JP4903421B2 - セラミック容器およびこれを用いた電池または電気二重層キャパシタ - Google Patents

Description

本発明は、充電式電池または電気二重層キャパシタ等に使用されるセラミック容器およびこれを用いた電池または電気二重層キャパシタに関し、より詳しくは携帯電話等の小型電子機器に用いられる薄型の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池または電気二重層キャパシタと、それらに用いられるセラミック容器に関する。

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ま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。

また、電気二重層キャパシタは、異なる２つの相（例えば固体電極と電解液）が接触する界面において極めて短い距離を隔てて正負の電荷が対向して配列した状態のものであり、その正極材および負極材に用いられる黒鉛（グラファイト），ホウ素化黒鉛，活性炭，コークス等の炭素材料の表面に形成される電解液中のイオンの吸着層、すなわち正極材および負極材に用いられるグラファイト等の炭素材料の表面に形成される電気二重層のイオンの静電的な吸着および脱着作用を利用して電気エネルギーを充電したり、放電したりすることができる電気素子であり、電気二重層キャパシタの内部は、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等からなるセパレータを隔てて配置された炭素材料から成る２つの分極性電極と、電解液とから構成され、その電解液の違いにより有機溶液系と水溶液系の２種類に分類される。

このように電気二重層キャパシタは上記２つの分極性電極と電解液との界面に形成される電気二重層への電荷の蓄積を利用するものであるから、耐電圧を超えて電解液の電気分解が発生しない限りにおいては分極性電極の表面積に対応した極めて大きな電荷を蓄積することができる。

特に、有機溶液系を用いた電気二重層キャパシタは、硫酸水溶液等の水溶液を電解液に用いた水溶液系電気二重層キャパシタに比して駆動電圧を２〜４倍にすることができ、蓄え得る電気エネルギーＥは、電圧をＶ、容量をＣとすると、Ｅ＝ＣＶ^２／２で表わされることから大きなエネルギー密度を得ることができる。

そして、近年、図８に示すような、正電極板（または第一の分極性電極），負電極板（または第二の分極性電極）およびセパレータから成る電池要素または電気二重層キャパシタ要素と電解液とをセラミック基体に収容した薄型の二次電池および電気二重層キャパシタが提案されている。

この従来の二次電池および電気二重層キャパシタは、図８に示すように第一のメタライズ層12ａが凹部の底面に形成され、第二のメタライズ層12ｂが凹部の周囲に形成されてなる側壁の上面に形成されたアルミナ質焼結体等からなるセラミック基体11と、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金等の金属から成る蓋体15とで基本的に構成される容器内に、電解液Ｂ−４が含侵されたセパレータＢ−３を正電極板Ｂ−１または分極性電極Ｂ−１と負電極板Ｂ−２または分極性電極Ｂ−２との間に挟んだ状態でメタライズ層12ａと蓋体15との間に配置した密閉型構造とされている。メタライズ層12ａおよび蓋体15における充放電はセラミック基体11の下面に形成された第一、および第二の電極Ｃ，Ｄを介して行われる（例えば、下記の特許文献１参照）。
特開2004−227959号公報（第４−６頁、図１）

図８に示されるセラミック基体11を用いた電池または電気二重層キャパシタは、セラミックスが耐薬品性に優れているため、セラミック基体11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中にセラミック基体11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。

しかしながら、第一のメタライズ層12ａは高性能な電解液Ｂ−４を用いると、第一のメタライズ層12ａの成分が電解液Ｂ−４中に溶け出して電解液Ｂ−４を劣化させ、電池または電気二重層キャパシタの性能を劣化させてしまう、あるいは第一のメタライズ層12ａの腐食により第一のメタライズ層12ａの電気伝導性が損なわれたり、さらには第一のメタライズ層12ａが断線してしまったりするといった問題点があった。

したがって、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、電解液による腐食によって第一のメタライズ層の成分が電解液中に溶出し、電池あるいは電気二重層キャパシタの性能が損なわれたり、また腐食によって第一のメタライズ層の電気伝導性が大きく損なわれたり、断線したりするといった不具合を発生させることがないセラミック容器およびこれを用いた高性能の電池または電気二重層キャパシタを提供することにある。

本発明のセラミック容器は、電池要素または電気二重層キャパシタ要素が内部に収容される凹部を上面に有するセラミック基体と、前記凹部の底面を取り囲み前記凹部を形成する側壁の下端から前記凹部の底面にかけて前記凹部の底面の外縁に沿うように形成されたセラミックコート層と、前記凹部の底面に、前記側壁の直下から前記セラミックコート層の直下を経由して前記セラミックコート層の内側端部よりも内側まで延在されたメタライズ層と、前記メタライズ層の延在部およびその周囲の前記セラミックコート層を覆うように前記凹部の底面に形成された導電層とを具備していることを特徴とする。

本発明のセラミック容器は、上記構成において好ましくは、前記セラミックコート層は、前記側壁直下の前記セラミックコート層に加えて、前記延在部の上面外周部から前記凹部の底面にかけて前記延在部の全周に形成されていることを特徴とする。

また、本発明のセラミック容器は、上記構成において好ましくは、前記セラミックコート層はアルミナ質焼結体から成り、その厚みが３μｍ以上であることを特徴とする。

また、本発明のセラミック容器は、上記構成において好ましくは、前記セラミックコート層は、複数層から成ることを特徴とする。

また、本発明のセラミック容器は、上記構成において好ましくは、前記導電層は、アルミニウム，亜鉛，またはこれらの金属を主成分とする合金，金，ステンレス，チタンから選ばれた少なくとも１種の金属から成ることを特徴とする。

また、本発明のセラミック容器は、上記構成において好ましくは、前記導電層は、アルミニウム層の上にチタン層、チタン層の上にアルミニウム層、またはチタン層の上にアルミニウム層およびチタン層を順次積層した層のいずれかから成ることを特徴とする。

本発明の電池は、上記構成のセラミック容器と、前記凹部内に収容された正電極板，負電極板，これら電極板の間に介在するセパレータおよび電解液と、前記側壁の上面に前記凹部を塞ぐように取着された蓋体とを具備していることを特徴とする。

本発明の電気二重層キャパシタは、上記構成のセラミック容器と、前記凹部内に収容された２つの分極性電極，これら２つの分極性電極の間に介在するセパレータおよび電解液と、前記側壁の上面に前記凹部を塞ぐように取着された蓋体とを具備していることを特徴とする。

本発明のセラミック容器は、電池要素または電気二重層キャパシタ要素が内部に収容される凹部を上面に有するセラミック基体と、凹部の底面を取り囲み凹部を形成する側壁の下端から凹部の底面にかけて凹部の底面の外縁に沿うように形成されたセラミックコート層と、凹部の底面に、側壁の直下からセラミックコート層の直下を経由してセラミックコート層の内側端部よりも内側まで延在されたメタライズ層と、メタライズ層の延在部およびその周囲のセラミックコート層を覆うように凹部の底面に形成された導電層とを具備していることから、メタライズ層が電解液に接触することがなく、メタライズ層の成分が電解液中に溶出して電解液を劣化させたり、メタライズ層が電解液によって腐食されることによってメタライズ層の電気伝導性が損なわれたり、メタライズ層が断線してしまったりするのを防止できる。

さらに、セラミックコート層により、セラミック基体の底部と側壁との接合部のデラミネーションが防止されるとともに、セラミック基体の底部と側壁との間におけるメタライズ層を覆うことでメタライズ層の表面と側壁の下面との接合を確実なものとすることができるという作用効果も得ることができる。

本発明のセラミック容器は、上記構成において好ましくは、セラミックコート層は、側壁直下のセラミックコート層に加えて、延在部の上面外周部から凹部の底面にかけて延在部の全周に形成されていることから、凹部底面にメタライズ層が形成されることによってメタライズ層の延在部の外周面に生じる段差をセラミックコート層で埋めることができ、段差の下端付近において導電層に延在部の表面から凹部の底面にかけて連続的な膜面として形成されない形成不良部が生じてしまうのを防止できる。その結果、延在部の外周面が電解液に接触し、メタライズ層の成分が電解液中に溶出することによって電解液を劣化させたり、メタライズ層が電解液によって腐食されることによってメタライズ層の電気伝導性が損なわれたりするのを防止できる。

また、本発明のセラミック容器は、上記構成において好ましくは、セラミックコート層はアルミナ質焼結体から成り、その厚みが３μｍ以上であることから、メタライズ層が電解液に対して腐食され難いセラミックコート層が保護層として機能し、メタライズ層の腐食と溶出を効果的に防止することができる。

また、本発明のセラミック容器は、上記構成において好ましくは、セラミックコート層は、複数層から成ることから、電解液に対してより腐食され難い信頼性の高い保護層としてのセラミックコート層を形成することができ、メタライズ層の腐食と溶出を効果的に防止することができる。

また、本発明のセラミック容器は、上記構成において好ましくは、導電層は、アルミニウム，亜鉛，またはこれらの金属を主成分とする合金，金，ステンレス，チタンから選ばれた少なくとも１種の金属から成ることから、凹部の底面におけるメタライズ層は、耐腐食性の導電層およびセラミックコート層で覆われて電解液から保護され、従ってメタライズ層が腐食したり、その成分が電解液に溶出したりすることがない。

さらに、電解液に対して腐食し難い金属で導電層を形成しているために、メタライズ層の腐食や溶出を防止することができ、セラミック容器の信頼性が高いものとなる。

また、本発明のセラミック容器は、上記構成において好ましくは、導電層は、アルミニウム層の上にチタン層、チタン層の上にアルミニウム層、またはチタン層の上にアルミニウム層およびチタン層を順次積層した層のいずれかから成ることから、電解液に対して腐食し難い金属が層状に形成されて、極めて腐食し難い導電層が形成される。すなわち、アルミニウム層は電解液によって腐食された場合、粒状に腐食が進行するのに対し、チタン層は電解液によって腐食された場合、柱状に腐食が進行するため、例え導電層が腐食したとしても、アルミニウム層とチタン層とで腐食の進行の仕方が異なるため、メタライズ層まで腐食が進行し難いものとすることができる。よって、メタライズ層の腐食や溶出を効果的に防止することができ、セラミック容器の信頼性を極めて高いものとすることができる。

本発明の電池は、上記構成のセラミック容器と、凹部内に収容された正電極板，負電極板，これら電極板の間に介在するセパレータおよび電解液と、側壁の上面に凹部を塞ぐように取着された蓋体とを具備していることにより、特性が劣化しにくく、気密信頼性の高い電池となる。

本発明の電気二重層キャパシタは、セラミック容器と、凹部内に収容された２つの分極性電極，これら２つの分極性電極の間に介在するセパレータおよび電解液と、側壁の上面に凹部を塞ぐように取着された蓋体とを具備していることにより、特性が劣化しにくく、気密信頼性の高い電気二重層キャパシタとなる。

本発明のセラミック容器およびこれを用いた電池または電気二重層キャパシタについて以下に詳細に説明する。

図１において、（ａ）は本発明のセラミック容器の実施の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の中心線部分における断面図を示す。また、図２は図１（ｂ）の要部（左下部）拡大断面図である。また、図３において、（ａ）は本発明のセラミック容器の実施の形態の他の例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の中心線部分における断面図を示す。また、図４は図３（ｂ）の要部（左下部）拡大断面図である。

これらの図において、１はセラミック基体，１ａはセラミック基体１の上面に設けられた電池要素または電気二重層キャパシタ要素が内部に収容される凹部、１ｂは凹部１ａの底面を取り囲み凹部１ａを形成する側壁、２ａはセラミック基体１の凹部１ａの底面に形成されたメタライズ層（以下、第一のメタライズ層という）、２ａ−Ａは第一のメタライズ層２ａからセラミック基体１の外側にかけて形成された接続導体（以下、第一の接続導体という）、２ａ−Ｂはメタライズ層２ａの延在部、２ｃは導電層、３は側壁１ｂの下端から凹部１ａの底面にかけて凹部１ａの底面の外縁に沿うように形成されるとともに、第一のメタライズ層２ａの延在部２ａ−Ｂの上面外周部から凹部１ａの底面にかけて延在部２ａ−Ｂの全周に形成され、延在部２ａ−Ｂを取り囲むように形成されたセラミックコート層である。

なお、本実施の形態例において、Ｃはセラミック基体１の下面に形成された第一の電極であり、第一の電極Ｃは、第一の接続導体２ａ−Ａが第一のメタライズ層２ａから第一の電極Ｃにかけて形成されることによって第一のメタライズ層２ａに接続されている。また、Ｄはセラミック基体１の下面に第一の電極Ｃと電気的に独立して形成された第二の電極、２ｂは側壁１ｂの上面に凹部１ａを取り囲むように形成された第二のメタライズ層、２ｂ−Ａは第二のメタライズ層２ｂから第二の電極Ｄにかけて形成された第二の接続導体である。図１（ａ）および図３（ａ）において、第一のメタライズ層２ａおよび第二のメタライズ層２ｂが形成されている部位を判りやすくするためにハッチングを付しているが、これらは断面を示すものではない。

また、図７は、本発明の電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢの実施の形態の一例を示す断面図である。図７において、Ｂ−１は正電極板または分極性電極（第一の分極性電極）、Ｂ−２は負電極板または分極性電極（第二の分極性電極）、Ｂ−３は正電極板（または第一の分極性電極）Ｂ−１と負電極板（または第二の分極性電極）Ｂ−２との間に介在するセパレータ、Ｂ−４は電解液を示す。これら正電極板（第一の分極性電極）Ｂ−１，負電極板（第二の分極性電極）Ｂ−２，セパレータＢ−３および電解液Ｂ−４から成る電池要素または電気二重層キャパシタ要素は、凹部１ａ内に収容される。また、５は側壁１ｂの上面に凹部１ａを覆って塞ぐように取着された蓋体を示す。その他の図１〜図６と共通する部分には同じ符合が付されている。

本発明のセラミック容器において、セラミック基体１は、アルミナ（酸化アルミニウム，Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体等のセラミックスから成る直方体状、円柱状、多角柱状のものであり、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Ａｌ_２Ｏ_３質焼結体から成る場合、Ａｌ_２Ｏ_３，酸化珪素（ＳｉＯ_２），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グリーンシートと成し、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直方体状、円柱状、多角柱状の凹部１ａ等を形成するために適当な打抜き加工を施す。

そして、これらのグリーンシートの所定の位置にタングステン（Ｗ）等の金属粉末を主成分とする金属ペーストを印刷塗布して第一，第二のメタライズ層２ａ，２ｂ、第一，第二の接続導体２ａ−Ａ，２ｂ−Ａ、および第一，第二の電極Ｃ，Ｄ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。

図１〜図４においては、第一のメタライズ層２ａが、側壁１ｂの下端のセラミックコート層３の内側端部よりも内側に形成された延在部２ａ−Ｂ、およびセラミックコート層３の直下を経由して側壁１ｂの直下方向に導出されて形成されている。また、第一および第二の接続導体２ａ−Ａ，２ｂ−Ａは、いずれもセラミック基体１の側面に設けら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である場合を示し、第一のメタライズ層２ａが側壁１ｂ直下の外側まで導出された第一のメタライズ層２ａから外側面で第一の電極Ｃに接続された第一の接続導体２ａ−Ａ、または第二のメタライズ層２ｂと第二の電極Ｄとを接続する第二の接続導体２ｂ−Ａがキャスタレーション導体によって実現されている場合を示している。

なお、第一および第二の接続導体２ａ−Ａ，２ｂ−Ａは、キャスタレーション導体ではなく、単なる側面導体であってもよい。しかしながら、キャスタレーション導体であることによって、キャスタレーションの形成後、吸引印刷法によって導体層を形成することができ、セラミック基体１の側面にスクリーン印刷して側面導体を形成する場合に比べて、生産性を向上することができるという作用効果がある。

また、これらの第一および第二の接続導体２ａ−Ａ，２ｂ−Ａは、セラミック基体１内部を上下に貫通するビアホール導体によってもよく、この場合、第一のメタライズ層２ａは、第一のメタライズ層２ａからセラミック基体１を上下方向に貫通するビアホール導体（不図示）を介して第一の電極Ｃに接続される。同様に第二のメタライズ層２ｂは、第二のメタライズ層２ｂからセラミック基体１の側壁１ｂを上下方向に貫通するビアホール導体（不図示）を介して第二の電極Ｄに接続される。

このビアホール導体を介して接続される第一および第二の接続導体２ａ−Ａ，２ｂ−Ａとする場合には、第一のメタライズ層２ａと第一の電極Ｃおよび第二のメタライズ層２ｂと第二の電極Ｄとが最短距離で接続されるために、内部抵抗を小さくすることができ、よって発熱を抑制することもできる。

第一の接続導体２ａ−Ａがビアホール導体による場合、第一のメタライズ層２ａは必ずしも側壁１ｂの近くに形成される必要はなく、例えば、第一のメタライズ層２ａは凹部１ａの底面中央部に形成され、この第一のメタライズ層２ａの下面からビアホール導体による第一の接続導体２ａ−Ａによって導出されて、セラミック基体１の下面の第一の電極Ｃに接続されてもよい。この場合、第一のメタライズ層２ａの外周部を覆うセラミックコート層３は、側壁１の下端のセラミックコート層３とは独立して第一のメタライズ層２ａの周囲を取り囲むように第一のメタライズ層２ａの上面外周部から凹部１ａの底面にかけて形成される。そして、第一の接続導体２ａ−Ａは、その上面を第一のメタライズ層２ａに覆われるように形成されることになるので、第一の接続導体２ａ−Ａは、電解液Ｂ−４に曝されることはない。

また、図１（ａ）および図３（ａ）において、第一の接続導体２ａ−Ａは、第一のメタライズ層２ａと同じ幅で形成されてセラミック基体１の下面へ直線状に形成されているが、第一の接続導体２ａ−Ａは、第一のメタライズ層２ａより幅の狭い導体として形成されてもよい。これにより、セラミック基体１にデラミネーションを生じさせにくいものとできる。

なお、第一のメタライズ層２ａ，第二のメタライズ層２ｂは焼成後の厚みが５〜15μｍとなるように金属ペーストの印刷厚みを調整するとよい。乾燥厚みでは７〜20μｍとすればよい。焼成後の厚みが５μｍ未満であれば、その表面にガラス質の皮膜が生じ易くなるために、次いで被着される導電層の密着性が損なわれ易くなり、導電層が剥がれてしまうといった不具合を発生させてしまうことがある。またその厚さが15μｍを超えるとセラミックコート層３およびセラミック基体１となるグリーンシートの焼成速度が金属ペースト層の焼成速度と通常異なることに起因してセラミック基体１に反りが発生してしまう場合がある。

また、図１（ａ）および図３（ａ）では、第一のメタライズ層２ａおよび第二のメタライズ層２ｂが第一および第二の接続導体２ａ−Ａ，２ｂ−Ａに接続され、さらにセラミック基体１の下面に延出して形成される例を示しているが、第一の接続導体２ａ−Ａおよび第二のメタライズ層２ｂは、セラミック基体１の側面まで延出されて側壁１ｂの外側面でとどまっていても良い。その際には、完成した電池，あるいは電気二重層キャパシタの外部電気回路（図示せず）への接続は側壁１ｂの外側面に導出されたこれら第一の接続導体２ａ−Ａおよび第二のメタライズ層２ｂに接続することによって行われる。

一方、第一の接続導体２ａ−Ａおよび第二の接続導体２ｂ−Ａがセラミック基体１の下面に延出されて、それぞれ第一の電極Ｃおよび第二の電極Ｄに接続されるように形成される場合は、セラミック容器を平板状の外部電気回路基板の上面に載置し、第一および第二の電極Ｃ，Ｄを半田付け等して表面実装法により容易に外部電気回路に接続できるという利点がある。

また、第一のメタライズ層２ａおよび第二のメタライズ層２ｂがセラミック基体１の外側面まで延出されて形成され、第一および第二の接続導体２ａ−Ａ，２ｂ−Ａを介してセラミック基体１の底面まで導出されない場合は、外部電気回路基板の配線導体に突起部を設け、この突起部を第一の接続導体２ａ−Ａおよび第二の接続導体２ｂ−Ｂに当接させるようにして接続することによって、容易かつ確実に外部電気回路基板に接続することが可能になり、位置合わせが容易になるという利点がある。

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第一のメタライズ層２ａ，第二のメタライズ層２ｂ，第一の接続導体２ａ−Ａ，第二の接続導体２ｂ−Ａ，第一の電極Ｃおよび第二の電極Ｄ等の各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Ｎｉ層および厚さ0.05〜５μｍの金（Ａｕ）層をメッキ法等により順次被着しておくのがよい。これにより、特にセラミック容器の内部に露出される第一のメタライズ層２ａが充放電による電圧で容易に溶出するのを有効に抑制できるとともに、第二のメタライズ層２ｂの延在部２ａ−Ｂに導電層２ｃを形成する際に、導電層２ｃの強固な被着を可能とできる。また、延在部２ａ−Ｂの形成後に大気等の外部雰囲気に曝された際に酸化等するのを有効に防止することができる。また、外部に露出される各導体層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り、銹等の酸化腐食を防止することができる。

Ｎｉ層の厚さが１μｍ未満であれば、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、メッキ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ってしまう。

また、Ａｕ層の厚さが0.05μｍ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層が極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、メッキ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。

図示しないが、好ましくは、第二のメタライズ層２ｂの表面に予めロウ材を溶着させておくのがよい。この構成により、蓋体５を溶接接合する際にこの溶着されたロウ材が溶融し、第二のメタライズ層２ｂと蓋体５とがロウ付けされるとともに、ロウ材が蓋体５と第二のメタライズ層２ｂとの間に沿って濡れ広がり、第二のメタライズ層２ｂの厚みや側壁１ｂの上面のうねりによって蓋体５と側壁１ｂの上面との間に生じる隙間を埋めるので、電解液Ｂ−４がこの隙間へ入り込みにくくなり、また、蓋体５と第二のメタライズ層２ｂとの接合をより強固なものとすることができる。これにより、蓋体５とセラミック基体１との接合の信頼性も高めることができる。

さらに好ましくは、ロウ材はＡｌロウであるのがよく、これにより、ロウ材が凹部１ａ内部に封入される電解液Ｂ−４に対して腐食し難くなるという効果がある。その結果、極めて気密信頼性に優れた電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢとすることができる。

また、図示しないが、セラミック基体１の側壁１ｂの上面には凹部１ａを取り囲むようにしてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＡｌ等から成る金属製の枠状部材が銀（Ａｇ）ロウ，Ａｌロウ等のロウ材を介して第二のメタライズ層２ｂにロウ付けされていてもよい。

次に、セラミックコート層３は、上記のセラミック基体１となるグリーンシートを積層する際に、側壁１ｂとなるグリーンシートを積層する前に、側壁１ｂの内側下端部となる部分にセラミックペーストを塗布しておくことにより形成される。このセラミックコート層３となるセラミックペーストは、平均粒径がおよそ１〜３μｍのＡｌ_２Ｏ_３粉末に、ＳｉＯ_２，ＭｇＯ，ＣａＯ等の焼結助材を適量加え、これにアクリル樹脂等からなるバインダ、ジブチルフタレート等の可塑剤、および分散剤等の添加物をトルエン等の有機溶剤とともに添加して、ボールミルで混練することにより粘度が数千ポイズのペーストとして作製される。

側壁１ｂの内側下端部にセラミックコート層３が形成されることにより、グリーンシートに比して比較的柔らかいセラミックコート層３となるセラミックペーストによってグリーンシート同士が接合され、接合部のデラミネーションが防止されるとともに、セラミック基体１の底部と側壁１ｂとの間における第一メタライズ層２ａを覆うことで第一のメタライズ層２ａの表面と側壁１ｂの下面との接合を確実なものとすることができる。

また、セラミックコート層３は、第一のメタライズ層２ａとの界面にガラス質層が形成されたセラミックコート層３であるのがより好ましい。このガラス質層はＳｉＯ_２，ＭｇＯ，ＣａＯ等の焼結助材とＡｌ_２Ｏ_３とが反応して生成したものであり、Ａｌ_２Ｏ_３がガラスの成分として含まれているためにガラス質の層が電解液Ｂ−４に対して腐食されにくいものとなっている。

また、図３に示す実施の形態の他の例においては、上記側壁１ｂ直下のセラミックペーストを塗布するのに加えて、第一のメタライズ層２ａの延在部２ａ−Ｂの上面外周部から凹部１ａの底面にかけてもセラミックコート層３となるセラミックペーストを全周に塗布しておくのが好ましい。

この構成により、凹部１ａ底面に第一のメタライズ層２ａが形成されることによって第一のメタライズ層２ａの延在部２ａ−Ｂの外周面に生じる段差をセラミックコート層３で埋めるように段差の傾斜面をなだらかなものとすることができ、段差の下端付近において、導電層２ｃが第一のメタライズ層２ａの表面から凹部１ａの底面にかけて連続的な膜面として形成されず、導電層２ｃに形成不良部が生じてしまう場合があるのを防止できる。その結果、第一のメタライズ層２ａの外周面が電解液Ｂ−４に接触し、第一のメタライズ層２ａの成分が電解液Ｂ−４中に溶出することによって電解液Ｂ−４を劣化させたり、第一のメタライズ層２ａが電解液Ｂ−４によって腐食されることによって第一のメタライズ層２ａの電気伝導性が損なわれたりするのを防止できる。

また、この構成によれば、第一のメタライズ層２ａの外周部をセラミックコート層３で覆っているので第一のメタライズ層２ａがセラミック基体１から剥がれにくく、延出部２ａ−Ｂの中央部においてセラミックコート層３に覆われないセラミックコート層３の非形成部３ａにおける第一のメタライズ層２ａと導電層２ｃとの電気的接合に支障が発生するのを抑制することができる。

また好ましくは、図５に示すように、第一のメタライズ層２ａの延在部２ａ−Ｂは先端部のみが幅広に形成され、延在部２ａ−Ｂの先端部の外周部と先端部を除く残部の全面とを覆うようにセラミックコート層３が形成されてもよい。この構成により、第一のメタライズ層２ａと正電極板または（第一の）分極性電極Ｂ−１とが電気的に接続される延在部２ａ−Ｂの先端部において、正電極板または（第一の）分極性電極Ｂ−１との接続面積を確保し、電気的接続を確実なものとするとともに、残部は幅狭としてセラミックコート層３で覆うことによって第一のメタライズ層２ａが電解液Ｂ−４によって侵される可能性を極力低減させることができる。なお、延在部２ａ−Ｂの先端部の平面視形状は、図５に示すような円形や四角形等種々の形状とすることができる。

また、延在部２ａ−ＢにＮｉ層およびＡｕ層から成る金属メッキ層４が施される場合、延在部２ａ−Ｂが酸化等するのを有効に防止するためには金属メッキ層４の厚さは少なくとも３μｍ程度以上がよい。この場合のセラミックコート層３の第一のメタライズ層２ａ上における厚みは、その上に施される金属メッキ層４の厚さよりも厚いものとなるようにするが、これはセラミックペーストの粘度等を調整することによって実現される。

第一のメタライズ層２ａの外周部を覆うセラミックコート層３を金属メッキ層４より厚いものとする理由は、非形成部３ａに被着される金属メッキ層４は、図６（ａ）に示すように、その側部が横方向に膨らむ形状を有するのが一般的であり、このとき第一のメタライズ層２ａの外周部を覆うセラミックコート層３の厚みが金属メッキ層４の厚みよりも薄ければ、金属メッキ層４の側部が横方向に張り出して金属メッキ層４がセラミックコート層３に覆い被さるように形成されるため、その後に導電層２ｃをスパッタリング法等により形成する際に、垂直方向に上方から飛来してくる金属原子が金属メッキ層４側部に邪魔されて金属メッキ層４の下方側に届かない影となる部位が生じ、導電層２ｃが金属メッキ層４の上面からその周囲のセラミックコート層３の上面にかけて連続した膜面として形成されにくくなる。このため、この部位に浸透する電解液Ｂ−４が第一のメタライズ層２ａにまで達しやすくなって、第一のメタライズ層２ａを腐食する虞があるからである。

したがって、第一のメタライズ層２ａの外周部を覆うセラミックコート層３の厚みは金属メッキ層４の厚みよりも厚くするのが好ましい。これによって、図６（ｂ）に示すように金属メッキ層４の縁はセラミックコート層３の縁に沿うようになり、金属メッキ層４とセラミックコート層３とが接するように形成される。

また、図１および図３の実施の形態の例において好ましくは、セラミックコート層３はＡｌ_２Ｏ_３質焼結体から成り、その厚みが３μｍ以上であるのがよい。

この場合、セラミックコート層３は焼成時の温度によって、含まれるＡｌ_２Ｏ_３粒子同士が主に横方向に連続するようにして扁平な結晶を形成することが実験的に確認されており、このとき数個乃至数十個程度の結晶が焼成温度によって互いに融合するのであるが、セラミックコート層３の厚みを３μｍ以下とすれば、層を構成する平均粒径が１〜３μｍの扁平な結晶の重なりが1層、あるいは全く形成されず、よって、セラミックコート層３に欠陥が発生する虞がある。その結果、電解液Ｂ−４が浸透して第一のメタライズ層２ａを侵してしまうといった不具合を招来してしまう場合がある。従って、セラミックコート層３はＡｌ_２Ｏ_３質焼結体から成り、その厚みが３μｍ以上であるのがよい。

また、セラミックコート層３の厚みは、15μｍ以下とするのがよい。厚みが15μｍを超えると、セラミックコート層３の縁端部と第一のメタライズ層２ａの表面とが交わる部位において、セラミックコート層３の側面に垂直に近い段差が形成されやすくなり、この垂直に近い段差面に形成される蒸着あるいはスパッタリングによる導電層２ｃが十分な厚みに形成されにくくなる。従って、この部位で導電層２ｃが途切れたり、極端に薄くなったりする等の導電層２ｃの欠陥が生じる場合があり、その結果、この部位から電解液Ｂ−４が浸入することによって、第一のメタライズ層２ａが腐食されるといった不具合が発生する場合がある。

また、セラミックコート層３がＡｌ_２Ｏ_３質焼結体から成る場合、セラミックコート層３の表面にガラス質層が形成され、このガラス質層はＳｉＯ_２，ＭｇＯ，ＣａＯ等の焼結助材とＡｌ_２Ｏ_３とが反応して生成したものであり、Ａｌ元素がガラスの成分として含まれているためにガラス質の層が電解液Ｂ−４に対して腐食されにくいものとなる。

また、図１および図３の実施の形態の例において好ましくは、セラミックコート層３は、複数層から成るのがよい。この構成により、セラミックコート層３を構成する平均粒径が１〜３μｍの扁平な結晶の重なりが少なくとも２層以上形成されることとなる。その結果、電解液Ｂ−４に対してより腐食され難い信頼性の高い保護層を形成することができ、第一のメタライズ層２ａの腐食と溶出を効果的に防止することができる。

図１および図３に示されるように、第一のメタライズ層２ａがセラミック基体１の外側面にかけて形成される場合は、セラミック基体１の底部と側壁１ｂとに挟まれる第一のメタライズ層２ａの上面にもセラミックペーストを塗布しておいてもよい。これにより、セラミック基体１の底部と側壁１ｂとの接合部のデラミネーションが確実に防止される。

そして、セラミックコート層３の非形成部３ａによって第一のメタライズ層２ａが露出する延在部２ａ−Ｂおよびその周囲のセラミックコート層３を覆うように導電層２ｃが周知のスパッタリング法等により凹部１ａの底面に形成される。この導電層２ｃと第一の電極Ｃとの電気的接続は、第一のメタライズ層２ａおよび第一の接続導体２ａ−Ａを介して接続されることで行われ、延在部２ａ−Ｂの露出部の面積は、正電極板（または第一の分極性電極）Ｂ−１と電気的に接続される目的を達成できる最小の面積を有するものであればよい。この延在部２ａ−Ｂの面積を最小のものとすることにより、導電層２ｃがピンホール等の欠陥を有するものであっても、第一のメタライズ層２ａの延在部２ａ−Ｂの上部の導電層２ｃにピンホールが形成されてしまう可能性は小さなものとなり、第一のメタライズ層２ａが電解液Ｂ−４に侵される可能性を小さなものとすることができる。なお、凹部１ａの底面の全面を覆うように延在部２ａ−Ｂが形成されてもよいことは言うまでもない。

また、図１および図３の実施の形態の例において好ましくは、導電層２ｃは、アルミニウム（Ａｌ），亜鉛（Ｚｎ），またはこれらの金属を主成分とする合金，Ａｕ，ステンレス（ＳＵＳ），チタン（Ｔｉ）から選ばれた少なくとも１種の金属から成るのがよい。この構成により、凹部１ａの底面における第一のメタライズ層２ａは、導電層２ｃおよびセラミックコート層３で覆われて電解液Ｂ−４から保護され、従って第一のメタライズ層２ａが腐食したり、その成分が電解液Ｂ−４に溶出したりすることがない。

さらに、電解液Ｂ−４に対して腐食し難い金属で導電層２ｃを形成しているために、第一のメタライズ層２ａの腐食や溶出を防止することができ、セラミック容器の信頼性が高いものとなる。

なお、導電層２ｃは、多層の金属層から成っていてもよい。

また、第二のメタライズ層２ｂの表面にも導電層２ｃ形成時に同時に導電層と同じ材質から成る金属層を形成させておくと第二のメタライズ層２ｂも電解液Ｂ−４に腐食されにくくできる。

導電層２ｃの形成は、例えば、凹部１ａの底面の所定の範囲が露出されるように凹部１ａの側面（側壁１ｂの内側面）をＳＵＳからなるマスキング部材を磁力で吸着させることによりマスキングして凹部１ａの導電層２ｃと第二のメタライズ層２ｂとが導通してしまわないようにし、真空蒸着法やスパッタリング法によって導電層２ｃを0.2〜５μｍの厚みに形成する。なお、導電層２ｃが多層の金属層から成り、最上層にＡｌ，Ｚｎ，またはこれらの金属を主成分とする合金，Ａｕ，ＳＵＳ，Ｔｉの中から選ばれた少なくとも１種の金属が被着されたものでもよい。

導電層２ｃの厚みが0.2μｍ未満であればセラミックコート層３の縁を十分な厚みで覆いきれない部位が発生し、第一のメタライズ層２ａの延在部２ａ−Ｂの表面からセラミックコート層３の表面にかけて連続した導電層２ｃの膜面で覆いきれなくなる場合があり、電池や電気ニ重層キャパシタに使用される電解液Ｂ−４によって第一のメタライズ層２ａが腐食されてしまう虞がある。また、導電層２ｃの厚みが５μｍを超える場合には、形成に多大の時間がかかってしまうといった不具合が発生する。さらに、導電層２ｃの厚みが10μｍを超えると導電層２ｃと下地の第一のメタライズ層２ａとの熱膨張率の差による応力が発生して導電層２ｃが第一のメタライズ層２ａから剥がれてしまうといった不具合が発生する虞がある。

Ａｌ，Ｚｎ，またはこれらの金属を主成分とする合金，Ａｕ，ＳＵＳは、有機溶液系の電解液Ｂ−４に溶出しにくいので、電池Ｂや電気二重層キャパシタＢの導電層２ｃとして好適である。また、好ましくは、Ａｌを主成分とし、シリコン（Ｓｉ）を0.5〜10％含有させた金属を用いるとよい。Ａｌを主成分とするＡｌ−Ｓｉ合金を用いることにより、カーボン粒子を含有するフッ素樹脂等の導電材Ｅとの接着強度が増し、正電極板Ｂ−１または分極性電極を導電層２ｃに強固に接合できるとともに、電気的接続を良好なものとできる。

また、図１および図３の実施の形態の例において、導電層２ｃは、Ａｌ層の上にＴｉ層、Ｔｉ層の上にＡｌ層、またはＴｉ層の上にＡｌ層およびＴｉ層を順次積層した層のいずれかから成るのが好ましい。電解液Ｂ−４に対して腐食し難い金属が層状に形成されて導電層２ｃが形成され、また、Ａｌ層は電解液Ｂ−４によって腐食された場合、粒状に腐食が進行するのに対し、Ｔｉ層は電解液Ｂ−４によって腐食された場合、柱状に腐食が進行するため、例え導電層２ｃが腐食したとしても、Ａｌ層とＴｉ層とで腐食の進行の仕方が異なることになって、第一のメタライズ層２ａまで腐食が進行し難くなる。よって、第一のメタライズ層２ａの腐食や溶出を効果的に防止することができ、セラミック容器の信頼性を極めて高いものとすることができる。特に、Ｔｉ層の上にＡｌ層およびＴｉ層を順次積層した３層構造であるのがよく、特に信頼性の高いものとすることができる。

そして、この導電層２ｃは、正電極板Ｂ−１、負電極板Ｂ−２、セパレータＢ−３および電解液Ｂ−４から成る電池要素、または、２つの分極性電極Ｂ−１，Ｂ−２、セパレータＢ−３、電解液Ｂ−４から成る電気二重層キャパシタ要素と接続される内部電極（集電体）として機能する。

次に、本発明の電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢについて以下に詳細に説明する。図７は本発明の電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢの実施の形態の一例を示す断面図であり、セラミック容器として図３に示すものを用いた場合の例を示し、Ｂ−１は正電極板（または分極性電極（第一の分極性電極））、Ｂ−２は負電極板（または分極性電極（第二の分極性電極））、Ｂ−３はセパレータ、Ｂ−４は電解液、５は側壁１ｂの上面に凹部１ａを覆うように取着された蓋体、Ｂは電池または電気二重層キャパシタである。

本発明の電池Ｂは、上記のセラミック容器の凹部１ａの底面を覆う導電層２ｃ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を含浸したセパレータＢ−３を介して載置された負電極板Ｂ−２と、電解液Ｂ−４とから成る電池要素を収納するとともに、この負電極板Ｂ−２の上面に蓋体５が当接され、凹部１ａの開口部を塞ぐようにして側壁１ｂの上面にロウ付けされて成る。蓋体５は、少なくとも下面が導電性とされており、負電極板Ｂ−２に当接されて負電極板Ｂ−２と電気的に接続されるとともに、枠状部材の上面にまたは直接第二のメタライズ層２ｂの上面にロウ材等で接合されることによって負電極板Ｂ−２と第二のメタライズ層２ｂとを電気的に接続する。

なお、図７では、正電極板Ｂ−１が導電層２ｃを覆うように配され、負電極板Ｂ−２がその上にセパレータＢ−３を介して覆うように配される例を示しているが、負電極板Ｂ−２を導電層２ｃを覆うように配し、その上にセパレータＢ−３を介して正電極板Ｂ−１を配してもよい。

また、本発明の電気二重層キャパシタＢは、上記のセラミック容器の凹部１ａの底面を覆う導電層２ｃに電気的に接続された第一の分極性電極Ｂ−１と、この第一の分極性電極Ｂ−１の上面に電解液Ｂ−４を含浸したセパレータＢ−３を介して載置された第二の分極性電極Ｂ−２と、電解液Ｂ−４とから成る電気二重層キャパシタ要素を収納するとともに、この第二の分極性電極Ｂ−２の上面に蓋体５が当接され、凹部１ａの開口部を塞ぐようにして側壁１ｂの上面にロウ付けされて成る。蓋体５は、少なくとも下面が導電性とされており、第二の分極性電極Ｂ−２に当接されて第二の分極性電極Ｂ−２と電気的に接続されるとともに、枠状部材の上面にまたは直接第二のメタライズ層２ｂの上面にロウ材等で接合されることによって第二の分極性電極Ｂ−２と第二のメタライズ層２ｂとを電気的に接続する。

なお、図７に示す電池または電気二重層キャパシタにおいて、導電層２ｃと正電極板（第一の分極性電極）Ｂ−１、および負電極板（第二の分極性電極）Ｂ−２と蓋体５とは炭素粒子が樹脂に含有されて成るカーボンペースト等の導電材Ｅを介して電気的に接続されていてもよい。導電材Ｅは、カーボン粉末を例えばフッ素樹脂等に分散させたもので、カーボン粉末同士が互いに接触していることで高い導電性を有するものである。

この構成により、導電層２ｃと正電極板（第一の分極性電極）Ｂ−１、および負電極板（第二の分極性電極）Ｂ−２と蓋体５とを弾性的に接触させることができ、それぞれを広い面積で確実に接触させ、電気的接続の信頼性をより向上させることができる。また、導電層２ｃおよび蓋体５を導電材Ｅによって覆うことにより、これらを電解液Ｂ−４から保護することにもなる。

そして、上記本発明のセラミック容器を用いた気密信頼性が高く、量産性に優れる電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢを得ることができる。

電池Ｂの正電極板Ｂ−１は、ＬｉＣｏＯ_２やＬｉＭｎ_２Ｏ_４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物質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。

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物質を加え、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等のバインダを添加、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や多角形状に裁断して作製される。

また、セパレータ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等からなり、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。

電池Ｂの電解液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。

電池または電気二重層キャパシタの製造工程においてはこの塗布された導電材Ｅを押し潰すようにして蓋体５を接合するために高い導電性を維持した状態となり、また信頼性の高い電池または電気二重層キャパシタを構成することができる。

次に、本発明の電気二重層キャパシタＢの第一の分極性電極Ｂ−１および第二の分極性電極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等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１×10^６ｍ^２／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、第一および第二の電極Ｃ，Ｄにおける極性はなく、第一の電極Ｃ側を陽極、第二の電極Ｄ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。

電気二重層キャパシタＢの電解液Ｂ−４は、例えば６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）等のリチウム塩や、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート（（Ｃ_２Ｈ_５）_４ＮＢＦ_４）等の第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）等の溶媒中に溶解したものである。

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多孔質の樹脂等が用いられる。

そして、分極性電極Ｂ−１，Ｂ−２、セパレータＢ−３をセラミック容器内に収納した後、電解液Ｂ−４を例えばシリンジ等の注入手段を用いて凹部１ａの上面からセラミック容器の内部に注入し、注入後に側壁１ｂの上面に蓋体５を気密に溶接接合することによって、セラミック容器の内部が気密に封止された電気二重層キャパシタＢを得ることができる。

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、本発明のセラミック容器を用いることにより、セラミック基体１やセラミックコート層３、導電層２ｃが電解液Ｂ−４の耐腐食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中にセラミック容器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Ｂまたは電気二重層キャパシタＢの性能を良好に維持することができる。

蓋体５は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＡｌ合金等の金属から成り、この蓋体５を、側壁１ｂの上面にセラミック基体１の凹部１ａを覆うように載置し、上記説明のように、ロウ材によってロウ付けすることによって、または、蓋体５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て発生するジュール熱でこの蓋体５を接合するシーム溶接法によって、あるいは超音波溶接法を用いて、蓋体５の下面および第二のメタライズ層２ｂの各表面に予め被着されたＮｉメッキ膜およびＡｌ膜等を互いに溶融させることによって、蓋体５を側壁１ｂの上面の第二のメタライズ層２ｂ上に接合させ、電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢが作製される。

なお、蓋体５は、セラミックス板等の絶縁体から成るものとしてもよく、この場合は、少なくとも下側主面が導電性となるように作製され、これによって電池Ｂまたは電気二重層キャパシタの他方の内部電極（集電体）として機能する。

また、蓋体５をＡｌから成るものとし、第二のメタライズ層２ｂ状にＡｌ層が形成されたセラミック基体１との接合に超音波溶接法を採用すればＮｉメッキ膜がほとんど溶融しない状態で蓋体５が第二のメタライズ層２ｂ上のＡｌ層に接合されるため、すなわち、蓋体５およびセラミック容器は、Ａｌを介して接合されるために電解液Ｂ−４に対して極めて腐食し難い接合部が得られる。

すなわち、この構成により第二のメタライズ層２ｂおよび蓋体５との接合部が耐蝕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極めて有効に防止し、電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢ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。

蓋体５は、Ａｌから成る板材や、セラミックスの下面にＡｌ層が形成された板材や、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＮｉ−Ｃｏ合金等の板材の下面にＡｌ層が形成されたものであってもよい。また、蓋体５の下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５がＡｌから成る板材であれば、蓋体５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。

また、蓋体５がＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の下面に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。

そして、セラミック基体１の上面の側壁１ｂの上面に蓋体５の外周部に形成された突条を当接させて蓋体５を載置し、蓋体５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５の下面の突条が、側壁１ｂの上面の第二のメタライズ層２ｂの凹凸に沿って潰れながら側壁１ｂの表面のＡｌ層に接合される。このとき、セラミック基体１の側壁１ｂ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凹部１ａ内の気密性を損なうことなく、蓋体５を強固に接合することを可能とする。

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５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５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。

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５および側壁１ｂ上のＡｌ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または電気二重層キャパシタＢの寿命を長くすることができる。

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。

なお、本発明は上記実施の形態の例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、本発明のセラミック容器のセラミック基体１の材質がＡｌ_２Ｏ_３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。

（ａ）は本発明のセラミック容器の実施の形態の一例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。 図１（ｂ）の要部拡大断面図である。 （ａ）は本発明のセラミック容器の実施の形態の他の例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。 図３（ｂ）の要部拡大断面図である。 本発明のセラミック容器の実施の形態の他の例を示す要部拡大平面図である。 図４の金属メッキ層周辺の部分拡大断面図であり、（ａ）はセラミックコート層の厚みが金属メッキ層の厚みよりも薄い場合を示し、（ｂ）はセラミックコート層の厚みが金属メッキ層の厚みよりも厚い場合を示す。 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。 従来の電池および電気二重層キャパシタの例を示す断面図である。

符号の説明

１：セラミック基体
１ａ：凹部
１ｂ：側壁
２ａ：メタライズ層（第一のメタライズ層）
２ａ−Ａ：接続導体（第一の接続導体）
２ａ−Ｂ：延在部
２ｂ：第二のメタライズ層
２ｂ−Ａ：第二の接続導体
２ｃ：導電層
３：セラミックコート層
３ａ：非形成部
４：金属メッキ層
５：蓋体
Ｂ：電池または電気二重層キャパシタ
Ｂ−１：正電極板または（第一の）分極性電極
Ｂ−２：負電極板または（第二の）分極性電極
Ｂ−３：セパレータ
Ｂ−４：電解液
Ｃ：第一の電極
Ｄ：第二の電極

Claims (10)

1. 電池要素または電気二重層キャパシタ要素が内部に収容される凹部を上面に有するセラミック基体と、
   前記凹部の底面を取り囲み前記凹部を形成する側壁の下端から前記凹部の底面にかけて前記凹部の底面の外縁に沿うように形成されたセラミックコート層と、
   前記凹部の底面に、前記側壁の直下から前記セラミックコート層の直下を経由して前記セラミックコート層の内側端部よりも内側まで延在されたメタライズ層と、
   前記メタライズ層の延在部およびその周囲の前記セラミックコート層を覆うように前記凹部の底面に形成された導電層と、
   を具備していることを特徴とするセラミック容器。
2. 前記セラミックコート層は、前記側壁直下の前記セラミックコート層に加えて、前記延在部の上面外周部から前記凹部の底面にかけて前記延在部の全周に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のセラミック容器。
3. 前記メタライズ層は、前記セラミック基体内部を上下に貫通するビアホール導体をさらに有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセラミック容器。
4. 前記メタライズ層は、前記セラミック基体の側面に設けられたキャスタレーション導体をさらに有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセラミック容器。
5. 前記セラミックコート層はアルミナ質焼結体から成り、その厚みが３μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のセラミック容器。
6. 前記セラミックコート層は、複数層から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のセラミック容器。
7. 前記導電層は、アルミニウム，亜鉛，またはこれらの金属を主成分とする合金，金，ステンレス，チタンから選ばれた少なくとも１種の金属から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のセラミック容器。
8. 前記導電層は、アルミニウム層の上にチタン層、チタン層の上にアルミニウム層、またはチタン層の上にアルミニウム層およびチタン層を順次積層した層のいずれかから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のセラミック容器。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のセラミック容器と、前記凹部内に収容された正電極板，負電極板，これら電極板の間に介在するセパレータおよび電解液と、前記側壁の上面に前記凹部を塞ぐように取着された蓋体とを具備していることを特徴とする電池。
10. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のセラミック容器と、前記凹部内に収容された２つの分極性電極，これら２つの分極性電極の間に介在するセパレータおよび電解液と、前記側壁の上面に前記凹部を塞ぐように取着された蓋体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。

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