JP2006049289A - Case for battery, battery, case for electric double layer capacitor, and electric double layer capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
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接続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する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a thin battery case and battery, and an electric double layer that can be used for communication equipment such as a mobile phone and can be easily connected to an external electric circuit board and can effectively prevent leakage of electrolyte. The present invention relates to a capacitor case and an electric double layer capacitor.
近年、携帯電話やラップトップコンピュータ装置端末、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ましく発達するに伴ない、その小型化、軽量化が図られている。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り、また、電池のエネルギー密度を高めるための研究も活発に行われ、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、さらに再充電が可能な電池として盛んに研究され、現在に至っては携帯機器の電源をはじめとして広範囲に用いられている。 In recent years, as portable devices typified by mobile phones, laptop computer terminals, camera-integrated video tape recorders, and the like have developed remarkably, their size and weight have been reduced. In addition, the demand for batteries as power sources for these portable devices continues to increase, and research to increase the energy density of batteries is also actively conducted. In particular, lithium batteries have a small atomic weight and ionization energy. Since the battery uses a large amount of lithium, it has been actively studied as a battery that can obtain a high energy density and can be recharged, and has been widely used to date, including power supplies for portable devices.
このような電池は、正極と負極とを絶縁シートから成る絶縁シートを介して電槽缶内に挿着し、そこに有機電解液が注入されて封口された構造となっている。 Such a battery has a structure in which a positive electrode and a negative electrode are inserted into a battery case can via an insulating sheet made of an insulating sheet, and an organic electrolyte is injected therein and sealed.
そして、正極は、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であり、この正極活物質としてコバルト酸リチウム(LiCoO2)やマンガン酸リチウム(LiMn2O4)などを挙げることができ、また、導電材としてアセチレンブラック(AB)や黒鉛などを挙げることができる。一方、負極は、負極活物質に導電材を添加したものが用いられ、負極活物質としては、例えばコークスや炭素繊維などの炭素材料が用いられている。 The positive electrode generally includes, for example, a metal oxide as a positive electrode active material and a conductive material added thereto. As the positive electrode active material, lithium cobaltate (LiCoO 2 ) or lithium manganate (LiMn 2 O 4). In addition, examples of the conductive material include acetylene black (AB) and graphite. On the other hand, the negative electrode is obtained by adding a conductive material to a negative electrode active material, and as the negative electrode active material, for example, a carbon material such as coke or carbon fiber is used.
このLiCoO2やLiMn2O4などから成る正極活物質の充放電電圧は約4Vである。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付近であり、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でリチウム電池は約3.5Vの高放電電圧を達成している。 The charge / discharge voltage of the positive electrode active material made of LiCoO 2 or LiMn 2 O 4 is about 4V. On the other hand, the charge / discharge voltage of the negative electrode active material made of a carbon material or the like is around 0 V. By combining these positive electrode active material, negative electrode active material, and electrolyte, the lithium battery has a high discharge voltage of about 3.5 V. Have achieved.
電池の正極および負極はこれらの正極活物質または負極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、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のが一般的である。 The positive electrode and negative electrode of the battery are made into a slurry by adding the above conductive material to the positive electrode active material or the negative electrode active material, and further adding and mixing a binder such as polytetrafluoroethylene or polyvinylidene fluoride. In general, the sheet is formed into a sheet shape using a blade method, and then the sheet is cut into a circular shape, for example.
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成る絶縁シートを介して電槽缶内に対置させて載置し、電解液を注入して、電池が得られる。 Then, the positive electrode and the negative electrode thus manufactured are placed in the battery case through an insulating sheet made of a polyolefin fiber nonwoven fabric or a polyolefin microporous film having a heat resistant temperature of about 150 ° C. Then, the battery is obtained by injecting the electrolyte solution.
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、従来より、コイン型電池Aの開発が進められ、図6に示すように、円板状の正極11bを備えた例えばステンレスから成る正極缶11と、円板状の負極12bを備えた例えばステンレスから成る負極缶12とを電解液を含浸させた絶縁シート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成るガスケット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化した構造のものが知られている。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)。
In order to further reduce the size and density of the battery thus manufactured, the coin-type battery A has been developed so far, and includes a disc-shaped
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、上記電池Aと同様の図6に示す形状の、内部に電解液が封入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Aが開発されている。
Also in the electric double layer capacitor, in order to reduce the size and density of the electric double layer capacitor, the first electrode having the shape shown in FIG. A coin-type electric double layer capacitor A formed by caulking the
この電気二重層キャパシタAは、円板状の第一の電極11bを備えた例えばステンレスから成る第一の電極缶11と、第二の電極12bを備えた例えばステンレスから成る第二の電極缶12とを、電解液を含有する絶縁シート14を第一の電極11bと第二の電極12bとの間に挟んだ状態で、第一の電極缶11の縁と第二の電極缶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。第一の電極11bおよび第二の電極12bにおける充放電は第一の電極缶11および第二の電極缶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3,4参照)。
しかしながら、特許文献1〜4に示されるような従来の電池Aまたは電気二重層キャパシタ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成るガスケット15と正極缶11(第一の電極缶11)と負極缶12(第二の電極缶12)との熱膨張率の差によりガスケット15と正極缶11および負極缶12(または第一の電極缶11および第二の電極缶12)の周囲のかしめた部位との境界に隙間が生じて電解液が漏れ出すという問題点が有り、これにより電池A(電気二重層キャパシタA)の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内部に侵入して電池A(電気二重層キャパシタA)の性能を劣化させたりするという不具合が発生していた。
However, the conventional battery A or the electric double layer capacitor A as shown in
また、従来の電池Aまたは電気二重層キャパシタ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へ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。 Further, in order to perform charging / discharging, the conventional battery A or electric double layer capacitor A has to connect external connection terminal members up and down and connect the external connection terminal members to the external electric circuit board. There was a problem that the connection to the electric circuit board was complicated.
また、従来の電池Aまたは電気二重層キャパシタAはガスケット15と正極缶11および負極缶12(または第一の電極缶11および第二の電極缶12)の周囲を隙間なく確実にかしめるために平面視形状を円形にしなければならず、平面視形状を多角形等の種々の形状とすることができなかった。近年、装置の小型化に伴い、電池A(電気二重層キャパシタA)の小型化,省スペース化の市場要求も大きくなってきており、例えば、外部電気回路基板に省スペースで実装するため平面視形状を四角形とするといった要求に応えられないものとなっていた。
In addition, the conventional battery A or electric double layer capacitor A is used to securely caulk the periphery of the
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池に隙間が生じて電解液が漏れ出して電池性能を劣化させたり、外部電気回路基板に損傷を与えたりすることがなく、外部電気回路基板への接続を容易にするとともに、電池を小型化することができ、かつ量産性に優れた電池用ケースおよび電池を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been completed in view of the above-mentioned problems, and the purpose thereof is to create a gap in the battery due to long-term use, so that the electrolyte solution leaks and deteriorates the battery performance, or the external electric circuit board. It is an object of the present invention to provide a battery case and a battery that can be easily connected to an external electric circuit board without being damaged, can be reduced in size, and are excellent in mass productivity.
本発明の電池用ケースは、上面の中央部に凹部が形成され、該凹部の一内側面と底面との間に段差が形成されたセラミック基体と、前記段差の上面に形成された第一のメタライズ層と、前記凹部の底面に形成された第二のメタライズ層と、前記セラミック基体の下面に設けられた第一の導体層および第二の導体層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて複数本形成された第一の内部導体、および前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて複数本形成された第二の内部導体とを具備しており、前記第二の内部導体は、その本数が前記第一の内部導体の本数よりも少なく、それらの断面積の合計が前記第一の内部導体の断面積の合計よりも小さいことを特徴とする。 The battery case of the present invention includes a ceramic base having a recess formed in the center of the upper surface and a step formed between one inner surface and the bottom of the recess, and a first formed on the upper surface of the step. A metallization layer; a second metallization layer formed on the bottom surface of the recess; a first conductor layer and a second conductor layer provided on a lower surface of the ceramic substrate; and the first metallization layer to the first metallization layer. A plurality of first inner conductors formed over one conductor layer and a plurality of second inner conductors formed from the second metallization layer to the second conductor layer, The number of the second inner conductors is smaller than the number of the first inner conductors, and the total cross-sectional area thereof is smaller than the total cross-sectional area of the first inner conductor.
また、本発明の電池用ケースは、上面の中央部に凹部が形成されたセラミック基体と、前記セラミック基体の上面の前記凹部の周囲に形成された第一のメタライズ層と、前記凹部の底面に形成された第二のメタライズ層と、前記セラミック基体の下面に設けられた第一の導体層および第二の導体層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて複数本形成された第一の内部導体、および前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて複数本形成された第二の内部導体とを具備しており、前記第二の内部導体は、その本数が前記第一の内部導体の本数よりも少なく、それらの断面積の合計が前記第一の内部導体の断面積の合計よりも小さいことを特徴とする。 The battery case of the present invention includes a ceramic base having a recess formed at the center of the upper surface, a first metallization layer formed around the recess on the upper surface of the ceramic base, and a bottom surface of the recess. A plurality of second metallized layers formed, a first conductor layer and a second conductor layer provided on the lower surface of the ceramic base, and a plurality of layers are formed from the first metallized layer to the first conductor layer. A first inner conductor and a plurality of second inner conductors formed from the second metallized layer to the second conductor layer, the number of the second inner conductors being It is less than the number of the first inner conductors, and the total cross-sectional area thereof is smaller than the total cross-sectional area of the first inner conductor.
本発明の電池は、上記構成の電池用ケースと、前記第二のメタライズ層の上面に載置されて電気的に接続された正電極板と、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一端部が前記第一のメタライズ層に電気的に接続された負電極板と、前記セラミック基体の上面に前記凹部を覆って取着された蓋体とを具備していることを特徴とする。 The battery of the present invention has a battery case having the above configuration, a positive electrode plate placed on the upper surface of the second metallization layer and electrically connected thereto, and an upper surface of the positive electrode plate impregnated with an electrolyte. A negative electrode plate placed in close contact with an insulating sheet and having one end electrically connected to the first metallized layer, and attached to the upper surface of the ceramic base so as to cover the concave portion And a lid.
また、本発明の電池は、上記構成の電池用ケースと、前記第二のメタライズ層の上面に載置されて電気的に接続された正電極板と、該正電極板の上面に電解液を含浸した絶縁シートを介して密着するように載置された負電極板と、前記凹部を覆うようにして前記セラミック基体の上面に接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされ、導電性樹脂を介して前記第一のメタライズ層に接続されるとともに前記負電極板に当接されて電気的に接続された蓋体とを具備していることを特徴とする。 The battery of the present invention includes a battery case having the above-described configuration, a positive electrode plate placed on and electrically connected to the upper surface of the second metallization layer, and an electrolyte solution on the upper surface of the positive electrode plate. A negative electrode plate placed so as to be in close contact via an impregnated insulating sheet, and bonded to the upper surface of the ceramic base so as to cover the concave portion, and at least the lower main surface is made conductive, and is conductive And a lid which is connected to the first metallized layer through a resin and is in contact with and electrically connected to the negative electrode plate.
本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、上面の中央部に凹部が形成され、該凹部の一内側面と底面との間に段差が形成されたセラミック基体と、前記段差の上面に形成された第一のメタライズ層と、前記凹部の底面に形成された第二のメタライズ層と、前記セラミック基体の下面に設けられた第一の導体層および第二の導体層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて複数本形成された第一の内部導体、および前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて複数本形成された第二の内部導体とを具備しており、前記第二の内部導体は、その本数が前記第一の内部導体の本数よりも少なく、それらの断面積の合計が前記第一の内部導体の断面積の合計よりも小さいことを特徴とする。 The electric double layer capacitor case of the present invention is formed on the upper surface of the step with a ceramic base having a recess formed at the center of the upper surface and a step formed between one inner side surface and the bottom surface of the recess. A first metallized layer; a second metallized layer formed on a bottom surface of the recess; a first conductor layer and a second conductor layer provided on a lower surface of the ceramic substrate; and the first metallized layer. A plurality of first inner conductors formed from the first conductor layer to the first conductor layer, and a second inner conductor formed from the second metallization layer to the second conductor layer. The number of the second inner conductors is smaller than the number of the first inner conductors, and the total cross-sectional area thereof is smaller than the total cross-sectional area of the first inner conductor. .
本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、上面の中央部に凹部が形成されたセラミック基体と、前記セラミック基体の上面の前記凹部の周囲に形成された第一のメタライズ層と、前記凹部の底面に形成された第二のメタライズ層と、前記セラミック基体の下面に設けられた第一の導体層および第二の導体層と、前記第一のメタライズ層から前記第一の導体層にかけて複数本形成された第一の内部導体、および前記第二のメタライズ層から前記第二の導体層にかけて複数本形成された第二の内部導体とを具備しており、前記第二の内部導体は、その本数が前記第一の内部導体の本数よりも少なく、それらの断面積の合計が前記第一の内部導体の断面積の合計よりも小さいことを特徴とする。 The case for the electric double layer capacitor of the present invention includes a ceramic base having a recess formed at the center of the upper surface, a first metallization layer formed around the recess on the upper surface of the ceramic base, and a bottom surface of the recess. A plurality of second metallized layers formed on the ceramic substrate, a first conductor layer and a second conductor layer provided on the lower surface of the ceramic base, and a plurality of layers from the first metallized layer to the first conductor layer. And a plurality of second inner conductors formed from the second metallized layer to the second conductor layer, and the number of the second inner conductors is the number of the second inner conductors. Is less than the number of the first inner conductors, and the total cross-sectional area thereof is smaller than the total cross-sectional area of the first inner conductor.
本発明の電気二重層キャパシタは、上記構成の電気二重層キャパシタ用ケースと、前記第二のメタライズ層の上面に載置されて電気的に接続された第一の電極と、該第一の電極の上面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一端部が前記第一のメタライズ層に電気的に接続された第二の電極と、前記セラミック基体の上面に前記凹部を覆って取着された蓋体とを具備していることを特徴とする。 The electric double layer capacitor of the present invention includes an electric double layer capacitor case having the above structure, a first electrode placed on and electrically connected to the upper surface of the second metallization layer, and the first electrode. A second electrode whose one end is electrically connected to the first metallized layer and is placed on the upper surface of the ceramic substrate, and is placed in close contact with the upper surface of the ceramic substrate through an insulating sheet impregnated with an electrolyte. And a lid attached to cover the recess.
本発明の電気二重層キャパシタは、上記構成の電気二重層キャパシタ用ケースと、前記第二のメタライズ層の上面に載置されて電気的に接続された第一の電極と、該第一の電極の上面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た第二の電極と、前記凹部を覆うようにして前記セラミック基体の上面に接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされ、導電性樹脂を介して前記第一のメタライズ層に接続されるとともに前記第二の電極に当接されて電気的に接続された蓋体とを具備していることを特徴とする。 The electric double layer capacitor of the present invention includes an electric double layer capacitor case having the above structure, a first electrode placed on and electrically connected to the upper surface of the second metallization layer, and the first electrode. A second electrode placed so as to be in close contact with an upper surface of the ceramic substrate through an insulating sheet impregnated with an electrolyte solution, and is bonded to the upper surface of the ceramic base so as to cover the recess, and at least a lower main surface is And a lid that is electrically conductive and is connected to the first metallized layer through a conductive resin and is electrically connected to contact with the second electrode. To do.
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は、上面の中央部に凹部が形成され、凹部の一内側面と底面との間に段差が形成されたセラミック基体と、段差の上面に形成された第一のメタライズ層と、凹部の底面に形成された第二のメタライズ層と、セラミック基体の下面に設けられた第一の導体層および第二の導体層と、第一のメタライズ層から第一の導体層にかけて複数本形成された第一の内部導体、および第二のメタライズ層から第二の導体層にかけて複数本形成された第二の内部導体とを具備しており、第二の内部導体は、その本数が第一の内部導体よりも少なく、それらの断面積の合計が第一の内部導体の断面積の合計よりも小さいことから、気密性に優れるとともに耐熱性に優れるセラミック基体によって電解液が収容されているため、温度サイクル試験に曝された場合でも隙間が生じて電解液が漏れることはなく、電解液を良好に収容することができる。また、セラミック基体の平面視形状を四角形等種々の形状としても、気密性が維持されるので、市場要求に応じてセラミック基体を種々の形状とすることができるとともに、性能を劣化させる水分や酸素等が外部から電解液中に侵入するのを有効に抑制することができる。 The battery case or the electric double layer capacitor case of the present invention is formed on the upper surface of the step with a ceramic base body in which a recess is formed at the center of the top surface and a step is formed between one inner surface and the bottom surface of the recess. The first metallized layer, the second metallized layer formed on the bottom surface of the recess, the first conductor layer and the second conductor layer provided on the lower surface of the ceramic base, and the first metallized layer A plurality of first inner conductors formed over the first conductor layer, and a plurality of second inner conductors formed from the second metallization layer to the second conductor layer, The number of the inner conductors is smaller than that of the first inner conductor, and the total cross-sectional area thereof is smaller than the total cross-sectional area of the first inner conductor, so that the ceramic base has excellent airtightness and heat resistance. By electrolyte Because it is housed, not that electrolyte leakage occurred gap even when exposed to a temperature cycle test, it is possible to satisfactorily accommodate the electrolyte. In addition, even if the shape of the ceramic substrate in plan view is changed to various shapes such as a quadrangle, the airtightness is maintained, so that the ceramic substrate can be formed in various shapes according to market demands, and moisture and oxygen that degrade performance. And the like can be effectively prevented from entering the electrolyte from the outside.
また、セラミック基体は耐薬品性に優れているため、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て電解液を劣化させることもなく、電池または電気二重層キャパシタの性能を良好に維持することができる。 In addition, since the ceramic substrate has excellent chemical resistance, it is difficult to be attacked by electrolytes containing organic solvents, acids, etc., and impurities that have melted out of the battery case are mixed into the electrolyte and deteriorate the electrolyte. Therefore, the performance of the battery or the electric double layer capacitor can be maintained well.
また、第一の内部導体および第二の内部導体は複数本形成されることにより、第一のメタライズ層と第一の導体層との間、および第二のメタライズ層と第二の導体層との間において抵抗値が大きくなるのを抑制でき、電池または電気二重層キャパシタの性能が低下するのを防止することができる。 Also, by forming a plurality of first inner conductors and second inner conductors, between the first metallized layer and the first conductor layer, and between the second metallized layer and the second conductor layer, It is possible to suppress the resistance value from increasing during the period, and to prevent the performance of the battery or the electric double layer capacitor from deteriorating.
またさらには、第二の内部導体は、その本数が第一の内部導体の本数よりも少なく、それらの断面積の合計が第一の内部導体の断面積の合計よりも小さいことより、第二の内部導体を介して電池または電気二重層キャパシタの外部(底面)より内部(凹部)の電解液に伝わる熱を抑えることができる。従って、電池または電気二重層キャパシタの底面の温度が上昇した場合においても、電解液の温度変化を極力抑え、常に所望の性能を発揮させることができる。加えて、第一の内部導体の抵抗値と第二の内部導体の抵抗値とを近づけることもできる。 Furthermore, the number of second inner conductors is smaller than the number of first inner conductors, and the sum of their cross-sectional areas is smaller than the sum of cross-sectional areas of the first inner conductors. Heat transmitted from the outside (bottom surface) of the battery or the electric double layer capacitor to the electrolyte solution inside (recessed portion) through the inner conductor can be suppressed. Therefore, even when the temperature of the bottom surface of the battery or the electric double layer capacitor rises, the temperature change of the electrolytic solution can be suppressed as much as possible, and the desired performance can always be exhibited. In addition, the resistance value of the first inner conductor can be made closer to the resistance value of the second inner conductor.
また、下面に第一の導体層および第二の導体層が形成されていることにより、第一および第二の導体層を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せることによって、平板状の外部電気回路基板の配線導体と電池または電気二重層キャパシタとを容易に接続させることができるので、外部電気回路基板の量産性に優れたものとなる。 Further, by forming the first conductor layer and the second conductor layer on the lower surface, the first and second conductor layers are joined to the wiring conductor on the surface of the external electric circuit board via solder. Since the wiring conductor of the flat external electric circuit board and the battery or the electric double layer capacitor can be easily connected, the mass production of the external electric circuit board is excellent.
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は、上面の中央部に凹部が形成されたセラミック基体と、セラミック基体の上面の凹部の周囲に形成された第一のメタライズ層と、凹部の底面に形成された第二のメタライズ層と、セラミック基体の下面に設けられた第一の導体層および第二の導体層と、第一のメタライズ層から第一の導体層にかけて複数本形成された第一の内部導体、および第二のメタライズ層から第二の導体層にかけて複数本形成された第二の内部導体とを具備しており、第二の内部導体は、その本数が第一の内部導体の本数よりも少なく、それらの断面積の合計が第一の内部導体の断面積の合計よりも小さいことから、気密性に優れるとともに耐熱性に優れるセラミック基体によって電解液が収容されているため、温度サイクル試験に曝された場合でも隙間が生じて電解液が漏れることはなく、電解液を良好に収容することができる。また、セラミック基体の平面視形状を四角形等種々の形状としても、気密性が維持されるので、市場要求に応じてセラミック基体を種々の形状とすることができるとともに、性能を劣化させる水分や酸素等が外部から電解液中に侵入するのを有効に抑制することができる。 The battery case or the electric double layer capacitor case of the present invention includes a ceramic base having a recess formed in the center of the upper surface, a first metallization layer formed around the recess on the upper surface of the ceramic base, A second metallized layer formed on the bottom surface, a first conductor layer and a second conductor layer provided on the lower surface of the ceramic base, and a plurality of layers were formed from the first metallized layer to the first conductor layer. A first inner conductor and a plurality of second inner conductors formed from the second metallization layer to the second conductor layer, the number of the second inner conductors being the first inner conductor Less than the number of conductors, and the total cross-sectional area thereof is smaller than the total cross-sectional area of the first inner conductor, so that the electrolyte is accommodated by a ceramic base that is excellent in airtightness and heat resistance. Because not be electrolyte leakage occurred gap even when exposed to a temperature cycle test, it is possible to satisfactorily accommodate the electrolyte. In addition, even if the shape of the ceramic substrate in plan view is changed to various shapes such as a quadrangle, the airtightness is maintained, so that the ceramic substrate can be formed in various shapes according to market demands, and moisture and oxygen that degrade performance. And the like can be effectively prevented from entering the electrolyte from the outside.
また、セラミック基体は耐薬品性に優れているため、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または電気二重層キャパシタ用ケースから溶け出した不純物が混入して電解液を劣化させることもなく、電池または電気二重層キャパシタの性能を良好に維持することができる。 In addition, since the ceramic substrate is excellent in chemical resistance, it is difficult to be attacked by an electrolytic solution containing an organic solvent or an acid, and impurities dissolved from the battery case or the electric double layer capacitor case are mixed in the electrolytic solution. Thus, the performance of the battery or the electric double layer capacitor can be maintained well without deteriorating the electrolyte.
また、第一の内部導体および第二の内部導体は複数本形成されることにより、第一のメタライズ層と第一の導体層との間、および第二のメタライズ層と第二の導体層との間において抵抗値が大きくなるのを抑制でき、電池または電気二重層キャパシタの性能が低下するのを防止することができる。 Also, by forming a plurality of first inner conductors and second inner conductors, between the first metallized layer and the first conductor layer, and between the second metallized layer and the second conductor layer, It is possible to suppress the resistance value from increasing during the period, and to prevent the performance of the battery or the electric double layer capacitor from deteriorating.
またさらには、第二の内部導体は、その本数が第一の内部導体の本数よりも少なく、それらの断面積の合計が第一の内部導体の断面積の合計よりも小さいことより、第二の内部導体を介して電池または電気二重層キャパシタの外部(底面)より内部(凹部)の電解液に伝わる熱を抑えることができる。従って、電池または電気二重層キャパシタの底面の温度が上昇した場合においても、電解液の温度変化を極力抑え、常に所望の性能を発揮させることができる。加えて、第一の内部導体の抵抗値と第二の内部導体の抵抗値とを近づけることもできる。 Furthermore, the number of second inner conductors is smaller than the number of first inner conductors, and the sum of their cross-sectional areas is smaller than the sum of cross-sectional areas of the first inner conductors. Heat transmitted from the outside (bottom surface) of the battery or the electric double layer capacitor to the electrolyte solution inside (recessed portion) through the inner conductor can be suppressed. Therefore, even when the temperature of the bottom surface of the battery or the electric double layer capacitor rises, the temperature change of the electrolytic solution can be suppressed as much as possible, and the desired performance can always be exhibited. In addition, the resistance value of the first inner conductor can be made closer to the resistance value of the second inner conductor.
また、下面に第一の導体層および第二の導体層が形成されていることにより、第一および第二の導体層を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せることによって、平板状の外部電気回路基板の配線導体と電池または電気二重層キャパシタとを容易に接続させることができるので、外部電気回路基板の量産性に優れたものとなる。 Further, by forming the first conductor layer and the second conductor layer on the lower surface, the first and second conductor layers are joined to the wiring conductor on the surface of the external electric circuit board via solder. Since the wiring conductor of the flat external electric circuit board and the battery or the electric double layer capacitor can be easily connected, the mass production of the external electric circuit board is excellent.
本発明の電池は、上記本発明の電池用ケースと、第二のメタライズ層の上面に載置されて電気的に接続された正電極板と、この正電極板の上面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一端部が第一のメタライズ層に電気的に接続された負電極板と、セラミック基体の上面に凹部を覆って取着された蓋体とを具備していることにより、上記本発明の電池用ケースを用いた気密信頼性の高い、内部抵抗の小さい電池となる。 The battery of the present invention has the battery case of the present invention, a positive electrode plate placed on the upper surface of the second metallization layer and electrically connected thereto, and an upper surface of the positive electrode plate impregnated with an electrolytic solution. A negative electrode plate placed in close contact with the insulating sheet and having one end electrically connected to the first metallization layer; and a lid attached to the upper surface of the ceramic substrate so as to cover the recess. Thus, a battery with high airtight reliability and low internal resistance using the battery case of the present invention is obtained.
また、本発明の電池は、上記本発明の電池用ケースと、第二のメタライズ層の上面に載置されて電気的に接続された正電極板と、この正電極板の上面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た負電極板と、凹部を覆うようにしてセラミック基体の上面に接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされ、導電性樹脂を介して第一のメタライズ層に接続されるとともに負電極板に当接されて電気的に接続された蓋体とを具備していることにより、上記本発明の電池用ケースを用いた気密信頼性の高い、内部抵抗の小さいものとなる。 The battery of the present invention includes the battery case of the present invention, a positive electrode plate placed on and electrically connected to the upper surface of the second metallization layer, and an electrolyte solution on the upper surface of the positive electrode plate. A negative electrode plate placed so as to be in close contact via the impregnated insulating sheet, and joined to the upper surface of the ceramic base so as to cover the recess, and at least the lower main surface is made conductive, and a conductive resin is used. Airtight reliability using the battery case of the present invention described above, comprising a lid that is connected to the first metallized layer via the negative electrode plate and electrically connected to the first metallized layer High internal resistance and low internal resistance.
また、少なくとも下側主面が導電性である蓋体を導電性樹脂を介して第一のメタライズ層に接続するとともに負電極板に当接させて電気的に接続させ、基体の上面に接合することによって、基体の凹部の一内側面と底面との間に段差を設けずとも蓋体を電池の負極として機能させることができる。その結果、基体をより小型化できるとともに、基体の凹部内部に電池要素を容易に実装できるようになる。 Further, at least the lower main surface is electrically conductive and is connected to the first metallized layer via the conductive resin and brought into contact with the negative electrode plate to be electrically connected and joined to the upper surface of the substrate. Thus, the lid can function as the negative electrode of the battery without providing a step between one inner side surface and the bottom surface of the concave portion of the base. As a result, the base can be further reduced in size, and the battery element can be easily mounted inside the recess of the base.
本発明の電気二重層キャパシタは、上記構成の電気二重層キャパシタ用ケースと、第二のメタライズ層の上面に載置されて電気的に接続された第一の電極と、第一の電極の上面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一端部が第一のメタライズ層に電気的に接続された第二の電極と、セラミック基体の上面に凹部を覆って取着された蓋体とを具備していることから、上記本発明の電気二重層キャパシタ用ケースを用いた気密信頼性の高い、内部抵抗の小さい電気二重層キャパシタとなる。 The electric double layer capacitor of the present invention includes an electric double layer capacitor case configured as described above, a first electrode placed on and electrically connected to the upper surface of the second metallization layer, and an upper surface of the first electrode. A second electrode whose one end is electrically connected to the first metallized layer and covering the recess on the upper surface of the ceramic substrate. Since the attached lid is provided, the electric double layer capacitor having high hermetic reliability and low internal resistance using the electric double layer capacitor case of the present invention is obtained.
また、本発明の電気二重層キャパシタは、上記構成の電気二重層キャパシタ用ケースと、第二のメタライズ層の上面に載置されて電気的に接続された第一の電極と、第一の電極の上面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た第二の電極と、凹部を覆うようにしてセラミック基体の上面に接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされ、導電性樹脂を介して第一のメタライズ層に接続されるとともに第二の電極に当接されて電気的に接続された蓋体とを具備していることから、上記本発明の電気二重層キャパシタ用ケースを用いた気密信頼性の高い、内部抵抗の小さいものとなる。 The electric double layer capacitor of the present invention includes an electric double layer capacitor case configured as described above, a first electrode placed on the upper surface of the second metallization layer and electrically connected thereto, and a first electrode. A second electrode placed in close contact with the upper surface of the ceramic substrate through an insulating sheet impregnated with an electrolyte, and is bonded to the upper surface of the ceramic base so as to cover the recess, and at least the lower main surface is electrically conductive And a lid body that is connected to the first metallized layer through a conductive resin and is in contact with and electrically connected to the second electrode. Airtight reliability using a double layer capacitor case is high, and the internal resistance is low.
また、少なくとも下側主面が導電性である蓋体を導電性樹脂を介して第一のメタライズ層に接続するとともに第二の電極に当接させて電気的に接続させ、基体の上面に接合することによって、基体の凹部の一内側面と底面との間に段差を設けずとも蓋体を電気二重層キャパシタの集電版として機能させることができる。その結果、基体をより小型化できるとともに、基体の凹部内部に電気二重層キャパシタ要素を容易に実装できるようになる。 In addition, a lid having at least a lower main surface conductive is connected to the first metallized layer through a conductive resin, and brought into contact with the second electrode to be electrically connected, and bonded to the upper surface of the substrate. By doing so, the lid can be made to function as a current collecting plate of the electric double layer capacitor without providing a step between one inner side surface and the bottom surface of the concave portion of the base. As a result, the size of the base can be further reduced, and the electric double layer capacitor element can be easily mounted inside the recess of the base.
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について以下に詳細に説明する。図1において、(a)は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す断面図であり、(b)は(a)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平面図を示す。また、図2において、(a)は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す断面図であり、(b)は(a)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平面図を示す。また、図3において、(a)は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さらに他の例を示す断面図であり、(b)は(a)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平面図を示す。以下、図1および図2に示すものを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第一の実施の形態、図3に示すものを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第二の実施の形態とする。また、本発明の電池用ケースおよび電気二重層キャパシタ用ケースは同じ構成を有するため、以下、電池用ケースを例にして説明する。 The battery case or electric double layer capacitor case of the present invention will be described in detail below. 1, (a) is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a battery case or an electric double layer capacitor case of the present invention, and (b) is a battery case or electric double layer capacitor of (a). The top view of a case is shown. 2A is a cross-sectional view showing another example of the battery case or electric double layer capacitor case of the present invention, and FIG. 2B is the battery case of FIG. The top view of the case for electric double layer capacitors is shown. 3A is a cross-sectional view showing still another example of the embodiment of the battery case or electric double layer capacitor case of the present invention, and FIG. 3B is the battery case of FIG. Or the top view of the case for electric double layer capacitors is shown. FIG. 1 and FIG. 2 show the first embodiment of the battery case or electric double layer capacitor case of the present invention, and FIG. 3 shows the battery case or electric double layer capacitor of the present invention. The second embodiment of the case is assumed. In addition, since the battery case and the electric double layer capacitor case of the present invention have the same configuration, the battery case will be described below as an example.
これらの図において、1はセラミック基体、1aは凹部、1bは第二のメタライズ層、1cは段差、1dは第一のメタライズ層、2bは第二の内部導体、2dは第一の内部導体、4は蓋体である。なお、図1(b),図2(b),図3(b)において第一のメタライズ層1dおよび第二のメタライズ層1bにクロスハッチングを付しているが、これは図をわかりやすくするためのものであり、断面を示すものではない。
In these figures, 1 is a ceramic substrate, 1a is a recess, 1b is a second metallized layer, 1c is a step, 1d is a first metallized layer, 2b is a second inner conductor, 2d is a first inner conductor,
本発明の電池用ケースの第一の実施の形態は、セラミック基体1の上面の中央部に直方体状,角柱状または円柱状等の凹部1aが形成され、この凹部1aの一内側面と底面との間に段差1cが形成されている。段差1cの上面には第一のメタライズ層1dが形成されており、凹部1aの底面には第二のメタライズ層1bが形成されている。さらに、セラミック基体1の下面には、第一の導体層1fおよび第二の導体層1eが形成されており、第一のメタライズ層1dから第一の導体層1fにかけて複数本形成された第一の内部導体2d、および第二のメタライズ層1bから第二の導体層1eにかけて複数本形成された第二の内部導体2bが形成されている。そして、第二の内部導体2bは、その本数が第一の内部導体2dの本数よりも少なく、第二の内部導体2bの断面積の合計は第一の内部導体2dの断面積の合計よりも小さい。
In the first embodiment of the battery case of the present invention, a
このようなセラミック基体1は、アルミナ質焼結体等のセラミックスから成り、以下のようにして作製される。例えば、セラミック基体1がアルミナ質焼結体から成る場合、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なす。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グリーンシートとなし、所要の大きさに切断する。次に、その中から選ばれた複数のグリーンシートにおいて凹部1a、段差1c、第一および第二の内部導体2b,2d等を形成するために適当な打ち抜き加工を施す。
Such a
そして、これらのグリーンシートに金型等による孔開け加工によって形成された貫通孔にタングステン(W)等の金属粉末を主成分とする金属ペーストを充填したり、W等の金属粉末を主成分とする金属ペーストを印刷塗布したりして、第一および第二のメタライズ層1d,1b、第一および第二の内部導体2d,2b、第一および第二の導体層1f,1e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し、約1600℃の温度で焼成することによってセラミック基体1が作製される。
Then, through holes formed by drilling with a mold or the like in these green sheets are filled with a metal paste mainly composed of metal powder such as tungsten (W), or metal powder such as W is mainly composed. The first and second metallized layers 1d and 1b, the first and second
図1(a),図2(a),図3(a)に示すように、第一および第二の導体層1f,1eがセラミック基体1の下面に形成されることにより、セラミック基体1を平板状の外部電気回路基板の上面に載置し、半田付け等して容易に外部電気回路に接続できる。
As shown in FIGS. 1 (a), 2 (a), and 3 (a), the first and
また第一および第二の内部導体2d,2bは、図1では第一および第二の導体層1f,1eに対して垂直な貫通接続導体のみで形成されているが、セラミック基体1内に第一および第二の導体層1f,1eと平行な内部配線層と組み合わせて形成されていてもよく、これによってセラミック基体1内に電気回路を引き回すことができ、第一および第二の導体層1f,1eをセラミック基体1の底面の好適な位置に形成することができる。そして、これによって、図1において第一および第二の内部導体2d,2bはそれぞれ左右片側に一列に形成されている形態以外に、例えば、両側に分けて形成させたりすることもでき、自由な配置とすることができる。
Further, in FIG. 1, the first and second
また好ましくは、第一および第二の内部導体2d,2bは、凹部1aに接する側すなわち第一および第二のメタライズ層1d,1bとの接続部において、貫通接続導体であるのがよい。第一および第二のメタライズ層1d,1bをセラミックグリーンシートの層間に形成された層間導体で接続すると、セラミックグリーンシートの層間導体が形成された部分でデラミネーション(積層されたグリーンシート同士の接合力が弱いために生じる剥離)が生じやすく、これによって生じた導体層を挟むセラミックグリーンシート間の隙間に、セラミック基体1の凹部1aに封入される電解液が浸入する虞がある。第一および第二の内部導体2d,2bが貫通接続導体である場合は、端面が貫通接続導体と同じ材質の第一および第二のメタライズ層1d,1bに接続されてこれらで覆われるため、接合部に隙間が生じて電解液が進入する虞が少なくなる。
Preferably, the first and second
また、第一のメタライズ層1dから第一の導体層1fにかけて第一の内部導体2dが複数本形成され、第二のメタライズ層1bから第二の導体層1eにかけて第二の内部導体2bが複数本形成され、第二の内部導体2bの本数は第一の内部導体2dの本数よりも少なく、第二の内部導体2bの断面積の合計は第一の内部導体2dの断面積の合計よりも小さくなっている。
A plurality of first
この構成により、第一の内部導体2dと第二の内部導体2bは複数本形成されることから、第一のメタライズ層1dと第一の導体層1fとの間、および第二のメタライズ層1bと第二の導体層1eとの間において、抵抗値が大きくなるのを抑制でき、電池性能が低下するのを防止することができる。
With this configuration, a plurality of first
好ましくは、第一および第二のメタライズ層1d,1b、第一および第二の内部導体2d,2b、第一および第二の導体層1f,1eとなる導体層は、銅(Cu)を含有するのがよい。この構成により、第一および第二のメタライズ層1d,1b、第一および第二の内部導体2d,2b、第一および第二の導体層1f,1eとなる導体層の電気抵抗値を低くすることができ、電池性能が劣化するのを有効に防止することができる。
Preferably, the first and second metallized layers 1d and 1b, the first and second
さらに好ましくは、第一および第二のメタライズ層1d,1b、第一および第二の導体層1f,1eとなる導体層が、Cuを10体積%〜70体積%、Wを30体積%〜90体積%の割合で含有し、第一および第二の内部導体2d,2bが、Cuを20体積%〜80体積%、Wを20体積%〜80体積%の割合で含有するのがよく、第一および第二の内部導体2d,2b中のCu含有量が、第一および第二のメタライズ層1d,1b、第一および第二の導体層1f,1eとなる導体層よりも多いのがよい。これにより、第一および第二のメタライズ層1d,1b、第一および第二の導体層1f,1eとなる導体層が電解液により腐食されるのを有効に防止でき、電池性能が劣化するのを有効に防止することができるので、長期にわたって安定に機能する電池となる。
More preferably, the first and second metallized layers 1d and 1b, and the first and
これら導体層にCuを含有させる方法を、セラミック基体1にAl2O3を主成分とするセラミックスを用いた場合について具体的に説明する。まず、セラミック基体1を形成するために、主成分となるAl2O3原料粉末として、平均粒径が0.5〜2.5μm、好ましくは0.5〜2μmの粉末を用いる。これは、平均粒径が0.5μmよりも小さいと、粉末の取扱いが難しく、また粉末のコストが高くなり、2.5μmよりも大きいと、1500℃以下の温度で焼成することが難しくなり、焼成時に導体層のCu成分を蒸発させてしまうという不具合が生じるためである。
A method of containing Cu in these conductor layers will be specifically described in the case of using ceramics mainly composed of Al 2 O 3 for the
そして、上記Al2O3粉末に対して、第2の成分として、MnO2を2〜6質量%、好ましくは3〜5質量%の割合で添加する。また、適宜、第3の成分として、SiO2、MgO、CaO粉末等を0.4〜8質量%、第4の成分として、W、Moなどの遷移金属の金属粉末や酸化物粉末を着色成分として金属換算で2質量%以下の割合で添加する。
Then, with respect to the Al 2 O 3 powder, as a second component, the
そして、この混合粉末を用いて絶縁層を形成するためのシート状成形体(グリーンシート)を作製する。シート状成形体は、周知の成形方法によって作製することができる。例えば、上記混合粉末に有機バインダや溶媒を添加してスラリーを調製した後、ドクターブレード法によって形成したり、混合粉末に有機バインダを加え、プレス成形、圧延成形等により所定の厚みのシート状成形体を作製できる。 And the sheet-like molded object (green sheet) for forming an insulating layer using this mixed powder is produced. The sheet-like molded body can be produced by a known molding method. For example, after preparing a slurry by adding an organic binder or solvent to the above mixed powder, it is formed by a doctor blade method, or an organic binder is added to the mixed powder, and sheet-like molding with a predetermined thickness is performed by press molding, rolling molding, etc. The body can be made.
このようにして作製したシート状成形体に対して、平均粒径が1〜10μmのCu粉末10〜80体積%、平均粒径が1〜10μmのW粉末を20〜90体積%の割合で含有する導体ペーストを調製し、このペーストを各シート状成形体にスクリーン印刷、グラビア印刷等の手法によって印刷塗布することによって、これら導体層にCuを含有させることができる。 Containing 10 to 80% by volume of Cu powder having an average particle size of 1 to 10 μm and 20 to 90% by volume of W powder having an average particle size of 1 to 10 μm with respect to the sheet-like molded body thus prepared A conductor paste to be prepared is prepared, and this paste is printed and applied to each sheet-like molded body by a method such as screen printing or gravure printing, whereby Cu can be contained in these conductor layers.
また、第二の内部導体2bは第一の内部導体2dよりも数少なく形成されることから、第二の内部導体2bを介して電池外部(電池の底面)より電池内部(凹部)の電解液に伝わる熱を抑えることができる。従って、電池の底面の温度が上昇した場合においても、電解液の温度変化を極力抑え、常に所望の電池性能を発揮させることができる。加えて、第一の内部導体2dの抵抗値と第二の内部導体2bの抵抗値とを近づけることもできる。
Further, since the second
複数の第二の内部導体2bの断面積の合計は、複数の第一の内部導体2dの断面積の合計よりも小さいが、個々の第二の内部導体2bの断面積は個々の第一の内部導体2dの断面積よりも少し大きい断面積とし、第二の内部導体2bの本数が第一の内部導体2dの本数よりも少ないことによりこれら複数の第二の内部導体2bの断面積の合計が複数の第一の内部導体2dの断面積の合計より小さくなるようにしてもよいし、または、個々の第一の内部導体2dの断面積は個々の第二の内部導体2bの断面積よりも同じまたは少し大きい断面積とし、第一の内部導体2dの本数を第二の内部導体2bよりあまり多くしないことにより、複数の第二の内部導体2bの断面積の合計が複数の第一の内部導体2dの断面積の合計より小さくなるようにしてもよい。
The sum of the cross-sectional areas of the plurality of second
好ましくは、個々の第一の内部導体2dの断面積は個々の第二の内部導体2bの断面積と同じまたは少し大きい断面積とするのが、電池の底面の温度が上昇した場合においても電解液の温度変化を有効に抑制でき、第二の内部導体2bより長い第一の内部導体2dの抵抗値と第二の内部導体2bの抵抗値とを近づけられる点でよい。
Preferably, the cross-sectional area of each of the first
また、このようにして作製されたセラミック基体1に形成されたこれらの導体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、特に電池用ケースの内部に形成された第一および第二のメタライズ層1d,1bが充放電による電圧で電解液中に容易に溶出するのを有効に抑制できる。また、第一および第二の導体層1f,1eにおいては半田との濡れ性が良くなり、外部電気回路基板上の配線導体との接合強度がより強固なものとなる。
Further, the exposed surface of these conductor layers formed on the
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層の酸化腐蝕を防止したり各導体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なる。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とともに電気抵抗が大きくなり易い。 If the thickness of the Ni layer is less than 1 μm, it becomes difficult to prevent the oxidative corrosion of each conductor layer made of metallization and to effectively prevent the metal component from eluting from each conductor layer. Tends to deteriorate. On the other hand, if the thickness of the Ni layer exceeds 12 μm, it takes a long time to form the plating, so that the mass productivity is likely to be lowered and the electric resistance is likely to be increased.
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。 Further, if the thickness of the Au layer is less than 0.3 μm, it is difficult to form an Au layer having a uniform thickness, and a portion where the Au layer is extremely thin or a portion where the Au layer is not formed is likely to occur. The effect of preventing oxidative corrosion and the wettability with solder are likely to decrease. On the other hand, if the thickness of the Au layer exceeds 5 μm, it takes a long time to form the plating, and the mass productivity tends to decrease.
好ましくは、図2に示すように、セラミック基体1の上面には凹部1aを取り囲むようにして鉄(Fe)−Ni−コバルト(Co)合金やアルミニウム(Al)等から成る金属製の枠状部材3が銀(Ag)ロウ,Alロウ等を介してロウ付けされているのがよい。この構成により、枠状部材3の上に金属製の蓋体4を載せ、蓋体4をシーム溶接法等の溶接法を採用することによって、作業効率よくかつ確実にセラミック基体1の凹部1aの内部を気密に封止することができる。
Preferably, as shown in FIG. 2, a metal frame-like member made of iron (Fe) -Ni-cobalt (Co) alloy, aluminum (Al), or the like so as to surround the
また、この場合、セラミック基体1の上面の枠状部材3がロウ付けされる部位には、W等から成るメタライズ層が形成され、その表面にNi等のめっきが施されているのがよく、この構成によりセラミック基体1上面のロウ材との濡れ性が良くなり、セラミック基体1上面と枠状部材3との接合強度がより強固なものとなる。また、枠状部材3は、鉄−ニッケル−コバルト合金の表面にアルミニウム層を形成したものでもよく、アルミニウム層により電解液に侵されにくいものとできる。
Further, in this case, a metallized layer made of W or the like is formed on a portion where the frame-
さらに好ましくは、枠状部材3は断面が上下方向に長い長方形状であるのがよい。枠状部材3に蓋体4を溶接接合する際に、蓋体4の外周部が熱膨張し、基体1と蓋体4との熱膨張差が発生するが、この構成により、セラミック基体1と蓋体4との熱膨張差を枠状部材3で吸収させ易くでき、セラミック基体1に蓋体4との熱膨張差による熱応力が加わるのを有効に防止することができる。その結果、セラミック基体1にクラック等の破損が発生するのを防止し、凹部1a内部をより確実に気密に保持することができる。
More preferably, the frame-shaped
そして、図1においては、セラミック基体1の上面にアルミナ質焼結体等のセラミックスや、Fe−Ni−Co合金やAl合金等の金属やエポキシ樹脂等の樹脂から成る蓋体4をAgロウ,Alロウ等のロウ材や樹脂製の接着材を介して接合、または超音波接合法によって接合しセラミック基体1の凹部1aを覆うことによって、セラミック基体1内部を気密封止できる。
In FIG. 1, a
また、図2においては、枠状部材3にFe−Ni−Co合金やAl合金等の金属製の蓋体4を溶接接合、または超音波接合しセラミック基体1の凹部1aを覆うことによって、セラミック基体1内部を確実に気密封止できる。従って、外部から水分や酸素等がセラミック基体1と蓋体4との界面を通ってセラミック基体1内部の電解液中に侵入するのを抑制することができる。
Further, in FIG. 2, the frame-
次に、本発明の電池用ケースの第二の実施の形態について図3を用いて説明する。
本発明の電池用ケースの第二の実施の形態は、セラミック基体1の上面の中央部に直方体状の凹部1aが形成され、セラミック基体1の上面の凹部1aの周囲には第一のメタライズ層1dが形成されており、凹部1aの底面には第二のメタライズ層1bが形成されている。さらに、セラミック基体1の下面には、第一の導体層1fおよび第二の導体層1eが形成されており、第一のメタライズ層1dから第一の導体層1fにかけて複数本形成された第一の内部導体2d、および第二のメタライズ層1bから第二の導体層1eにかけて複数本形成された第二の内部導体2bが形成されている。そして、第二の内部導体2bは、その本数が第一の内部導体2dの本数よりも少なく、第二の内部導体2dの断面積の合計は第一の内部導体2dの断面積の合計よりも小さい。
Next, a second embodiment of the battery case of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment of the battery case of the present invention, a
本発明の電池用ケースの第二の実施の形態において、第一の実施の形態と異なるのは、セラミック基体1の凹部1aの一側面と底面との間に段差1cが形成されていない点と、第一のメタライズ層1dがセラミック基体1の上面の凹部1aの周囲に形成されている点だけであり、これらの形状や位置の違いに応じて第一の実施の形態の形成方法を変更することにより第二の実施の形態の電池用ケースを得ることができる。そして、第一のメタライズ層1dの形成位置が異なることによる以外は、第一の実施の形態の電池用ケースと同じ特徴を奏することができる。従って、以下第一のメタライズ層1d以外の説明は省略する。
The second embodiment of the battery case of the present invention differs from the first embodiment in that no
第二の実施の形態において、第一のメタライズ層1dは、図3(a)(b)に示すようにセラミック基体1の上面の凹部1aの周囲に形成されている。このセラミック基体1の上面の第一のメタライズ層1dに少なくとも下面が導電性である蓋体4を電気的に接続することによって、基体1の凹部1aの一内側面と底面との間に図1および図2に示すような段差1cを設けずとも電池として機能させることができる。その結果、基体1を小型化できるとともに、基体1の凹部1a内部に電池要素を容易に実装できるようになる。
In the second embodiment, the
図3において、第一のメタライズ層1dは、セラミック基体1の上面の凹部1aの周囲に全周にわたって形成されているが、第一の内部導体2dと電気的に接続される一部分のみに形成してもよい。しかしながら、凹部1aの周囲の全周にわたって形成する方が蓋体4との接続抵抗を低くできる点で好ましい。
In FIG. 3, the
また、第一の実施の形態に比べ、第一の内部導体2dの長さが長くなる分、第一の内部導体2dの電気抵抗が大きくなるが、複数の第一の内部導体2dとし、その本数を多くする、または、断面積の合計を大きくすることにより電気抵抗を大きくなり過ぎないようにすることができる。
In addition, as compared with the first embodiment, the length of the first
なお、第二の実施の形態においても、図2に示すように、セラミック基体1の上面の第一のメタライズ層1dに金属製の枠状部材3をロウ付けしてもよく、蓋体4を作業効率よく接合できるとともに凹部1aの内部をより確実に気密に封止することができるようになる。
Also in the second embodiment, as shown in FIG. 2, a metal frame-
次に、本発明の電池について以下に詳細に説明する。図4は本発明の電池の実施の形態の一例として図1の第一の実施の形態による電池用ケースを用いた電池(これを電池Bとする)を示す断面図、図5は本発明の電池の実施の形態の他の例として図3の第二の実施の形態による電池用ケースを用いた電池(これを電池Cとする)を示す断面図であり、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、BまたはCは電池である。 Next, the battery of the present invention will be described in detail below. 4 is a cross-sectional view showing a battery (referred to as battery B) using the battery case according to the first embodiment of FIG. 1 as an example of the embodiment of the battery of the present invention, and FIG. It is sectional drawing which shows the battery (it is set as the battery C) using the battery case by 2nd embodiment of FIG. 3 as another example of embodiment of a battery, B-1 is a positive electrode plate, B-2 is a negative electrode plate, B-3 is an insulating sheet, B-4 is an electrolytic solution, and B or C is a battery.
本発明の電池Bは、上記の第一の実施の形態による電池用ケースと、第二のメタライズ層1bの上面に載置されて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一端部が第一のメタライズ層1dに電気的に接続された負電極板B−2と、セラミック基体1の上面に凹部1aを覆って取着された蓋体4とを具備している。
The battery B of the present invention includes the battery case according to the first embodiment, the positive electrode plate B-1 placed on the upper surface of the
また本発明の電池Cは、上記の第二の実施の形態による電池用ケースと、第二のメタライズ層1bの上面に載置されて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を含浸した絶縁シートB−3を介して密着するように載置された負電極板B−2と、凹部1aを覆うようにしてセラミック基体1の上面に接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされ、導電性樹脂を介して第一のメタライズ層1dに接続されるとともに負電極板B−2に当接されて電気的に接続された蓋体4とを具備している。
The battery C of the present invention includes a battery case according to the second embodiment, a positive electrode plate B-1 placed on the upper surface of the
これにより、本発明の電池B,Cは、上記本発明の電池用ケースを用いた気密信頼性が高く、量産性に優れるものとなる。また、第一および第二のメタライズ層1d,1bを負電極板B−2および正電極板B−1にそれぞれ接続することができ、その結果、電池B,Cは電池として機能するものとなる。 As a result, the batteries B and C of the present invention have high hermetic reliability using the battery case of the present invention and are excellent in mass productivity. Further, the first and second metallized layers 1d and 1b can be connected to the negative electrode plate B-2 and the positive electrode plate B-1, respectively. As a result, the batteries B and C function as batteries. .
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。 The positive electrode plate B-1 is a plate or sheet having a positive electrode active material such as LiCoO 2 or LiMn 2 O 4 and a conductive material such as acetylene black or graphite, and the negative electrode plate B-2 is It is a plate or sheet containing a negative electrode active material made of a carbon material such as coke or carbon fiber.
正電極板B−1および負電極板B−2はこれらの正極活物質または負極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、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。 The positive electrode plate B-1 and the negative electrode plate B-2 are prepared by adding the conductive material to the positive electrode active material or the negative electrode active material, and adding and mixing a binder such as polytetrafluoroethylene or polyvinylidene fluoride to form a slurry. The sheet is formed into a sheet using a well-known doctor blade method, and the sheet is then cut into, for example, a circle.
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との間に載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との間の電解液B−4の移動を可能とする。 The insulating sheet B-3 is made of a non-woven fabric made of polyolefin fiber, a microporous membrane made of polyolefin, and the like, impregnated with the electrolytic solution B-4, and between the positive electrode plate B-1 and the negative electrode plate B-2. By being placed between, the contact between the positive electrode plate B-1 and the negative electrode plate B-2 is prevented, and the electrolytic solution B- between the positive electrode plate B-1 and the negative electrode plate B-2. 4 movements are possible.
電解液B−4は、例えばシリンジなどの注入手段を用いて凹部1aの上面から電池B,Cの内部に注入される。そして、注入後にセラミック基体1または枠状部材3の上面に蓋体4を気密に接合することによって、電池B,Cの内部を気密に封止することができる。
The electrolytic solution B-4 is injected into the batteries B and C from the upper surface of the
そして、図4の電池Bにおいては、セラミック基体1の上面にアルミナ質焼結体等のセラミックスや、Fe−Ni−Co合金やAl合金等の金属やエポキシ樹脂等の樹脂等から成る蓋体4をAgロウ,Alロウ等のロウ材や樹脂製の接着材を介して接合、または超音波接合法によって接合しセラミック基体1の凹部1aを覆うことによって、セラミック基体1内部を気密に封止することにより電池Bとなる。
In the battery B of FIG. 4, a
また、電池Bにおいて図2の電池用ケースを用いる場合は、枠状部材3にFe−Ni−Co合金やAl合金等の金属製の蓋体4を溶接接合しセラミック基体1の凹部1aを覆うことによって、セラミック基体1内部を確実に気密封止できる。従って、外部から水分や酸素等がセラミック基体1と蓋体4との界面を通ってセラミック基体1内部の電解液中に侵入するのをより有効に抑制することができる。
When the battery case shown in FIG. 2 is used in the battery B, the
また、図5の電池Cにおいては、蓋体4は、具体的に、Fe−Ni−Co合金やAl合金等の金属、またはアルミナ質焼結体等のセラミックスやエポキシ樹脂等の樹脂などの絶縁体から成り、蓋体4が絶縁体から成る場合は少なくとも下側主面にNi,Al等の金属を蒸着法等によって被着させて成る金属層4aが形成され、蓋体4をAgロウ,Alロウ等のロウ材やAg等の金属を含む樹脂製の導電性接着材を介して接合しセラミック基体1の凹部1aを覆うことによって、セラミック基体1内部を気密に封止することにより電池Cとなる。
Further, in the battery C of FIG. 5, the
好ましくは、蓋体4の少なくとも下側主面はAlから成るのがよい。この構成により、蓋体4が耐腐食性に優れる不動態皮膜を表面に形成することができ、電解液B−4または外部の雰囲気によって腐食されるのを有効に防止し、電池B,C内部の気密信頼性を非常に優れたものとすることができる。
Preferably, at least the lower main surface of the
蓋体4は、Alから成る板材や、セラミックスから成る板材の下側主面にAl層が形成された板材や、Fe−Ni−Co合金やFe−Ni合金等の板材の下側主面にAl層が形成されたものであってもよい。また、蓋体4の下側主面の外周部に全周にわたって突条(線状に突出した部位)が形成されるのが好ましい。この突条は、蓋体4がAlから成る板材であれば、蓋体4をプレス機で打ち抜く際に突条を同時に形成したり、打ち抜き後に所謂コイニング法(被加工物の側方を拘束して肉の逃げ場を限定するとともに凹凸部を型面に形成した金型と被加工材とを重ね合わせて上下から押圧することにより金型の凹凸模様を被加工材の表面に転写する方法)により例えば高さが0.1mm程度で断面が下に凸の三角形状に形成したりすることにより設けられる。
The
また、蓋体4がFe−Ni−Co合金等の下側主面にAl層が形成された板材から成るのであれば、これらの金属のインゴットを圧延して、例えば、厚さが0.2〜0.5mmの板材とするときにその表面に例えば厚さが0.1mmのAl板をクラッド接合し、その後、突条を上記コイニング法により形成することにより設けることができる。
Further, if the
そして、セラミック基体1の上面の凹部1aの周囲に設けられた金属接合用のメタライズ層や枠状部材3または第一のメタライズ層1dの上面にアルミニウム層を形成しておき、これに蓋体4の外周部に形成された突条を当接させて蓋体4を載置し、蓋体4の上面から数十kHz程度の超音波をあてることにより、蓋体4の下面の突条が、セラミック基体1側の上面のアルミニウム層の凹凸に沿って潰れながらセラミック基体1側のアルミニウム層に接合される。このとき、セラミック基体1の上面が反っていたり、うねっていたりする場合においても突条の潰れの大きさが異なることにより接合される。そして、この超音波接合方法によれば電池B,Cの凹部1a内の気密性を損なうことなく、蓋体4を強固に接合することを可能とする。
Then, an aluminum layer is formed on the upper surface of the metallization layer for metal bonding, the frame-shaped
超音波接合法は、より詳細には例えば次のようにして実施される。すなわち、接合対象物であるセラミック基体1と蓋体4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2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。
More specifically, the ultrasonic bonding method is performed as follows, for example. That is, the
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4およびセラミック基体1側のアルミニウム層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、よって電池の寿命を長くすることができる。
In the ultrasonic bonding method, at the initial stage when ultrasonic vibration is applied, an oxide film or dirt on the surface of the bonded portion is pushed out toward the outer side of the bonded portion, and the aluminum crystal grains of the aluminum layer on the
さらに、超音波接合法によれば、Al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接合部を形成することができる。 Furthermore, according to the ultrasonic bonding method, other metals hardly diffuse into Al, and therefore, a bonded portion having further corrosion resistance can be formed with respect to the electrolytic solution B-4.
電解液B−4は、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。 The electrolytic solution B-4 is obtained by dissolving a lithium salt such as lithium tetrafluoroborate or an acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid in an organic solvent such as dimethoxyethane or propylene carbonate.
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,Cを用いることにより、セラミック基体1は耐薬品性に優れているため、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中に電池用ケースBから溶け出した不純物が混入して電解液B−4を劣化させることもなく、電池性能を良好に維持することができる。
Such an electrolytic solution B-4 is highly corrosive and soluble, but by using the batteries B and C of the present invention, the
また、従来用いられていた金属用ケースでは図6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と絶縁シート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、かしめる必要がないために厚さを1mm以下にすることができ、携帯機器の薄型化に大きく寄与できるものとなる。
Further, in the metal case that has been conventionally used, as shown in FIG. 6, the positive electrode can 11 and the negative electrode can 12 are integrated by caulking them with a
次に、本発明の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B,Cは、上記電池用ケースおよび電池B,Cと同様の構成およびその作用効果を有するものである。 Next, the electric double layer capacitor case and the electric double layer capacitors B and C of the present invention have the same configuration and operational effects as the battery case and the batteries B and C.
すなわち、図1に示す本発明の電気二重層キャパシタ用ケースは、上面の中央部に直方体状,角柱状または円柱状等の凹部1aが形成され、凹部1aの一内側面と底面との間に段差1cが形成されたセラミック基体1と、段差1cの上面に形成された第一のメタライズ層1dと、凹部1aの底面に形成された第二のメタライズ層1bと、セラミック基体1の下面に設けられた第一の導体層1fおよび第二の導体層1eと、第一のメタライズ層1dから第一の導体層1fにかけて複数本形成された第一の内部導体2d、および第二のメタライズ層1bから第二の導体層1eにかけて複数本形成された第二の内部導体2bとを具備しており、第二の内部導体2bは、その本数が第一の内部導体2dの本数よりも少なく、それらの断面積の合計が第一の内部導体2dの断面積の合計よりも小さいものである。
That is, the electric double layer capacitor case of the present invention shown in FIG. 1 has a rectangular parallelepiped, prismatic or
また、図4に示す本発明の電気二重層キャパシタBは、上記構成の電気二重層キャパシタ用ケースと、第二のメタライズ層1bの上面に載置されて電気的に接続された第一の電極B−1と、第一の電極B−1の上面に電解液B−4を含浸した絶縁シートB−3を介して密着するように載置されるとともに一端部が第一のメタライズ層1dに電気的に接続された第二の電極B−2と、セラミック基体1の上面に凹部1aを覆って取着された蓋体4とを具備しているものである。
Also, the electric double layer capacitor B of the present invention shown in FIG. 4 has an electric double layer capacitor case configured as described above and a first electrode placed on and electrically connected to the upper surface of the
図3に示す本発明の電気二重層キャパシタ用ケースの実施の形態の他の例においては、上面の中央部に凹部1aが形成されたセラミック基体1と、セラミック基体1の上面の凹部1aの周囲に形成された第一のメタライズ層1dと、凹部1aの底面に形成された第二のメタライズ層1bと、セラミック基体1の下面に設けられた第一の導体層1fおよび第二の導体層1eと、第一のメタライズ層1dから第一の導体層1fにかけて複数本形成された第一の内部導体2d、および第二のメタライズ層1bから第二の導体層1eにかけて複数本形成された第二の内部導体2bとを具備しており、第二の内部導体2bは、その本数が第一の内部導体2dの本数よりも少なく、それらの断面積の合計が第一の内部導体2dの断面積の合計よりも小さいものである。
In another example of the embodiment of the electric double layer capacitor case of the present invention shown in FIG. 3, the
また、図5に示す電気二重層キャパシタCの実施の形態の他の例においては、上記構成の電気二重層キャパシタ用ケースと、第二のメタライズ層1bの上面に載置されて電気的に接続された第一の電極B−1と、第一の電極B−1の上面に電解液B−4を含浸した絶縁シートB−3を介して密着するように載置された第二の電極B−1と、凹部1aを覆うようにしてセラミック基体1の上面に接合されるとともに少なくとも下側主面が導電性とされ、導電性樹脂を介して第一のメタライズ層1dに接続されるとともに第二の電極B−2に当接されて電気的に接続された蓋体4とを具備しているものである。
Further, in another example of the embodiment of the electric double layer capacitor C shown in FIG. 5, the electric double layer capacitor case having the above structure is placed on and electrically connected to the upper surface of the
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,Cは、第一および第二の導体層1d,1eにおける極性はなく、第一の導体層1d側を陽極、第二の導体層1e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。
The first electrode B-1 and the second electrode B-2 are obtained by, for example, carbonizing activation of phenol resin fibers (novoloid fibers), and the activation is performed in a high temperature atmosphere of 800 to 1000 ° C. It is carried out by bringing it into contact with an activation gas such as high-temperature steam, and gasifies volatile components or part of carbon atoms in the carbide, mainly developing a fine structure of 1 to 10 nm to increase the internal surface area to 1 × 10 6 m 2. / Kg or more. The electric double layer capacitors B and C of the present invention have no polarity in the first and second conductor layers 1d and 1e, and can be used with the
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。 The electrolytic solution B-4 is, for example, a lithium salt such as lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) or a quaternary ammonium salt such as tetraethylammonium tetrafluoroborate ((C 2 H 5 ) 4 NBF 4 ) using propylene carbonate. It is dissolved in a solvent such as (PC) or sulfolane (SLF).
また、絶縁シート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。 Further, for the insulating sheet B-3, for example, a resin having heat resistance such as glass fiber, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, and polyamide is used.
そして、電気二重層キャパシタB,Cは、第一のメタライズ層1bの上面に、第一の電極B−1,絶縁シートB−3,第二の電極B−2,蓋体4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、Alロウ,Agロウ,Au−Sn半田等を用いたロウ付けや樹脂接着材等を用いた接着等の方法によって基体1の上面に凹部1aを覆うように接合され電気二重層キャパシタB,Cとなる。
In the electric double layer capacitors B and C, the first electrode B-1, the insulating sheet B-3, the second electrode B-2, and the
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または電気二重層キャパシタ用ケースを用いた電池または電気二重層キャパシタB,C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または電気二重層キャパシタ用ケースとしてもよく、その場合、蓋体4は各凹部1aをすべて覆う一枚の蓋体4とするか、またはそれぞれの凹部1aを覆う複数の蓋体4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,Cを並列接続することにより高容量の電池B,C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,Cとすることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the battery case or the electric double layer capacitors B and C using the battery case or the electric double layer capacitor case having one
また、例えば、本発明では電池用ケースまたは電気二重層キャパシタ用ケースのセラミック基体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、窒化アルミニウム質焼結体から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。
Further, for example, in the present invention, the material of the
1:セラミック基体
1a:凹部
1b:第二のメタライズ層
1c:段差
1d:第一のメタライズ層
1e:第二の導体層
1f:第一の導体層
2b:第二の内部導体
2d:第一の内部導体
4:蓋体
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
B−4:電解液
B:電池,電気二重層キャパシタ
C:電池,電気二重層キャパシタ
1:
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