JPWO2007086569A1 - 蓄電体用容器ならびにそれを用いた電池および電気二重層キャパシタ - Google Patents

Abstract

本発明は、製造効率に優れ、かつ外部電気回路基板に表面実装させることができる蓄電体用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に関する。蓄電体用容器は、枠体１と、枠体１の第１の開口を塞ぐように枠体１に接合された第１封口体２と、枠体１の第２の開口を塞ぐように枠体１に接合され、第１封口体２と並設された接続端部を有する第２封口体とを備える。製造工程が簡易で表面実装が容易な蓄電体用容器とすることができる。

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蓄電体用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、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蓄電体用容器に関する。

近年、携帯電話、携帯型コンピュータ、および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においても、電池のエネルギー密度を高めて小型軽量なものにすることが求められている。
また、電気二重層キャパシタは、異なる２つの相（例えば固体電極および電解液）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電気二重層を用いるものである。電気二重層キャパシタは、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る。
そして、近年、図８に示すような、正電極（または第１の分極性電極）Ｂ−１，負電極（または第２の分極性電極）Ｂ−２およびセパレータＢ−３から成る蓄電要素（すなわち電池要素または電気二重層キャパシタ要素）と電解液Ｂ−４とをセラミックスから成る基体１１に収容した薄型の二次電池または電気二重層キャパシタが提案されている。
電池および電気二重層キャパシタの充放電は、セラミック基体１１の下面に形成された第１および第２の電極Ｃ，Ｄを介して行なえるようになっており、この電池または電気二重層キャパシタを外部電気回路基板上にハンダ等で接続できる（例えば、下記の特開２００４−２２７９５９号公報（第４−６頁、図１）参照）。
また従来、図９に示すような、正電極Ｂ−１，負電極Ｂ−２，固体電解質Ｂ−３から成る電池要素をセラミックスから成る枠体２１と、金属製の底板２２と蓋体２３とから成る容器に収容した薄型の固体電解質電池が知られている。
この従来の固体電解質電池は、図９に示すように鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金等の金属から成る底板２２の上面外周部に接合された枠体２１で凹状の容器が形成され、枠体２１の上面にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る蓋体２３が接合されることによって構成される容器内に、固体電解質Ｂ−３を正電極Ｂ−１と負電極Ｂ−２との間に挟んだ状態で底板２２と蓋体２３との間に配置した密閉型構造とされている。そして、底板２２および蓋体２３において充放電が行われる（例えば、下記の特開昭５７−８０６５６号公報（第２−３頁、図１）参照）。
しかしながら、図８に示される蓄電体用容器を用いた電池または電気二重層キャパシタにおいて、第１のメタライズ層１２ａを第１の電極Ｃに接続するためにセラミック基体１１を貫通させて導体層を設ける必要がある。このような複雑な構造のため、セラミック基体１１を作製するのに工程数がかかり、製造効率が低いという問題点がある。また、製造コストがかかり、コスト削減にも限界があるという問題点がある。
また、図９に示される蓄電体用容器を用いた固体電解質電池は、セラミック枠体２１の下面および上面に接合された底板２２および蓋体２３において充放電が行われることから、このまま外部電気回路基板に表面実装することができないという問題点がある。すなわち、外部電気回路基板の一方の電極に底板２２を接続するように実装した後に、蓋体２３と外部電気回路基板の他方の電極とをリード線等で接続する必要がある。このように外部電気回路基板への表面実装が煩雑であり、表面実装の作業効率が極めて低いという問題点がある。

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、製造効率に優れ、かつ外部電気回路基板への表面実装が容易な蓄電体用容器ならびにこれを用いた高性能の電池および電気二重層キャパシタを提供することにある。
本発明は、蓄電要素が収容される蓄電体用容器であって、枠体と、この枠体の第１の開口を塞ぐように前記枠体に接合された第１封口体と、前記枠体の第２の開口を塞ぐように前記枠体に接合され、前記第１封口体と並設された接続端部を有する第２封口体とを備えることを特徴とする蓄電体用容器である。
また、本発明において、好ましくは、前記第２封口体は、１枚の板材から成ることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記接続端部は、前記第１封口体と同一平面に配置されていることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記接続端部は、前記第１封口体と平行に前記枠体の外側面の外側に配置されていることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記接続端部は、前記第１封口体と平行に前記枠体の外側面より内側の前記第１の開口の周囲に配置されていることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記接続端部は、前記第１の開口の周囲に接合されていることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記接続端部は、平面視において、前記枠体の中心に関して対称となる複数位置に設けられていることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記枠体はアルミナ質焼結体で成ることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記第１封口体および前記第２封口体の少なくとも一方は、枠状部材を介して前記枠体に接合されていることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記第１封口体および前記第２封口体の少なくとも一方は、アルミニウムを主成分とする金属を介して前記枠体または前記枠状部材に接合されていることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記第２封口体が接合される接合部の一部において、接合幅が狭く形成されていることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記第２封口体が接合される接合部のうち、前記接続端部が配置される側において接合幅が狭く形成されていることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記第１封口体および前記第２封口体の少なくとも一方は、絶縁体の表面に導体膜が形成されて成ることを特徴とする。
また、本発明において、好ましくは、前記第１封口体の前記枠体に接合される面と反対側の面に、絶縁コート層がコートされていることを特徴とする。
本発明は、上記構成の蓄電体用容器と、この蓄電体用容器の内部に収容された正電極および負電極と、これら電極の間に介在するセパレータと、電解液とを具備していることを特徴とする電池である。
本発明は、上記構成の蓄電体用容器と、この蓄電体用容器の内部に収容された２つの分極性電極と、これら２つの分極性電極の間に介在するセパレータと、電解液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である。
本発明に従えば、蓄電体用容器は、蓄電要素が収容される蓄電体用容器であって、枠体と、この枠体の第１の開口を塞ぐように枠体に接合された第１封口体と、枠体の第２の開口を塞ぐように枠体に接合され、第１封口体と隣接するように配置された接続端部を有する第２の封口体とを備えることから、実装時に外部接続用の接続リード等の接続手段を追加することなく、第１封口体を外部電気回路基板側にして蓄電体用容器を外部電気回路基板の表面に載置し、外部電気回路基板の電極に、第１封口体および第２封口体の接続端部を表面実装法によって接続することができ、実装の作業効率を向上させることが可能になる。
本発明に従えば、第２封口体は、１枚の板材から成ることから、第２封口体を、たとえば板材から第２封口体を一体的に打ち抜いて、これを折り曲げることによって作製することができる。よって、製造工程数が削減され、製造効率に優れた蓄電体用容器とすることができる。
本発明に従えば、接続端部は、第１封口体と同一平面に配置されていることから、平板の外部電気回路基板の表面に容易に表面実装することができる。
本発明に従えば、接続端部は、第１封口体と平行に枠体の外側面の外側に配置されていることから、接続端部と外部電気回路基板との接続面積が増えることによって、より強い接合強度で表面実装することが可能となる。
本発明に従えば、接続端部は、第１封口体と平行に枠体の外側面より内側の第１の開口の周囲に配置されていることから、外部電気回路基板上においての表面実装面積を小さくできる。
本発明に従えば、接続端部は、第１の開口の周囲に接合されていることから、接続端部が固定されて第１封口体との位置関係が一定となるので、外部電気回路基板上の電極との位置合わせが容易になって、電気的接続を確実にできる。
本発明に従えば、接続端部は、平面視において、枠体の中心に関して対称となる複数位置に設けられていることから、蓄電体用容器を用いた電池等を外部電気回路基板へ実装するときに、電池等を取り付ける方向を判別する作業を簡略化できる。
本発明に従えば、枠体はアルミナ質焼結体で成ることから、内部に注入される電解液等に侵され難く、電池または電気二重層キャパシタの性能が安定する。
本発明に従えば、第１封口体および第２封口体の少なくとも一方は、枠状部材を介して枠体に接合されていることから、第１封口体または第２封口体を容易に枠体に接合することができる。
本発明に従えば、第１封口体および第２封口体の少なくとも一方は、アルミニウムを主成分とする金属を介して枠体または枠状部材に接合されていることから、アルミニウムが電池または電気二重層キャパシタに含まれる電解液等に侵され難く、電池または電気二重層キャパシタの性能が安定する。
本発明に従えば、第２封口体が接合される接合部の一部において、接合幅が狭く形成されていることから、電池および電気二重層キャパシタの内圧が大きくなった際に、圧力を逃がす経路を接合幅の狭い部分に限定することができる。
本発明に従えば、第２封口体が接合される接合部のうち、接続端部が配置される側において接合幅が狭く形成されていることから、圧力を逃がす経路を接続端部側に限定することができる。
本発明に従えば、第１封口体および第２封口体の少なくとも一方は、絶縁体の表面に導体膜が形成されて成ることから、第１封口体または第２封口体に樹脂等の各種絶縁体を用いることができる。
本発明に従えば、第１封口体の枠体に接合される面と反対側の面に、絶縁コート層がコートされていることから、第１封口体と外部電気回路基板との接合面積を少なくすることができる。
本発明に従えば、電池は、上記構成の蓄電体用容器と、蓄電体用容器の内部に収容された正電極および負電極と、これら電極の間に介在するセパレータと、電解液とを具備していることから、表面実装の容易な電池となる。
本発明に従えば、電気二重層キャパシタは、上記構成の蓄電体用容器と、蓄電体用容器の内部に収容された２つの分極性電極と、これら２つの分極性電極の間に介在するセパレータと、電解液とを具備していることから、表面実装の容易な電気二重層キャパシタとなる。

本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
図１Ａは、本発明の第１の実施形態の蓄電体用容器を示す断面図である。
図１Ｂは、図１Ａの蓄電体用容器の組立斜視図である。
図２Ａは、本発明の第２の実施形態の蓄電体用容器を示す断面図である。
図２Ｂは、本発明の第３の実施形態の蓄電体用容器を示す断面図である。
図３は、本発明の第４の実施形態の蓄電体用容器を示す組立斜視図である。
図４Ａは、本発明の第５の実施形態の蓄電体用容器を示す断面図である。
図４Ｂは、本発明の第６の実施形態の蓄電体用容器を示す断面図である。
図５は、本発明の第７の実施形態の蓄電体用容器を示す組立斜視図である。
図６Ａは、本発明の第８の実施形態の蓄電体用容器を示す平面図である。
図６Ｂは、本発明の第９の実施形態の蓄電体用容器を示す平面図である。
図７は、本発明の第１０の実施形態の電池または電気二重層キャパシタを示す断面図である。
図８は、従来の電池および電気二重層キャパシタの一例を示す断面図である。
図９は、従来の電池の例を示す断面図である。

以下図面を参考にして本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
本発明の蓄電体用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１Ａおよび図１Ｂにおいて、図１Ａは本発明の第１の実施形態の蓄電体用容器を示す断面図であり、図１Ｂは図１Ａの蓄電体用容器の組立斜視図である。また、図２Ａは、本発明の第２の実施形態の蓄電体用容器を示す断面図である。図２Ｂは、本発明の第３の実施形態の蓄電体用容器を示す断面図である。図３は、本発明の第４の実施形態の蓄電体用容器を示す組立斜視図である。図４Ａは、本発明の第５の実施形態の蓄電体用容器を示す断面図である。図４Ｂは、本発明の第６の実施形態の蓄電体用容器を示す断面図である。図５は、本発明の第７の実施形態の蓄電体用容器を示す組立斜視図である。図６Ａは、本発明の第８の実施形態の蓄電体用容器を示す平面図である。図６Ｂは、本発明の第９の実施形態の蓄電体用容器を示す平面図である。
これらの図において、１は絶縁材から成る枠体を示し、１ａは電池要素または電気二重層キャパシタ要素（換言すれば蓄電要素）が収容される枠体１の内側空間を示し、２は第１封口体（以下、底板ともいう）を示し、３は第２封口体（以下、蓋体ともいう）を示し、３ａは第２封口体３の延設部を示し、３ｂは延設部３ａによって第２封口体３の本体部３ｃに接続されている接続端部を示し、４ａは枠体の上面に形成された第２の導体層を示し、５ａは枠体１の下面に形成された第１の導体層を示す。
本発明の蓄電体用容器は、上下両端に開口を有する枠体１と、枠体１の第１の開口（図においては下端開口）を塞ぐように枠体１に接合された第１封口体（底板）２と、枠体１の第２の開口（図においては上端開口）を塞ぐように枠体１に接合され、第１封口体２に近い位置に並設された接続端部３ｂを有する第２封口体（蓋体）３とを備えている。そして、第２封口体３の本体部３ｃから引き出すように延出させた延設部３ｂによって第２封口体３の本体部３ｃと接続端部３ｂとが電気的に接続されている。
すなわち、導電性部分を有する底板２と、底板２の上面外周部の全周にわたって接合された枠体１と、枠体１の上面の第２の開口周囲に枠体１の内側空間１ａを塞ぐように接合された導電性部分を有する蓋体３とを具備して成り、内側空間１ａに電池要素または電気二重層キャパシタ要素等の蓄電要素が収容される蓄電体用容器である。該蓄電体用容器において、蓋体３は、枠体１の第２の開口を塞ぐ本体部３ｃと、延設部３ａと接続端部３ｂとを含む。延設部３ａは、枠体１の上端部から枠体１の外側面に沿って枠体１の下端部まで延設され、一端が蓋体３の本体部３ｃに接続され、他端側が接続端部３ｂに接続されている。
なお、図１Ａおよび図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂ、図３、図４Ａおよび図４Ｂならびに図５においては、枠体１をセラミック絶縁材から成る場合を例にして示している。この場合、枠体１の上面の第２の開口の周囲には全周にわたって第２の接合部とするために第２の導体層４ａが形成される。また、枠体１の下面の第１の開口の周囲にも全周にわたって第１の接合部とするための第１の導体層５ａが形成されている。そして、底板２は第１の導体層５ａを介して枠体１に接合され、蓋体３は第２の導体層４ａを介して枠体１に接合されている。
また、図１Ａおよび図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂ、図３、図４Ａおよび図４Ｂならびに図５においては、延設部３ａの一端が蓋体３の本体部３ｃに接続され、延設部３ａが枠体１の上端部から枠体１の外側面に沿って枠体１の下端部まで延設されて、他端を接続端部３ｂとした例を示している。接続端部３ｂとは、蓋体３を外部電気回路基板に接続するときの接続端子として機能する部分を言う。また、さらに延設部３ａが蓋体３の本体部３ｃと一体的に形成されて、本体部３ｃの上面および下面の間の側面の一部から引き出すように延出されている場合を例にして示している。この場合、蓋体３は、１枚の板材から成り、板材から本体部３ｃと延設部３ａと接続端部３ｂとを一体的に打ち抜いて、延設部３ａを本体部３ｃに対して折り曲げることによって作製することができる。さらに、接続端部３ｂは、底板２と同一面に配置されている例を示している。図示しないが、もちろん、底板２から延設部３ａが出て、延設部３ａの接続端部３ｂが蓋体３の本体部３ｃと同一面に配置される形態（図１を上下逆に配置した形態）であってもよい。
このように、本発明の蓄電体用容器は、枠体１を挟んで枠体１の上下両端開口を塞ぐように底板２と蓋体３とが向かい合せに接合され、これら枠体１と底板２と蓋体３とによって囲まれる内側空間１ａに蓄電要素が封入され、蓋体３の本体部３ｃと接続された接続端部３ｂが底板２と並べて配置され、底板２と接続端部３ｂとを外部電気回路基板の電極に接続可能に形成される。
なお、延設部３ａが蓋体３の本体部３ｃと別に作製され、蓋体３の本体部３ｃに接合される形態であってもよい。また、接続端部３ｂの下面は底板２の下面とは、必ずしも正確に同一面である必要はなく、外部電気回路基板上の配線導体とハンダ接合等により接続するときに支障が生じなければよい。
また、図７は、本発明の蓄電体用容器を用いた本発明の第１０の実施形態の電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢを示す断面図である。図７において、Ｂ−１は正電極または分極性電極（第１の分極性電極）、Ｂ−２は負電極または分極性電極（第２の分極性電極）、Ｂ−３は正電極（または第１の分極性電極）Ｂ−１と負電極（または第２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（または第１の分極性電極）Ｂ−１、負電極（または第２の分極性電極）Ｂ−２、セパレータＢ−３および電解液Ｂ−４から成る蓄電要素が、枠体１の内側空間１ａに収容されることによって、本発明の電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢとなる。なお、図７において、その他の図１Ａおよび図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂ、図３、図４Ａおよび図４Ｂならびに図５と共通する部分には同じ符合が付されている。
本発明の蓄電体用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おいて、枠体１は、樹脂，ガラス，セラミックス等の絶縁材から成る四角筒状、円筒状、多角形の筒状のものである。外部電気回路基板に実装する都合上、四角筒状にすると基板上の配置設計が容易である。例えば、一辺の長さ３ｍｍ〜５ｍｍ程度、高さ１〜１．５ｍｍ程度、肉厚０．４ｍｍ程度の四角筒状に形成され、上下両端面にそれぞれ開口を有する形状とされる。この中で特にセラミックスは密閉性がよく、化学的にも安定で、また製作も容易なことから、蓄電用容器の絶縁材として好適である。したがって、以下では枠体１がセラミックスから成る場合を例にして説明するが、他の絶縁材を用いた場合も、同様に蓄電体用容器を形成することができる。例えば樹脂であれば、液晶ポリマー，変形ポリアミド，ナイロン樹脂，ポリプロピレン等を用いることができる。また、枠体１は底板２および蓋体３を電気的に絶縁するものであればよく、例えば金属の表面に絶縁材を塗布したり、枠形状の金属の間に絶縁材を挟んで上下を絶縁したりしたものでもよい。
枠体１には各種セラミックス、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム，Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体またはガラスセラミックス等を用いることができ、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ものとなる。また、アルミナ（酸化アルミニウム，Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体を用いる場合は、機械的強度に優れ、電気絶縁性に優れたものとなる。
枠体１がアルミナ（酸化アルミニウム，Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体から成る場合、枠体１は、以下のようにして作製される。すなわち、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等を添加混合して顆粒状の粉末と成す。その粉末を金型に充填してプレス成形加工を施し、四角筒状、円筒状、多角形の筒状等の筒状の枠体１の成形体を作製する。そして、この成形体を１５００℃〜１６００℃で焼成し、枠体１を作製する。
枠体１の上面および下面の上下両端開口の周囲、その他所用の部位にモリブデン（Ｍｏ）およびマンガン（Ｍｎ）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２の導体層４ａ、第１の導体層５ａとなる金属ペースト層を形成し、約１３００℃〜１５００℃の温度で焼成する。これにより、枠体１の上面および下面に第１の導体層５ａ、第２の導体層４ａを形成する。
好ましくは、第２の導体層４ａに蓋体３を、第１の導体層５ａに底板２をそれぞれロウ材４ｂ，５ｂにより接合する際に、第２の導体層４ａおよび第１の導体層５ａにはＮｉ層をメッキ法によって施しておくのがよい。これによって、第１の導体層５ａおよび第２の導体層４ａへのロウ材４ｂ，５ｂの濡れ性を向上させ、第１の導体層５ａおよび第２の導体層４ａと、蓋体３および底板２との接合を強固なものにすることができる。
そして、第１の導体層５ａに底板２をロウ材５ｂにより接合する。さらに、枠体１と底板２とから成る容器の内側空間１ａに電池要素または電気二重層キャパシタ要素を挿入した後、第２の導体層４ａに蓋体３をロウ材５ｂより３０℃以上低融点のロウ材４ｂにより接合する。以上のようにして、枠体１、底板２、および蓋体３によって、本発明の蓄電体用容器が構成される。
なお、底板２および蓋体３は、少なくとも一部、すなわち、蓄電要素に接触する部分、外部電気回路基板に接続される端子部分、これら蓄電要素に接触する部分と端子部分とを接続する部分が導電性のものである。好ましくは、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、またはアルミニウム（Ａｌ）などの金属板からなり、第２の導体層４ａおよび第１の導体層５ａの表面にＮｉメッキを施した枠体１に銀（Ａｇ）ロウ、Ａｇ−銅（Ｃｕ）ロウ、またはＡｌロウ等のロウ材４ｂ，５ｂによって接合される。蓋体３および底板２のうち、特に陽極となる側のロウ材４ｂ，５ｂにはＡｌロウを用いるのが好ましい。すなわち、例えば蓋体３が陽極として用いられる場合は、第２の導体層４ａの表面にＮｉメッキを施した後に、Ａｌロウをロウ材４ｂとして用い、真空雰囲気または還元雰囲気下にて枠体１および蓋体３をＡｌロウ材４ｂを介して接合するのがよい。Ａｌロウは電解液Ｂ−４により腐食され難いので、第２の導体層４ａまたは第１の導体層５ａを保護し、これらが充放電による電圧で容易に電解液Ｂ−４に溶出して接合力が劣化するのを抑制できる。
また、底板２および蓋体３をロウ材４ｂ，５ｂにより枠体１に接合することにより、接合の信頼性が向上するが、この接合方法に限定されるものではない。例えば、樹脂接着剤またはガラス封止材等により接合してもよい。この接合方法による場合は、第２の導体層４ａおよび第１の導体層５ａをセラミックスから成る枠体１に形成する必要はない。
このようにして作製された枠体１、底板２、および蓋体３とから成る蓄電体用容器において、枠体１の第２の導体層４ａおよび第１の導体層５ａの露出部、底板２と蓋体３との露出部、ならびに第１の導体層５ａと底板２とのロウ付け接合部には耐食性に優れかつロウ材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）層から成るメッキ層８ａ，８ｂをメッキ法等により順次被着しておくのがよい（図２Ａ参照）。これにより、特に蓄電体用容器の内側空間１ａに露出する金属部分が充放電による電圧で容易に溶出するのを抑制できる。
また、蓄電体用容器外部に露出する底板２と蓋体３と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。また、Ａｕ層によって底板２と蓋体３との電気抵抗値が小さくなり、電池または電気二重層キャパシタより発生する電流が電気抵抗によって損失するのを極力抑制することができる。
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または電気二重層キャパシタ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。
好ましくは、図２Ａに示すように、Ｎｉ層およびＡｕ層を被着形成後に、Ａｕ層の上に電解液Ｂ−４に腐食しない金属材料から成る耐腐食性金属層７を底板２および蓋体３の蓄電体容器の内側空間１ａ側にコーティングするのがよい。耐腐食性金属層７はＡｌ、亜鉛（Ｚｎ）またはこれらの金属を主成分とする合金、ＳＵＳ、およびチタン（Ｔｉ）から成る群から選ばれた少なくとも１種の金属から成るものである。さらに好ましくは、枠体１とのロウ付け部まで耐腐食性金属層７をコーティングすることにより、電解液Ｂ−４に腐食され難い電池Ｂおよび電気二重層キャパシタＢが作製可能となる。なお、耐腐食性金属層７は、これら耐腐食性金属層７を組み合わせた多層の金属層から成っていてもよい。
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または電気二重層キャパシタＢの耐腐食性金属層７として、特に陽極側の耐腐食性金属層７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、耐腐食性金属層７と正電極Ｂ−１，負電極Ｂ−２または分極性電極Ｂ−１，Ｂ−２とのカーボン粒子を含有するフッ素樹脂等の導電材を介しての接着強度が増し、正電極Ｂ−１，負電極Ｂ−２または分極性電極Ｂ−１，Ｂ−２を底板２および蓋体３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。
耐腐食性金属層７の形成は、例えば、蓄電体用容器の内側空間１ａの所定の範囲が露出されるように枠体１の内側空間１ａに臨む壁をステンレス鋼（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第２の導体層４ａと第１の導体層５ａとが導通してしまわないようにし、真空蒸着法またはスパッタリング法によって耐腐食性金属層７を０．２〜４０μｍの厚みに形成する。例えば、図２Ａに示すように、耐腐食性金属層７は、枠体１の内側空間１ａの上部から蓋体３の表面にかけて、および枠体１の内側空間１ａの下部から枠状部材６表面にかけて、の少なくとも一方に形成される。好ましくは、底板２または蓋体３のうち枠体１に先に接合される側の一方に耐腐食性金属層７が形成されるのがよい。図２Ａにおいては蓋体３が底板２よりも先に枠体１に接合されている場合の例を示す。その他の実施形態においても、同様に形成することができる。なお、耐腐食性金属層７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。
また、耐腐食性金属層７を被着させる際に、例えば、真空蒸着またはスパッタリングの成膜レートを速くするもしくは成膜後にエッチングをすれば、耐腐食性金属層７の表面を算術平均粗さＲａが０．１μｍ〜３μｍ程度の粗いものとすることができ、蓄電要素との電気的接続を低抵抗なものとすることができる。
耐腐食性金属層７の厚みが０．２μｍ未満であれば耐腐食性金属層７によって十分な厚みで覆いきれない部位が発生し、第２の導体層４ａまたは第１の導体層５ａの表面からＡｇロウ，Ａｇ−Ｃｕロウ，Ａｌロウ等によるロウ材４ｂ，５ｂを介して接合される蓋体３または底板２にかけて連続した耐腐食性金属層７の膜面で覆いきれなくなる場合があり、電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢに使用される電解液Ｂ−４によって第２の導体層４ａまたは第１の導体層５ａが腐食してしまう虞がある。また、耐腐食性金属層７の厚みが４０μｍを超える場合には、膜面の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、耐腐食性金属層７の厚みが４０μｍを超えると耐腐食性金属層７と底板２または蓋体３との熱膨張率の差による応力が発生して耐腐食性金属層７が底板２または蓋体３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。
ここで、図１Ａおよび図１Ｂに示されるように蓋体３の本体部３ｃから延設部３ａが出て、延設部３ａが枠体１の外側面に沿って下端面（底板２接合部）方向に曲げられており、延設部３ａが枠体１の下端部まで延設され、他端が枠体１とは反対側（外側）に折り曲げられて接続端部３ｂとされ、より好ましくは接続端部３ｂの下面が底板２の下面と同一面に配置されている。そして、接続端部３ｂと底板２の下面とが外部電気回路基板に接続される外部接続端子として機能し、外部電気回路基板の配線導体に表面実装することができる。
延設部３ａおよび接続端部３ｂは、外部電気回路基板の配線導体の形状および大きさにあわせて、幅および位置など変更可能である。例えば、図１Ｂに示すように蓋体３の本体部３ｃと延設部３ａを同じ幅にしてもよいし、図３に示すように延設部３ａの幅を蓋体３の本体部３ｃよりも幅狭にしてもよい。図３に示すように延設部３ａの幅を蓋体３の本体部３ｃよりも幅狭にすることにより、延設部３ａの接続端部３ｂが接続される外部電気回路基板の配線導体の接続面積を小さくすることができ、電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢの外部電気回路基板に実装するためのスペースを小さいものとできる。
また、延設部３ａは、枠体１の一側面中央部に設けられているが、枠体１の隣接する２側面に挟まれる角部に設けてもよい。また、延設部３ａは一箇所に限るものではなく、例えば、図５に示すように、一側面とこれに対向する反対側側面とに設けてもよいし、４側面全部または４角部全部に設けてもよい。この際、枠体１の角部を面取りし、八角形状にされた角部の面取り面に延設部３ａを配置してもよい。これらの例のように、平面視において、枠体１の中心に関して対称となる複数位置に延設部３ａを設けると、電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢを実装する際に、電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢの実装方向を外部電気回路基板の電極の方向に合わせやすくすることができ、外部電気回路基板の配線導体の極性に合わせて接続しやすくできるので、実装がより容易になる。
図１Ａおよび図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂ、図３ならびに図５において、延設部３ａと枠体１の外側面との間は間隙が設けられているが、例えば、枠体１の外側面にもメタライズ導体層を形成しておき、このメタライズ導体層を介して延設部３ａを枠体１の外側面にロウ付けしてもよい。この場合、延設部３ａを枠体１に固定できるので、接続端部３ｂの位置が変動することがなく、外部電気回路基板上の配線導体に実装しやすくなる。この目的のために、少なくとも延設部３ａの下端を枠体１の外側面にロウ付け等により固定するのが好ましい。この場合、延設部３ａの接続端部３ｂの周囲に配置されることになる底板２を接合するための第１の導体層５ａ，ロウ材５ｂは、十分な絶縁距離を保つように形成される。
また、図３の実施形態において、幅狭の延設部３ａが、枠体１の外周側面に形成された溝内に収まるように枠体１の外周側面の上下方向に溝を形成してもよい。
また、図１Ａおよび図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂ、図３ならびに図５において、延設部３ａの接続端部３ｂは枠体１の下端において枠体１と反対側（外側）に折り曲げられているが、接続端部３ｂを必ずしも外側に折り曲げる必要はなく、枠体１の下端部で切断された端面で外部電気回路基板に接続されるものとしてもよい。また、図４Ａおよび図４Ｂのように、逆に接続端部３ｂを内側（枠体１に臨む側）に折り曲げてもよい。図４Ａに示すように、延設部３ａと枠体１の外周側面との間に空間を形成し、延設部３ａの接続端部３ｂをこの空間を取り囲むように内側に折り曲げた場合、延設部３ａの弾性により接続端部３ｂを剥がす方向の力が加わっても、蓄電体用容器が外部電気回路基板から外れにくいものとすることができる。
また、図４Ｂのように、接続端部３ｂが配置される枠体１の下面部分は接続端部３ｂの長さ分肉厚にされ、接続端部３ｂが枠体１の外側面より内側の枠体１の下面に収納され、好ましくは枠体１の下面にロウ付けされる。接続端部３ｂを内側に折り曲げることにより、蓄電体用容器の実装面積を小さいものとできる。また、接続端部３ｂを枠体１の下面にロウ付けすることにより、接続端部３ｂの位置が変動することがなく、外部電気回路基板上の配線導体に実装しやすくなる。
このように、底板２および蓋体３は、枠体１の開口を封止する封口板として機能するとともに、内側空間１ａに臨む導電性部分が集電体を兼ね、または集電体となる金属膜を支持する支持部材を兼ね、外部電気回路基板上の配線導体とを接続する接続部材としての機能も兼ねている。上記のように底板２および蓋体３は金属板で形成するのが好ましいが、金属塊を切削加工して形成しても良いし、必要部分を導電性としたものでも形成可能である。例えば、図２Ｂに示すように、絶縁体から成る蓋体３表面に導体膜３ｆを形成したもの、絶縁体から成る底板２表面に導体膜２ｆを形成したもの、蓋体３または底板２を導電性樹脂等で形成した樹脂製のものとしてもよい。
なお、蓋体３の一辺が延設部３ａを介して外部電気回路基板と接合される構造であるために、電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢが過剰に加熱される等により内圧が大きくなり、枠体１と蓋体３との接合部が外れる事態になった際に、延設部３ａが延設された辺以外の辺が外れ易くなり、電解液Ｂ−４の飛散方向を制御可能となる。したがって、重要部品を延設部３ａ側に実装することにより、電解液Ｂ−４飛散による被害を最小限にすることができる。
さらに、図６Ａに示すように、枠体１の蓋体３接合部となる第２の導体層４ａのうち、例えば、延設部３ａが接続されている一辺と反対側の一辺に接合幅が狭くなるように第１の導体層４ａの幅の狭い部分１ｂを設けておけば、ロウ材４ｂとの接合幅も狭いものとなり、電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢからの電解液Ｂ−４飛散方向をこの反対側の一辺方向にすることができる。接合幅を狭くする部分１ｂは、反対側の一辺以外、すなわち、延設部３ａが接続されている一辺と隣接する一辺、延設部３ａが接続されている一辺側、一辺とこれに隣接する一辺との間の角部に設けてもよい。延設部３ａとは反対側の一辺とすることにより電解液Ｂ−４の飛散方向を延設部３ａと反対側となるように的確に制御可能となる。
また、図６Ｂに示すように、延設部３ａが接続されている一辺に幅の狭い部分１ｂを形成しておくと、延設部３ａがこの一辺側を覆うように配置されているので、電解液Ｂ−４を飛散させず、延設部３ａと枠体１の外側面との間に溜めるようにできる。
なお、図６Ａおよび図６Ｂにおいて、判りやすくするために、第２の導体層４ａ（蓋体３の接合部）にはハッチングを付している。
なお、枠体１の一部の幅を狭く形成することによって、幅の狭い部分１ｂを設けてもよい。
また、図２Ａのように、枠体１の下面を取り囲むようにしてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金またはＡｌ等の金属から成る枠状部材６がＡｇロウ、Ａｇ−Ｃｕロウ、Ａｌロウ等のロウ材５ｂを介して第１の導体層５ａにロウ付けされ、この枠状部材６に底板２を接合してもよい。同様に、枠体１の上面に枠状部材６を配置し、この枠状部材６に蓋体３を接合してもよい。枠状部材６は、好ましくは、ＡｌまたはＡｌ合金から成るのがよい。
この場合、予め枠体１に蓋体３と枠状部材６とをロウ付けしておき、枠体１および蓋体３から成る容器内に電池要素または電気二重層キャパシタ要素を入れ、枠状部材６に底板２をシーム溶接または超音波溶接等の溶接法によって封止する。このように、枠状部材６に底板２をシーム溶接または超音波溶接等の溶接法によって封止することによって、底板２の接合の作業を容易なものとすることができる。蓋体３には延設部３ａが延出されているので、このように枠体１および蓋体３を先に接合して組み立ててから最後に底板２を接合して封止するのが好ましい。
さらに、底板２および蓋体３は平板である必要はなく、外周部が枠体１側に折り曲げられた皿状に成形し、その外周面の縁または端面を枠体１に接合してもよい。これによって、枠状部材６を設けたのと同様に、外周部の折り曲げられた部位が底板２または蓋体３と枠体１との間の応力を緩和する作用を奏し、応力によって枠体１に亀裂等の破損が生じにくい蓄電体用容器とすることができる。図２Ｂは底板２および蓋体３の外周面がこのようにして接合されている実施形態を示す。
また、図４Ｂに示すように、底板２の外側表面の一部に絶縁コート２ｄおよび蓋体３の外側表面の一部に絶縁コート層３ｄを施してもよい。これによって、底板２または蓋体３表面に不用意に導体を接触させてしまうことによる電気的短絡を避けることができる。また、底板２においては、接続端部３ｂと近接する部分に絶縁コート２ｄを施すことにより、接続端部３ｂと底板２との間の絶縁を強化することができる。さらに、底板２の絶縁コート２ｄされていない部分２ｅの面積と接続端部３ｂが外部電気回路基板にハンダ接合される部分の面積とが同程度となるように底板２に絶縁コート２ｄを施しておくと、ハンダ接合時にハンダの表面張力によって蓄電体用容器が位置ずれするという現象を防止することができる。
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、蓄電体用容器として図１Ａおよび図１Ｂに示すものを用いた場合の例を示す。
本発明の電池Ｂは、上記構成の蓄電体用容器と、蓄電体用容器の内側空間１ａに収容される蓄電要素である電池要素、すなわち正電極Ｂ−１および負電極Ｂ−２と、これら電極Ｂ−１，Ｂ−２の間に介在するセパレータＢ−３と、電解液Ｂ−４とを具備している。
本発明の電池Ｂは、より具体的には、図７に示すように枠体１の内側空間１ａの下面に位置する底板２上に底板２と電気的に接続されるように正電極Ｂ−１を載置し、この正電極Ｂ−１の上面に電解液Ｂ−４を含浸するセパレータＢ−３を載置し、次いでセパレータＢ−３の上面に負電極Ｂ−２を載置し、枠体１の内側空間１ａに電解液Ｂ−４を注入し、枠体１の上面の開口を塞ぐようにかつ負電極Ｂ−２の上面に当接されるようにして蓋体３を枠体１に接合してなる。
なお、図７では、正電極Ｂ−１が底板２の上に配され、負電極Ｂ−２がその上にセパレータＢ−３を介して配される例を示しているが、負電極Ｂ−２を底板２の上に配し、その上にセパレータＢ−３を介して正電極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、上記構成の蓄電体用容器と、蓄電体用容器の内側空間１ａに収容される蓄電要素である電気二重層キャパシタ用要素、すなわち２つの分極性電極Ｂ−１，Ｂ−２と、これら２つの分極性電極Ｂ−１，Ｂ−２の間に介在するセパレータＢ−３と、電解液Ｂ−４とを具備している。
本発明の電気二重層キャパシタＢは、より具体的には、図７に示すように枠体１の内側空間１ａの下面に位置する底板２上に底板２と電気的に接続されるように第１の分極性電極Ｂ−１を載置し、この第１の分極性電極Ｂ−１の上面に電解液Ｂ−４を含浸するセパレータＢ−３を載置し、次いでセパレータＢ−３の上面に第２の分極性電極Ｂ−２を載置し、枠体１の内側空間１ａに電解液Ｂ−４を注入し、枠体１の上面の開口を塞ぐようにかつ負電極Ｂ−２の上面に当接されるようにして蓋体３を枠体１に接合してなる。
なお、図７に示す電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢにおいて、底板２と正電極（または第１の分極性電極）Ｂ−１、および蓋体３と負電極（または第２の分極性電極）Ｂ−２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（図示せず）を介して電気的に接続されていてもよい。導電材は、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し、かつ弾性を有するものである。この導電材は、底板２および蓋体３に被着されることで、底板２と正電極（第１の分極性電極）Ｂ−１および蓋体３と負電極（第２の分極性電極）Ｂ−２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、導電材は高い導電性を有することから、導電材の被着箇所において電池Ｂまたは電気二重層キャパシタＢから発生する電気を抵抗損失することがない。さらに、底板２および蓋体３を導電材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、上記本発明の蓄電体用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Ｂ−１は、ＬｉＣｏＯ_２またはＬｉＭｎ_２Ｏ_４等の正極活物質およびアセチレンブラックまたは黒鉛等の導電物質を含む、板状またはシート状の電極であり、また、負電極Ｂ−２は、コークスまたは炭素繊維等の炭素材料から成る負極活物質を含む、板状またはシート状の電極である。
正電極Ｂ−１および負電極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または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、例えば円形状または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または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Ｂ−１と負電極Ｂ−２との間に載置されることにより、正電極Ｂ−１と負電極Ｂ−２との接触を防止するとともに正電極Ｂ−１と負電極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または塩酸、硫酸もしくは硝酸等の酸を、ジメトキシエタンまたは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。
次に、本発明の電気二重層キャパシタＢの第１の分極性電極Ｂ−１および第２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電極である。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る。該電極は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によって作製される。
このように電気二重層キャパシタＢは、上記２つの分極性電極Ｂ−１，Ｂ−２と電解液Ｂ−４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Ｂ−４の電気分解が発生しない限りにおいては分極性電極Ｂ−１，Ｂ−２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。電解液Ｂ−４の違いにより有機溶液系と水溶液系との２種類に分類される。
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Ｂ−４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。
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、または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）またはスルホラン（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、または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もしくは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、およびセパレータＢ−３を蓄電体用容器の内側空間１ａ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蓋体３が接合された枠体１の内側空間１ａの上面から蓄電体用容器の内側空間１ａに注入し、注入後に枠体１の内側空間１ａの開口に底板２を気密に接合することによって、蓄電体用容器の内側空間１ａ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、腐食性および溶解性の高いものであるが、本発明の蓄電体用容器を用いることにより、枠体１、底板２および蓋体３が電解液Ｂ−４の耐腐食性に優れているため、有機溶剤および酸等を含む電解液Ｂ−４に侵され難く、電解液Ｂ−４中に蓄電体用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３は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、ＳＵＳまたはＡｌ等の金属から成り、この蓋体３を、枠体１の上面に枠体１の内側空間１ａを覆うように載置し、ロウ材４ｂによってロウ付けすることによって、または、蓋体３の上面の縁に沿って通電されたローラーを軽く押し付けながら回転移動させて発生するジュール熱でこの蓋体３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３の下面および第２の導体層４ａの各表面に予め被着されたＮｉ層およびＡｌ層４ｂ等を互いに溶融させることによって、または、樹脂接着剤またはガラス封止材によって蓋体３を枠体１の上面に接合させる。
次に、蓋体３を下側になるように倒置し、蓋体３および枠体１で規定される内側空間１ａに蓄電要素を入れる。最後にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、ＳＵＳまたはＡｌ等の金属から成る底板２を、枠体１の内側空間１ａを覆うように枠体１の上面の第１の導体層５ａまたは枠状部材６に載置し、ロウ材５ｂによってロウ付けすることによって、または、底板２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底板２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、底板２の下面および第１の導体層５ａの各表面に予め被着されたＮｉ層およびＡｌ層５ｂ等を互いに溶融させることによって、または、樹脂接着剤またはガラス封止材によって底板２を枠体１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。
また、底板２をＡｌから成るものとし、第１の導体層５ａ上にＡｌ層５ｂが形成されたものとし、底板２と第１の導体層５ａとを接合する際に超音波溶接法を採用すれば、底板２が第１の導体層５ａ上のＡｌ層５ｂに接合されるため、枠体１と底板２との接合部を電解液Ｂ−４に対して極めて腐食し難いものとすることができる。
すなわち、この構成により底板２と第１の導体層５ａとの接合部の表面に耐食性に優れる不動態皮膜を形成することができ、底板２と第１の導体層５ａとの接合部が電解液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高めることができる。
底板２は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金またはＮｉ−Ｃｏ合金等の板材の下面（枠体１との接合面側）にＡｌ層が形成されたものであってもよい。またさらに、底板２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、底板２がＡｌから成る板材であれば、底板２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。ここでコイニング法は、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である。
また、底板２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場合には、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、枠体１の上面に底板２の外周部に形成された突条を当接させて底板２を載置し、底板２の上面から数十ｋＨｚ程度の超音波をあてることにより、底板２の下面の突条が、枠体１の上面の第２の導体層５ａおよびＡｌ層５ｂの凹凸に沿って潰れながら枠体１の上面表面のＡｌ層５ｂに接合される。このとき、枠体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枠体１の内側空間１ａ内の気密性を損なうことなく、底板２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、接合対象物である枠体１の上面と底板２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底板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。
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または汚れが接合部の外側方向に押し出されるとともに、底板２および枠体１上面の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。
また、上記実施の形態の説明において上下左右という用語は、単に図面上の位置関係を説明するために用いたものであり、実際の使用時における位置関係を意味するものではない。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。

Claims (16)

1. 蓄電要素が収容される蓄電体用容器であって、
   枠体と、
   該枠体の第１の開口を塞ぐように前記枠体に接合された第１封口体と、
   前記枠体の第２の開口を塞ぐように前記枠体に接合され、前記第１封口体と並設された接続端部を有する第２封口体と、
   を備えることを特徴とする蓄電体用容器。
2. 前記第２封口体は、１枚の板材から成ることを特徴とする請求項１記載の蓄電体用容器。
3. 前記接続端部は、前記第１封口体と同一平面に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の蓄電体用容器。
4. 前記接続端部は、前記第１封口体と平行に前記枠体の外側面の外側に配置されていることを特徴とする請求項３記載の蓄電体用容器。
5. 前記接続端部は、前記第１封口体と平行に前記枠体の外側面より内側の前記第１の開口の周囲に配置されていることを特徴とする請求項３記載の蓄電体用容器。
6. 前記接続端部は、前記第１の開口の周囲に接合されていることを特徴とする請求項５記載の蓄電体用容器。
7. 前記接続端部は、平面視において、前記枠体の中心に関して対称となる複数位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の蓄電体用容器。
8. 前記枠体はアルミナ質焼結体で成ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の蓄電体用容器。
9. 前記第１封口体および前記第２封口体の少なくとも一方は、枠状部材を介して前記枠体に接合されていることを特徴とする請求項８記載の蓄電体用容器。
10. 前記第１封口体および前記第２封口体の少なくとも一方は、アルミニウムを主成分とする金属を介して前記枠体または前記枠状部材に接合されていることを特徴とする請求項８または９記載の蓄電体用容器。
11. 前記第２封口体が接合される接合部の一部において、接合幅が狭く形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の蓄電体用容器。
12. 前記第２封口体が接合される接合部のうち、前記接続端部が配置される側において接合幅が狭く形成されていることを特徴とする請求項１１記載の蓄電体用容器。
13. 前記第１封口体および前記第２封口体の少なくとも一方は、絶縁体の表面に導体膜が形成されて成ることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の蓄電体用容器。
14. 前記第１封口体の前記枠体に接合される面と反対側の面に、絶縁コート層がコートされていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の蓄電体用容器。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の蓄電体用容器と、該蓄電体用容器の内部に収容された正電極および負電極と、これら電極の間に介在するセパレータと、電解液とを具備していることを特徴とする電池。
16. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の蓄電体用容器と、該蓄電体用容器の内部に収容された２つの分極性電極と、これら２つの分極性電極の間に介在するセパレータと、電解液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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