、図１（ｂ）の例においては、第一の接続導体３ａおよび第二の接続導体３ｂの一部は、基体１の対向する外側面にそれぞれ上下方向に形成された溝の内面に導体が形成された、いわゆるキャスタレーション導体とされている。そして、第二の接続導体３ｂの一部は上端で延出部１ｂ−Ａに接続されており、延出部１ｂ−Ａとキャスタレーション導体部とで第二の接続導体３ｂが構成される。
【００２８】
第一の接続導体３ａおよび第二の接続導体３ｂの一部をキャスタレーション導体とした場合は、キャスタレーション導体の下端部を外部電気回路基板上の配線導体に半田を介して接合することができ、キャスタレーション導体の下端部に半田の良好なメニスカスを形成して電池用ケースＢと外部電気回路基板の配線導体とを強固に接合することができるとともに、半田接合の状態を目視確認することができるので、信頼性の高い接合とすることができる。
【００２９】
第一の接続導体３ａを基体１の一方の外側面に形成し、第二の接続導体３ｂを一方の外側面に対向する他方の外側面に形成するように配置すると、第一の接続導体３ａと第二の接続導体３ｂとの間で最も大きい絶縁距離を取ることができるので好ましいが、このような配置に限ることはなく、外部電気回路基板上の配線導体との接続の都合に応じて最適な配置とすればよい。
【００３０】
また、第一の接続導体３ａおよび第二の接続導体３ｂは、基体１の内部に設けた貫通導体として形成してもよい。この場合、基体１の上面の凹部１ａの周囲から第一の導体層Ｄにかけて基体１の内部を垂直に連なる一本以上の貫通導体を形成して第一の接続導体３ａとし、凹部１ａの底面のメタライズ層１ｂから第二の導体層Ｃにかけて基体１の底面を貫いて垂直に連なる一本以上の貫通導体を形成して第二の接続導体３ｂとすればよい。第一の接続導体３ａおよび第二の接続導体３ｂを貫通導体により形成した場合は、第一および第二の接続導体３ａ，３ｂがセラミックスから成る基体１に保護されて外気に曝されることがないので、長期使用において外気によって腐食されることがなく信頼性の高い接続を維持することができる。
【００３１】
なお、第一および第二の接続導体３ａ，３ｂを垂直に連なる一本の貫通導体とせず、基体１の下面に形成された第一および第二の導体層Ｄ，Ｃと平行な方向の内部配線層と垂直な層間接続導体とを複数組み合わせて形成された接続導体としてもよい。これによって、基体１内に電気回路を引き回すことができるとともに、第一および第二の導体層Ｄ，Ｃを基体１の下面の所望の位置に形成することができる。
【００３２】
基体１は、アルミナ質焼結体、ムライト質焼結体、ガラスセラミックス等のセラミックスから成り、アルミナ質焼結体から成る場合には以下のようにして作製される。まず、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を主成分としてこれに酸化珪素（ＳｉＯ２），酸化マグネシウム（ＭｇＯ），酸化カルシウム（ＣａＯ）等の原料粉末を添加混合し、さらに適量の有機バインダ，溶剤等を添加混合してスラリーと成す。このスラリーを周知のドクターブレード法やカレンダーロール法によってグリーンシートと成し、次いで所要の大きさに切断する。次に、その中から選ばれた複数枚のグリーンシートにおいて凹部１ａ、第一および第二の接続導体３ａ，３ｂを形成するための溝部となる貫通孔、さらに段差１ｃを形成するために適当な形状に打抜き加工を施す。
【００３３】
そして、これらのグリーンシートにタングステン（Ｗ）等の金属粉末を主成分とする金属ペーストをスクリーン印刷法や下方から吸引しながら貫通孔の内面に金属ペーストを被着させる方法により印刷塗布してメタライズ層１ｂ、第一および第二の接続導体３ａ，３ｂ、第一および第二の導体層Ｄ，Ｃとなる導体層を形成し、次いでこれらの導体層を形成したグリーンシートを積層するとともに第一および第二の接続導体３ａ，３ｂが形成される溝となる貫通孔の部分を二分するように切断して個々の積層体となし、これを約1600℃の温度で焼成することによって基体１が作製される。
【００３４】
このようにして作製された基体１に形成されたそれぞれの金属層の露出した表面には、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）層および厚さ0.3〜５μｍの金（Ａｕ）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、外気に曝されても外気に含まれる水分等によって金属層が腐食されるのを防止することができる。特に電池用ケースＢの内部に形成されたメタライズ層１ｂの表面に形成されたＮｉ層およびＡｕ層は、電池の充放電による電圧でメタライズ層１ｂの金属成分が容易に電解液中に溶出するのを有効に抑制する。また、第一および第二の導体層Ｄ，Ｃにおいては半田との濡れ性を良くし、外部電気回路基板上の配線導体との接合強度をより強固、かつ信頼性の高いものとする。
【００３５】
Ｎｉ層の厚さが１μｍ未満であれば、メタライズから成る各金属層の酸化腐蝕を防止したり金属層から金属成分が溶出したりするのを有効に抑制するのが困難になって電池性能が劣化し易く成る。また、Ｎｉ層の厚さが12μｍを超えると、めっき法による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とともに電気抵抗が大きくなり易い。
【００３６】
また、Ａｕ層の厚さが0.3μｍ未満であれば、均一な厚さのＡｕ層を形成するのが困難となり、Ａｕ層がきわめて薄い部位やあるいはＡｕ層が形成されていない部位が生じ易く、酸化腐食の防止効果や半田との濡れ性が低下し易くなる。またＡｕ層の厚さが５μｍを超えると、めっき法による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。
【００３７】
基体１の下面には、第一および第二の導体層Ｄ，Ｃがそれぞれ第一および第二の接続導体導体３ａ，３ｂを介して蓋体２およびメタライズ層１ｂと電気的に接続されて形成されている。これらの第一および第二の導体層Ｄ，Ｃが外部電気回路基板の表面の配線導体に半田を介して接合される。
【００３８】
本発明の電池用ケースＢにおいて、第一および第二の導体層Ｄ，Ｃは、それぞれ複数に分割されていてもよい。これにより、第一および第二の導体層Ｄ，Ｃと外部電気回路基板上の配線導体との接触面を小さく分断することができ、電池用ケースＢを外部電気回路基板に半田付けする際、溶融した半田からの熱が第一および第二の導体層Ｄ，Ｃに伝達されるのを抑制することができる。その結果、電池用ケースＢに発生する熱応力を有効に抑制し、電池用ケースＢの気密信頼性を大きく向上させることができる。
【００３９】
次に、蓋体２は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属板や基体１と同様のアルミナ質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等のセラミックスから成り、金属板から成る場合は金属板を所要の寸法形状に打ち抜き、その表面にＮｉなどの金属めっき層を施すことによって製作される。蓋体２がセラミックスから成る場合は、上記の基体１の製作と同様にして得られる所定厚さのグリーンシートを所定の形状に打ち抜き、その後少なくとも蓋体２の下側主面および側面となる面にタングステン（Ｗ）等の金属粉末を主成分とする金属ペーストをスクリーン印刷法等によって被着させ、約1600℃の温度で焼成することによって金属層２ａ，２ｂが形成された蓋体２が製作される。なお、第一の接続導体３ａに接続される金属層２ｂの一部分は蓋体２の上側主面にわたって形成されていてもよい。
【００４０】
蓋体２が金属板から成る場合は、セラミックスから成る場合に比して、負電極板に接続される下側主面および側面の金属層２ａ，２ｂを形成することは不要となり、工程を簡略化できるという利点があり、また電池の内部抵抗を小さくすることができる。
【００４１】
蓋体２がセラミックスから成る場合は、蓋体２の熱膨張係数が基体１の熱膨張係数とほぼ同一となることから、電池用ケースＢに熱が加わっても基体１と蓋体２との接合部に熱膨張差による応力が大きく加わることを防止し、基体１や蓋体２およびそれらの接合部にクラック等の破損が生ずるのを有効に防止することができ、気密信頼性に優れた電池用ケースＢとすることができる。また、蓋体２の上側主面にＷ等の金属層を形成しないようにすると、蓋体２の上側主面が導電性とされず、蓋体２の上面に不要な電流が流れるのを防止することができる。従って、蓋体２の上側主面に導電性の部材が接触しても電気的短絡等の不具合が発生するのを有効に防止できる。
【００４２】
ここで、第一の接続導体３ａと蓋体２の側面２ｂとは例えば銀エポキシ樹脂などの導電性樹脂４により簡便に電気的に接続することができる。導電性樹脂４は例えば筆塗りなどの方法で蓋体２の側面の金属層２ｂから第一の接続導体３ａにかけて被着形成すればよく、これにより蓋体２の側面の金属層２ｂと電気的に接続された下側主面の金属層２ａとを、第一の接続導体３ａに接続することができる。
【００４３】
次に、本発明の電池について以下に詳細に説明する。図２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２において、Ｂ−１は正電極板、Ｂ−２は負電極板、Ｂ−３は絶縁シート、Ｂ−４は電解液、２は蓋体、４は導電性樹脂、５は樹脂接合材、Ｅは電池を示す。その他の電池用ケースＢと同じ部位を示す部位には同じ符号を付した。
【００４４】
本発明の電池Ｅは、上記の電池用ケースＢと、メタライズ層１ｂに例えばカーボンを主成分とする接合材（図示せず）を介してメタライズ層１ｂと密着するように載置された正電極板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その上面が蓋体２の下側主面に同様にカーボンを主成分とする接合材を介して密着して電気的に接続された負電極板Ｂ−２とを具備している。
【００４５】
これにより、電池Ｅは、上記本発明の電池用ケースＢを用いた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Ｅとなるとともに、第一および第二の導体層Ｄ，Ｃを有することから外部電気回路基板の配線導体に半田等により容易に接続でき、外部電気回路基板の量産性に優れるものとなる。
【００４６】
正電極板Ｂ−１は、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−２は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。
【００４７】
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、つ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。
【００４８】
同様にして負電極板Ｂ−２は、上記負極活物質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、つ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。
【００４９】
また、絶縁シートＢ−３は、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−２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−２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−２との間のリチウムイオンの移動を可能とする。
【００５０】
次に、正電極板Ｂ−１をメタライズ層１ｂに載置し，絶縁シートＢ−３を介して負電極板Ｂ−２を絶縁シートＢ−３の上面に載置した後、導電性樹脂４が被着形成されていない蓋体２の側面と下側主面の外周部は、例えばポリプロピレン，ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性を有する樹脂接合材５によって基体１と接合される。接合の際は、段差１ｃの上面に樹脂接合材５の枠状のプリフォームを載置し、その上面に蓋体２を載置して、その後、メタライズ層１ｂ，正電極板Ｂ−１，絶縁シートＢ−３，負電極板Ｂ−２，蓋体２の下側主面の金属層２ａが互いに密着するように蓋体２の上面を軽く加圧しながら、140〜150℃に保持されたアルゴン（Ａｒ）ガス、あるいは窒素（Ｎ２）で満たされた炉中にて樹脂接合材５を軟化させて蓋体２を段差１ｃの上面に取着する。
【００５１】
なお、本発明の電池Ｅにおいて、基体１の側面や底面、あるいは蓋体２に、貫通孔１ｄが形成されているのがよい。これにより、電解液Ｂ−４を電池用ケースＢ内に注入する際、貫通孔１ｄから電解液Ｂ−４を注入することができるので注入スピードや注入量の調整が容易となり、電池用ケースＢ内部に大きな気泡を発生させることはない。これによって気泡の熱膨張による大きな応力が電池Ｅ内部に加わることがなく、電池用ケースＢにクラックが発生することを有効に防止できる。
【００５２】
電解液Ｂ−４が貫通孔１ｄから電池Ｅの内部に注入された後に例えばポリプロピレン樹脂などの電解液Ｂ−４に対して侵され難い樹脂を封止材として貫通孔１ｄに充填することにより、電池Ｅの内部を気密に封止することができる。
【００５３】
電解液Ｂ−４を注入するに際しては、基体１の貫通孔１ｄが設けられた面を上にすると、電池用ケースＢの内部に気泡が取り残されることがなく、また歩留り良く生産することができる。
【００５４】
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。
【００５５】
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Ｅを用いることにより、セラミックスから成る基体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Ｂ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。
【００５６】
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３に示すように正極缶11と負極缶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缶11と負極缶12とセパレータ14とを併せて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Ｅ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。
【００５７】
さらに、電池Ｅによれば、セラミックスから成る基体１と、基体１に樹脂接合材５を介して強固に取着された蓋体２とによって形成された電池用ケースＢ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Ｂにクラックなどによる隙間が発生して電解液Ｂ−４が漏れることはなく、長期間にわたって動作する電池Ｅとすることができる。
【００５８】
また、蓋体２の下側主面を負電極板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２と負電極板Ｂ−２の広い面を接続させることによって負電極板Ｂ−２と蓋体２との間の抵抗を大きく削減することができるとともに、負電極版Ｂ−２と蓋体２との間で電気的損失を発生させることなく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Ｅとなる。
【００５９】
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、本発明では電池用ケースＢのセラミックスから成る基体１の材質をアルミナ質焼結体として説明したが、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体やガラスセラミックス等の他のセラミックスから成っていてもよく、ＡｌＮ質焼結体からなる成る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。
【００６０】
また、１つの凹部１ａを有する電池用ケースＢを用いた電池Ｅ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Ｂとしてもよく、その場合、蓋体２は各凹部１ａをすべて覆う一枚の蓋体２とするか、またはそれぞれの凹部１ａを覆う複数の蓋体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Ｂを用いる場合には、それぞれの凹部１ａに作製された電池Ｅを並列接続することにより高容量の電池Ｅとすることができ、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Ｅとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、従来金属缶内に収容していたリチウム電池の要素をセラミックスから成る基体の中に収容するようにしたことにより小型化でき、電解液を長期間にわたって信頼性よく保持することができ、さらに、蓋体を精度良く接合でき、かつ外部電気回路基板との接続を簡便として、その信頼性が高いことから、従来使用されていた電卓，時計，携帯電話などの民生用途としての利用に加えて、より過酷な条件下で使用される例えば車載用等の産業用としても利用される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の電池用ケースの実施の形態の一例を示し、（ａ）は電池用ケースの断面図、（ｂ）は電池用ケースを下面側から見た斜視図である。
【図２】本発明の電池の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図３】従来のコイン型電池の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１：基体
１ａ：凹部
１ｂ：メタライズ層
１ｂ−Ａ：延出部
１ｃ：段差
２：蓋体
２ａ：下側主面の金属層
２ｂ：側面の金属層
３ａ：第一の接続導体
３ｂ：第二の接続導体
４：導電性樹脂
５：樹脂接合材
Ｂ：電池用ケース
Ｂ−１：正電極板
Ｂ−２：負電極板
Ｂ−３：絶縁シート
Ｂ−４：電解液
Ｃ：第二の導体層
Ｄ：第一の導体層
Ｅ：電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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