蓄电体用容器及使用其的电池及双电荷层电容器的利记博彩app

专利名称：蓄电体用容器及使用其的电池及双电荷层电容器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及充电式电池或双电荷层电容器等中使用的蓄电体用容器 及使用其的电池或双电荷层电容器，更具体来说，涉及移动电话等小型电 子设备中使用的薄型的电池及半导体存储器的备用电源、电子设备的预备 电源等中使用的电池或双电荷层电容器、和使用于其的蓄电体用容器。
背景技术：
近年来，以移动电话、便携式计算机、及摄像机一体型磁带录像机等 为代表的便携式设备正在显著地发展，并且，处于寻求进一步的小型化、 轻量化的倾向。还有，在作为这些便携式设备的电源的电池中，也寻求提 高电池的能量密度，实现小型轻量化。
另外，双电荷层电容器使用在不同的两个相(例如，固体电极及电解 液)接触的界面中正负的电荷保持极短的距离对置排列的双电荷层。双电 荷层电容器是能够利用双电荷层的离子的静电吸附及脱离作用将电能充 电或放电的电气元件。
还有，近年来，提出了如图8所示的在由陶瓷构成的基体11中收容 了由正电极(或第一极化性电极)B — l、负电极(或第二极化性电极)B 一2及隔板B — 3构成的蓄电要素(即电池要素或双电荷层电容器要素)、 和电解液B—4的薄型二次电池或双电荷层电容器。
电池及双电荷层电容器的充放电能够经由在陶瓷基体11的下表面形 成的第一及第二电极C、 D进行，该电池或双电荷层电容器能够利用焊锡 等连接于外部电路基板上(例如，参照下述的特开2004—227959号(第4 6页、图l))。
另外，以往，知道有如图9所示的在由陶瓷构成的框体21、和金属制 底板22和盖体23构成的容器中收容了由正电极B—1、负电极B — 2、和 固体电解质B—3构成的电池要素的薄型固体电解质电池。
在该以往的固体电解质电池中，如图9所示，用在由铁(Fe)—镍(Ni) 一钴(Co)合金等金属构成的底板22的上表面外周部接合的框体21形成 凹状容器，在框体21的上表面接合由Fe—Ni — Co合金等金属构成的盖体 23，形成为在由此构成的容器内以将固体电解质B — 3夹在正电极B — l 和负电极B—2之间的状态配置于底板22、和盖体23之间的密闭型结构。 还有，在底板22及盖体23中进行充放电(例如，参照下述特开昭57—80656 号公报(第2 3页、图l))。
然而，在图8所示的使用蓄电体用容器的电池或双电荷层电容器中， 为了将第一金属化层12a连接于第一电极C，需要贯通陶瓷基体11设置导 体层。由于是这样的复杂的结构，因此，在制作陶瓷基体ll时工序数多， 导致制造效率低的问题。另外，花费制造成本，还导致所谓成本削减存在 极限的问题。
另外，如图9所示的使用蓄电体用容器的固体电解质电池中，在接合 于陶瓷框体21的下表面及上表面的底板22及盖体23中进行充放电，因 此，存在不能直接表面安装于外部电路基板的问题。即，在将底板22安 装为与外部电路基板的一方的电极连接后，需要用导线等连接盖体23和 外部电路基板的另一方的电极。向外部电路基板的表面安装这样繁杂，存 在表面安装的作业效率极低的问题。

发明内容
本发明是鉴于上述问题做成的，其目的在于提供制造效率优越，且向 外部电路基板的表面安装容易的蓄电体用容器及使用其的高性能的电池 及双电荷层电容器。
本发明是一种蓄电体用容器，其收容蓄电要素，具备框体；第一封 口体，其以堵塞该框体的第一开口的方式接合于所述框体；第二封口体， 其以堵塞所述框体的第二开口的方式接合于所述框体，且具有与所述第一 封口体排列设置的连接端部。
另外，本发明中优选其特征在于，所述第二封口体由一片板材构成。
另外，本发明中优选其特征在于，所述连接端部与所述第一封口体配 置于同一平面。
另外，本发明中优选其特征在于，所述连接端部与所述第一封口体平 行地配置于所述框体的外侧面的外侧。
另外，本发明中优选其特征在于，所述连接端部与所述第一封口体平 行地配置于比所述框体的外侧面更内侧的所述第一开口的周围。
另外，本发明中优选其特征在于，所述连接端部接合于所述第一开口 的周围。
另外，本发明中优选其特征在于，所述连接端部设置于在俯视下关于 所述框体的中心对称的多个位置。
另外，本发明中优选其特征在于，所述框体是氧化铝质烧结体。
另外，本发明中优选其特征在于，所述第一封口体及所述第二封口体 的至少-一方通过框状部件接合于所述框体。
另外，本发明中优选其特征在于，所述第一封口体及所述第二封口体 的至少一方通过以铝为主要成分的金属接合于所述框体或所述框状部件。
另外，本发明中优选其特征在于，在接合所述第二封口体的接合部的 一部分，接合宽度形成得窄。
另外，本发明中优选其特征在于，在接合所述第二封口体的接合部中 配置所述连接端部的一侧，接合宽度形成得窄。
另外，本发明中优选其特征在于，所述第一封口体及所述第二封口体 的至少一方，通过在绝缘体的表面形成导体膜而构成。
另外，本发明中优选其特征在于，在所述第一封口体的与接合于所述 框体的面相反一侧的面上涂敷有绝缘涂层。
本发明是一种电池，具备上述结构的蓄电体用容器；收容于该蓄电
体用容器的内部的正电极及负电极；夹在这些电极之间的隔板；和电解液。 本发明是一种双电荷层电容器，具备上述结构的蓄电体用容器；收 容于该蓄电体用容器的内部的两个极化性电极；夹在这些两个极化性电极 之间的隔板；和电解液。
根据本发明，蓄电体用容器具备框体；第一封口体，其以堵塞该框 体的第一开口的方式接合于框体；第二封口体，其以堵塞框体的第二开口 的方式接合于框体，且具有与第一封口体排列设置的连接端部，因此，不 需要追加在安装时外部连接用的连接导线等连接机构，使第一封口体位于
外部电路基板侧，将蓄电体用容器载置于外部电路基板的表面，能够利用表面安装法将第一封口体及第二封口体的连接端部连接于外部电路基板的电极，能够提高安装的作业效率。
根据本发明可知，第二封口体由一片板材构成，因此，可以通过例如由板材一体地冲裁第二封口体，将其折曲而制作第二封口体。从而，能够 削减制造工序数，形成为制造效率优越的蓄电体用容器。
根据本发明可知，连接端部与第一封口体配置于同一平面，因此，容易地表面安装到平板的外部电路基板的表面。
根据本发明可知，连接端部与第一封口体平行地配置于框体的外侧面的外侧，因此，通过增加连接端部和外部电路基板的连接面积，能够以更强的接合强度进行表面安装。
根据本发明可知，连接端部与第一封口体平行地配置于比框体的外侧面更内侧的第一开口的周围，因此，能够减小外部电路基板上的表面安装面积。
根据本发明可知，连接端部接合于第一开口的周围，连接端部被固定，与第一封口体的位置关系变得一定，因此，与外部电路基板上的电极的对位变得容易，能够可靠地进行电连接。
根据本发明可知，连接端部设置于在俯视下关于框体的中心对称的多个位置，在将使用蓄电体用容器的电池等安装于外部电路基板时，能够简 判别安装电池等的方向的作业。
根据本发明可知，框体是氧化铝质烧结体，因此，难以被注入内部的电解液等侵蚀，电池或双电荷层电容器的性能稳定。
根据本发明可知，第一封口体及第二封口体的至少一方通过框状部件接合于框体，因此，能够将第一封口体或第二封口体容易地接合于框体。
根据本发明可知，第一封口体及第二封口体的至少一方通过以铝为主要成分的金属接合于框体或框状部件，因此，铝难以被电池或双电荷层电 容器中含有的电解液等侵蚀，电池或双鬼荷层电容器的性能稳定。
根据本发明可知，在接合第二封口体的接合部的一部分，接合宽度形成得窄，因此，在电池或双电荷层电容器的内压变大时，能够将释放压力的路径限定于接合宽度窄的部分。
根据本发明可知，在接合第二封口体的接合部中配置连接端部的一 侧，接合宽度形成得窄，因此，能够将释放压力的路径限定于连接端部侧。
根据本发明可知，第一封口体及第二封口体的至少一方通过在绝缘体 的表面形成导体膜而构成，因此，第一封口体或第二封口体可以使用树脂 等各种绝缘体。
根据本发明可知，在第一封口体的与接合于框体的面相反一侧的面涂 敷有绝缘涂层，因此，能够减小第一封口体和外部电路基板的接合面积。
根据本发明可知，电池具备上述结构的蓄电体用容器；收容于蓄电 体用容器的内部的正电极及负电极；夹在这些电极之间的隔板；和电解液， 因此，形成为表面安装容易的电池。
根据本发明可知，双电荷层电容器具备上述结构的蓄电体用容器； 收容于该蓄电体用容器的内部的两个极化性电极；夹在这些两个极化性电 极之间的隔板；和电解液，因此，形成为表面安装容易的双电荷层电容器。


本发明的目的、特征以及优点通过下述的详细说明和附图可以明了 。
图1A是表示本发明的第一实施方式的蓄电体用容器的剖面图。
图1B是图1A的蓄电体用容器的组装立体图。
图2A是表示本发明的第二实施方式的蓄电体用容器的剖面图。
图2B是表示本发明的第三实施方式的蓄电体用容器的剖面图。
图3是表示本发明的第四实施方式的蓄电体用容器的组装立体图。
图4A是表示本发明的第五实施方式的蓄电体用容器的剖面图。
图4B是表示本发明的第六实施方式的蓄电体用容器的剖面图。
图5是表示本发明的第七实施方式的蓄电体用容器的组装立体图。
图6A是表示本发明的第八实施方式的蓄电体用容器的俯视图。
图6B是表示本发明的第九实施方式的蓄电体用容器的俯视图。
图7是表示本发明的第十实施方式的电池或双电荷层电容器的剖面图。
图8是表示以往的电池及双电荷层电容器的一例的剖面图。 图9是表示以往的电池的例子的剖面图。
具体实施例方式
以下，参照附图，说明本发明的最佳实施方式。
以下，详细说明本发明的蓄电体用容器及使用其的电池或双电荷层电 容器。
在图1A及图1B中，图1A是表示本发明的第一实施方式的蓄电体用 容器的剖面图，图1B是图1A的蓄电体用容器的组装立体图。另外，图 2A是表示本发明的第二实施方式的蓄电体用容器的剖面图。图2B是表示 本发明的第三实施方式的蓄电体用容器的剖面图。图3是表示本发明的第 四实施方式的蓄电体用容器的组装立体图。图4A是表示本发明的第五实 施方式的蓄电体用容器的剖面图。图4B是表示本发明的第六实施方式的 蓄电体用容器的剖面图。图5是表示本发明的第七实施方式的蓄电体用容 器的组装立体图。图6A是表示本发明的第八实施方式的蓄电体用容器的 俯视图。图6B是表示本发明的第九实施方式的蓄电体用容器的俯视图。
在这些图中，1表示由绝缘材料构成的框体，la表示收容电池要素或 双电荷层电容器要素(换而言之蓄电要素)的框体l的内侧空间，2表示 第一封口体(以下，还称为底板)，3表示第二封口体(以下，还称为盖体)， 3a表示第二封口体3的延设部，3b表示通过延设部3a连接于第二封口体 3的主体部3c的连接端部，4a表示在框体的上表面形成的第二导体层， 5a表示在框体1的下表面形成的第一导体层。
本发明的蓄电体用容器具备在上下两端具有开口的框体1;以堵塞 框体1的第一开口 (图中为下端开口)的方式接合于框体1的第一封口体 (底板)2;以堵塞框体1的第二开口 (在图中为上端开口)的方式接合 于框体1，且具有在靠近第一封口体2的位置排列设置的连接端部3b的第 二封口体(盖体)3。还有，利用以从第二封口体3的主体部3c引出的方 式延伸出的延设部3a，电连接第二封口体3的主体部3c和连接端部3b。
艮口，该蓄电体用容器具备具有导电性部分的底板2;在底板2的上 表面外周部的整个全周上接合的框体1;在框体1的上表面的第二开口周 围以堵塞框体1的内侧空间la的方式接合的具有导电性部分的盖体3，在 内侧空间la收容电池要素或双电荷层电容器要素等蓄电要素。在该蓄电
体用容器中，盖体3包括堵塞框体1的第二开口的主体部3C;延设部
3a;连接端部3b。延设部3a从框体1的上端部沿框体1的外侧面延伸设 置至框体1的下端部， 一端与盖体3的主体部3c连接，另一端侧与连接 端部3b连接。
还有，图1A及图1B、图2A及图2B、图3、图4A及图4B及图5 中，例示了由陶瓷绝缘材料构成框体l的情况。在这种情况下，为了将框 体1的上表面的第二开口的周围的整个全周形成为第二接合部，形成第二 导体层4a。另外，在框体l的下表面的第一开口的周围的整个全周形成用 于形成为第一接合部的第一导体层5a。还有，底板2经由第一导体层5a 接合于框体l，盖体3经由第二导体层4a接合于框体l。
另外，图1A及图1B、图2A及图2B、图3、图4A及图4B及图5 中，示出了延设部3a的一端与盖体3的主体部3c连接，延设部3a从框体 1的上端部沿框体1的外侧面延伸设置至框体1的下端部，另一端为连接 端部3b的例子。连接端部3b是指作为将盖体3连接于外部电路基板时的 连接端子发挥功能的部分。另外，进而将延设部3a与盖体3的主体部3c 一体地形成，以从在主体部3c的上表面及下表面之间的侧面的一部分引 出的方式延伸出的情况作为例子示出。在这种情况下，盖体3由一片板材 构成，可以由板材一体地冲裁出主体部3c、延设部3a、和连接端部3b， 将延设部3a相对于主体部3c折曲而制作。进而，示出了连接端部3b与 底板2配置于同一面的例子。未图示，但当然也可以为延设部3a从底板2 伸出，延设部3a的连接端部3b与盖体3的主体部3c配置于同一面的方 式(将图1配置为上下倒置的方式)。
这样，在本发明的蓄电体用容器中，以夹着框体1堵塞框体1的上下 两端开口的方式将底板2和盖体3对置接合，在由这些框体l、底板2、 和盖体3围成的内侧空间la中封入蓄电要素，盖体3的与主体部3c连接 的连接端部3b与底板2排列配置，底板2和连接端部3b形成为能够与外
部电路基板的电极连接。
还有，也可以独立于盖体3的主体部3c制作延设部3a，将其接合于 盖体3的主体部3c。另外，连接端部3b的下表面未必一定与底板2的下 表面精确地为同一面，只要利用外部电路基板上的布线导体和焊锡接合等
连接时不发生故障即可。
另外，图7是表示使用了本发明的蓄电体用容器的本发明的第十实施
方式的电池B或双电荷层电容器B的剖面图。在图7中，B — l是正电极 或极化性电极(第一极化性电极)，B—2是负电极或极化性电极(第二极 化性电极)，B — 3是夹在正电极(或第一极化性电极)B—l和负电极(或 第二极化性电极)B — 2之间的隔板，B—4表示电解液。由这些正电极(或 第一极化性电极)B — K负电极(或第二极化性电极)B—2、和隔板B 一3及电解液B—4构成的蓄电要素收容于框体1的内侧空间la内，由此 形成为本发明的电池B或双电荷层电容器B。还有，在图7中，对与图1A 及图1B、图2A及图2B、图3、图4A及图4B及图5中共用的部分标注 相同的符号。
在本发明的蓄电体用容器及使用其的电池或双电荷层电容器中，框体 1是由树脂、玻璃、陶瓷等绝缘材料构成的四角筒状、圆筒状、多边形的 筒状框体。从安装于外部电路基板的情况出发，若设为四角筒状则使基板 上的配置设计容易。例如，形成为一边的长度为3mm 5mm左右、高度 1 1.5mm左右、壁厚0.4mm左右的四角筒状，并在上下两端面分别具有 开口的形状。其中，尤其由于陶瓷的密闭性良好，化学性也稳定，制作也 容易，因此，适合蓄电用容器的绝缘材料。从而，以下，对框体l由陶瓷 构成的情况作为例子进行说明，但在使用其他绝缘材料的情况下，也可以 同样地形成蓄电体用容器。例如，若为树脂，则可以使用液晶聚合物、变 形聚酰胺、尼龙树脂、聚丙烯等。另外，框体1只要是使底板2及盖体3 电绝缘的框体即可，例如，在金属的表面涂敷绝缘材料，或在框形状的金 属间夹着绝缘材料使上下绝缘也可。
框体1可以使用各种陶瓷，例如，氧化铝(氧化铝，A1203)质烧结体、 氮化铝(A1N)质烧结体或玻璃陶瓷等，在由A1N质烧结体构成的情况下， 还能够将运行时的热量向外部效率良好地发散。另外，在使用氧化铝(氧 化铝，A1203)质烧结体的情况下，机械强度优越，电绝缘性优越。
在框体l由氧化铝(氧化铝，A1203)质烧结体构成的情况下，框体l 如下所述地制作。艮卩，向A1203、氧化硅(Si02)、氧化镁(MgO)、氧化 转(CaO)等原料粉末中添加混合适当的有机粘合剂等形成为颗粒状粉末。 将该粉末填充于模具中，实施压力成形加工，制作四角筒状、圆筒状、多
边形的筒状等筒状的框体1的成形体。还有，在150(TC 160(TC下烧成该 成形体，制作框体l。
在框体1的上表面及下表面的上下两端开口的周围、其他必要部位印 刷涂敷以钼(Mo)及锰(Mn)等金属粉末为主要成分的金属糊，形成成 为第二导体层4a、第一导体层5a的金属糊层，在约1300。C 150(TC的温 度下烧成。由此，在框体1的上表面及下表面形成第一导体层5a、第二导 体层4a。
优选在分别利用钎料4b、 5b将盖体3接合于第二导体层4a、将底板2 接合于第一导体层5a时，在第二导体层4a及第一导体层5a上利用镀敷法 敷设Ni层。由此，提高钎料4b、 5b向第一导体层5a及第二导体层4a的 润湿性，能够使第一导体层5a及第二导体层4a、和盖体3及底板2的接 合牢固。
还有，利用钎料5b将底板2接合于第一导体层5a。进而，在由框体1 和底板2构成的容器的内侧空间la中插入电池要素或双电荷层电容器要 素后，利用30°C以上的低熔点的钎料4b将盖体3接合于第二导体层4a。 由此利用框体l、底板2、及盖体3构成本发明的蓄电体用容器。
还有，底板2及盖体3的至少一部分即与蓄电要素接触的部分、与外 部电路基板连接的端子部分、连接与这些蓄电要素接触的部分和端子部分 的部分具有导电性。优选由不锈钢(SUS)、 Fe—Ni—Co合金、或铝(Al) 等金属板构成，利用银(Ag)钎料、Ag—铜(Cu)钎料、或A钎料等钎 料4b、 5b接合到在第二导体层4a及第一导体层5a的表面上实施了 Ni镀 敷的框体1 。优选在盖体3及底板2中，尤其对作为阳极的一侧的钎料4b、 5b使用Al钎料。即，例如，使用盖体3作为阳极的情况下，在第二导体 层4a的表面实施Ni镀敷后，作为钎料4b使用Al钎料，在真空气氛或还 原气氛下经由Al钎料4b接合框体1及盖体3为佳。Al钎料不易被电解液 B—4腐蚀，因此，能够保护第二导体层4a或第一导体层5a，抑制这些由 于充放电引起的电压而容易地洗脱到电解液B—4中，导致接合力变差的 情况。
另外，通过利用钎料4b、 5b将底板2及盖体3接合于框体l，提高接
合的可靠性，但不限定于该接合方法。例如，利用树脂粘接剂或玻璃密封
材料等接合也可。在利用该接合方法的情况下，不需要将第二导体层4a 及第一导体层5a形成在由陶瓷构成的框体1 。
在这样制作的框体1、底板2、及盖体3构成的蓄电体用容器中，在 框体1的第二导体层4a及第一导体层5a的露出部、底板2和盖体3的露 出部、及第一导体层5a和底板2的钎焊接合部利用镀敷法等依次粘接耐 腐蚀性优越且与钎料的润湿性优越的由金属、具体来说厚度1 12pm的 Ni层及厚度0.05 5pm的金(Au)层构成的镀敷层8a、 8b为佳(参照图 2A)。由此，尤其能够抑制在蓄电体用容器的内侧空间la露出的金属部分 由于充放电引起的电压而容易地洗脱的情况。
另外，在蓄电体用容器外部露出的底板2和盖体3中，与焊锡的润湿 性变得良好，与外部电路基板上的布线导体的接合强度变得进一步牢固， 能够防止锈等的氧化腐蚀。另外，由于Au层，底板2和盖体3的电阻值 变小，能够极力抑制由电池或双电荷层电容器产生的电流由于电阻而丧失 的情况。
若Ni层的厚度小于lpm，则难以有效防止各导体层的氧化腐蚀，或 金属成分从各导体层洗脱的情况，电池或双电荷层电容器性能容易变差。 另外，若Ni层的厚度大于12pm，则镀敷形成时花费大量时间，导致批量
生产率容易降低。
另外，若Au层的厚度小于0.05jLim，则难以形成均一的厚度的Au层， 容易产生Au层极薄的部位或未形成Au层的部位，容易降低氧化腐蚀的 防止效果或与焊锡的润湿性。另外，若Au层的厚度大于5iim，则在镀敷 形成时花费大量时间，导致批量生产率容易降低。
优选如图2A所示，在被覆形成Ni层及Au层后，在Au层上的底板2 及盖体3的蓄电体用容器的内侧空间la侧涂敷不腐蚀于电解液B—4的金 属材料构成的耐腐蚀性金属层7。耐腐蚀性金属层7由选自Al、锌(Zn) 或以这些金属为主要成分的合金、SUS、及钛(Ti)构成的组的至少一种 金属构成。进而，优选将耐腐蚀性金属层7涂敷至与框体1的钎焊部，由 此能够制作不易被电解液B—4腐蚀的电池B或双电荷层电容器B。还有， 耐腐蚀性金属层7由组合了这些耐腐蚀性金属层7的多层金属层构成也 可。
Al、 Zn或以这些金属为主要成分的合金、Au、 SUS不易洗脱在有机 溶液系的电解液B—4中，因此，作为电池B或双电荷层电容器B的耐腐 蚀性金属层7，尤其适合阳极侧的耐腐蚀性金属层7。
另外，优选使用以Al为主要成分，含有0.5 10%的硅(Si)的金属 也可。通过使用以Al为主要成分的Al — Si合金，耐腐蚀性金属层7和正 电极B — 1、负电极B—2或极化性电极B — 1、 B — 2的经由含有碳粒子的 氟树脂等导电材料的粘接强度增加，能够将正电极B—1、负电极B—2或 极化性电极B—1、 B—2牢固地接合于底板2及盖体3，并且，能够使电 连接良好。
耐腐蚀性金属层7的形成是如下所述地形成，即例如，通过用磁力 吸附由不锈钢(SUS)构成的屏蔽部件，按照使蓄电体用容器的内侧空间 la的规定的范围露出的方式将面向框体1的内侧空间la的壁屏蔽，使第 二导体层4a和第一导体层5a不导通，利用真空蒸镀法或溅射法，以0.2 4(^m的厚度形成耐腐蚀性金属层7。例如，如图2A所示，耐腐蚀性金属 层7形成在框体1的内侧空间la的上部到盖体3的表面、及框体1的内 侧空间la的下部到框状部件6表面的至少一方。优选在底板2或盖体3 中先与框体1接合的一侧形成耐腐蚀性金属层7。在图2A中，示出了盖 体3比底板2先接合于框体1的情况的例子。在其他实施方式中，也可以 同样形成。还有，耐腐蚀性金属层7由多层金属层构成，在最上层被覆由 选自A1、 Zn或以这些金属为主要成分的合金、Au、 SUS、及Ti中的至少 一种金属也可。
另外，在被覆耐腐蚀性金属层7时，例如，若加快真空蒸镀或溅射法 的成膜速率或在成膜后蚀刻，则能够将耐腐蚀性金属层7的表面形成算术 平均粗糙度Ra为0.1pm 3jLim左右的粗糙的表面，能够使与蓄电要素的 电连接为低电阻。
若耐腐蚀性金属层7的厚度小于0.2nm，则产生不能由耐腐蚀性金属 层7以充分的厚度覆盖的部位，有时在从第二导体层4a或第一导体层5a 的表面经由基于Ag钎料、Ag—Cu钎料、Al钎料等的钎料4b、 5b接合的 盖体3或底板2上不能由连续的耐腐蚀性金属层7的膜面覆盖，由于使用
于电池B或双电荷层电容器B的电解液B—4，可能导致第二导体层4a或 第一导体层5a腐蚀。另外，在耐腐蚀性金属层7的厚度大于40jnm的情况 下，发生膜面的形成花费大量的时间的不妥善的情况。进而，若耐腐蚀性 金属层7的厚度大于40pm，则产生耐腐蚀性金属层7和底板2或盖体3 的热膨胀率之差引起的应力，可能导致耐腐蚀性金属层7从底板2或盖体 3剥离的不妥善情况。
在此，如图1A及图1B所示，延设部3a从盖体3的主体部3c伸出， 延设部3a沿框体1的外侧面向下端面(底板2接合部)方向弯曲，延设 部3a延伸设置至框体1的下端部，另一端向与框体1相反的一侧(外侧) 折曲而形成为连接端部3b，更优选连接端部3b的下表面与底板2的下表 面配置于同一面。还有，连接端部3b和底板2的下表面作为与外部电路 基板连接的外部连接端子发挥功能，能够表面安装于外部电路基板的布线 导体。
延设部3a及连接端部3b可以根据外部电路基板的布线导体的形状及 大小，变更宽度及位置。例如，如图1B所示，将盖体3的主体部3c和延 设部3a形成为相同宽度也可。如图3所示，将延设部3a的宽度形成为比 盖体3的主体部3c狭窄的宽度也可。如图3所示，通过将延设部3a的宽 度形成为比盖体3的主体部3c狭窄的宽度，能够减小延设部3a的连接端 部3b连接的外部电路基板的布线导体的连接面积，能够减小电池B或双 电荷层电容器B的用于安装于外部电路基板的空间。
另外，延设部3a设置于框体l的一侧面中央部，但设置于夹在框体l 的邻接的两侧面的角部也可。另外，延设部3a不限于一处，例如，如图5 所示，设置于一侧面和与之对置的相反侧侧面，设置于四侧面全部或四角 部全部也可。此时，对框体l的角部进行倒角，在成为八角形状的角部的 倒角面上设置延设部3a也可。如这些例子一样，若在俯视下关于框体1 的中心对称的多个位置设置延设部3a，则在安装电池B或双电荷层电容 器B时，能够将电池B或双电荷层电容器B的安装方向容易地与外部电 路基板的电极的方向对齐，能够容易地根据外部电路基板的布线导体的极 性连接，因此，安装变得更容易。
在图1A及图1B、图2A及图2B、图3及图5中，在延设部3a和框
体1的外侧面之间设置有间隙，但例如，在框体1的外侧面也可以形成金
属化导体层，经由该金属化导体层将延设部3a钎焊于框体1的外侧面。 在这种情况下，能够将延设部3a固定于框体l，因此，连接端部3b的位 置不变动，容易安装于外部电路基板上的布线导体。出于这个目的，优选 利用钎焊等至少将延设部3a的下端固定于框体1的外侧面。在这种情况 下，用于接合在延设部3a的连接端部3b的周围配置的底板2的第一导体 层5a、钎料5b保持充分的绝缘距离而形成。
另外，在图3的实施方式中，在框体l的外周侧面的上下方向上形成 槽，以使窄幅的延设部3a收容于在框体1的外周侧面形成的槽内也可。
另外，在图1A及图1B、图2A及图2B、图3及图5中，延设部3a 的连接端部3b在框体1的下端向与框体1的相反侧(外侧)折曲，但不 需要一定将连接端部3b向外侧折曲，也可以用框体1的下端部截断的端 面与外部电路基板连接。另外，如图4A及4B所示，反而将连接端部3b 向内侧(面向框体l侦lj)折曲也可。如图4A所示，在延设部3a和框体l 的外周侧面之间形成空间，将延设部3a的连接端部3b以包围该空间的方 式向内侧折曲的情况下，即使由于延设部3a的弹性，施加剥离连接端部 3b的方向的力，蓄电体用容器也能够不易从外部电路基板脱落。
另外，如图4B所示，配置连接端部3b的框体1的下表面部分中相当 于连接端部3b的长度的量形成为厚壁，连接端部3b被收容在比框体1的 外侧面更内侧的框体1的下表面，优选钎焊于框体1的下表面。通过使连 接端部3b向内侧折曲，能够减小蓄电体用容器的安装面积。另外，通过 将连接端部3b钎焊于框体1的下表面，使得连接端部3b的位置不变动， 容易安装于外部电路基板上的布线导体。
这样，底板2及盖体3作为密封框体1的开口的封口板发挥功能，并 且，面向内侧空间la的导电性部分兼作集电体，或兼作支撑作为集电体 的金属膜的支撑部件，还同时发挥作为连接外部电路基板上的布线导体的 连接部件的功能。优选如上所述地由金属板形成底板2及盖体3，但将金 属块切削加工也可，将必要部分形成为具有导电性也可。例如，如图2B 所示，也可以在由绝缘体构成的盖体3表面形成导体膜3f，在由绝缘体构 成的底板2表面形成导体膜2f，将盖体3或底板2形成为由导电性树脂等
形成的树脂制。
还有，由于是盖体3的一边经由延设部3a与外部电路基板接合的结构， 因此，由于电池B或双电荷层电容器B被过剩地加热等而导致内压变大， 导致框体1和盖体3的接合部脱落的情况下，延伸设置有延设部3a的边 以外的边容易脱落，能够控制电解液B—4的飞散方向。从而，通过在延 设部3a侧安装重要部件，能够将电解液B—4飞散引起的损坏降低到最低 限度。
进而，如图6A所示，若在框体1的作为盖体3接合部的第二导体层 4a中，例如在与连接延设部3a的一边相反侧的一边以使接合宽度变窄的 方式设置第一导体层4a的宽度窄的部分lb，则与钎料4b的接合宽度也变 窄，能够使来自电池B或双电荷层电容器B的电解液B—4的飞散方向为 该相反侧的一边方向。使接合宽度狭窄的部分lb也可以设置在相反侧的 -一边以外，即与连接延设部3a的一边邻接的一边、连接延设部3a的一边 侧、 一边和与之连接的一边之间的角部。通过设在与延设部3a相反侧的 一边，能够将电解液B—4的飞散方向可靠地控制为与延设部3a相反的一
另外，如图6B所示，若在连接延设部3a的一边形成宽度狭窄的部分 lb，则延设部3a被配置为覆盖该一边侧，因此，不使电解液B—4飞散， 能够使其停留在延设部3a和框体1的外侧面之间。
还有，在图6A及图6B中，为了便于理解，在第二导体层4a(盖体3
的接合部)附加了斜线。
还有，通过将框体l的一部分的宽度形成得窄，设置宽度狭窄的部分 Ib也可。
另外，如图2A所示，由Fe—Ni — Co合金或Al等金属构成的框状部 件6以包围框体1的下表面的方式通过Ag钎料、Ag—Cu钎料、Al钎料 等钎料5b钎焊于第一导体层5a，并在该框状部件6上接合底板2。同样， 在框体1的上表面配置框状部件6，在该框状部件6上接合盖体3也可。 框状部件6优选由Al或Al合金构成。
在这种情况下，预先将盖体3和框状部件6钎焊于框体1，在框体1 及盖体3构成的容器内放入电池或双电荷层电容器要素，利用缝焊或超声
波焊接等焊接法将底板2密封于框状部件6。这样，通过利用缝焊或超声 波焊接等焊接法将底板2密封于框状部件6，能够使底板2的接合的作业 变得容易。在盖体3有延设部3a延伸出，因此，优选这样将框体l及盖 体3先接合并组装后，最后接合于底板2而密封。
进而，底板2及盖体3不需要为平板，成形为外周部向框体l侧折曲 的碟状，将其外周面的缘或端面接合于框体1也可。由此，与设置框状部 件6的情况相同地，外周部的折曲的部位起到缓和底板2或盖体3和框体 1之间的应力的作用，能够形成为不容易发生由该应力导致的框体1上的 龟裂等破损的蓄电体用容器。图2B示出了底板2及盖体3的外周面这样 接合的实施方式。
另外，如图4B所示，在底板2的外侧表面的一部分实施绝缘涂层2d， 在盖体3的外侧表面的一部分实施绝缘涂层3d也可。由此，能够避免由 于使导体不经意地接触底板2或盖体3的表面导致的电短路。另外，在底 板2中，在接近连接端部3b的部分实施绝缘涂层2d，由此能够强化连接 端部3b和底板2之间的绝缘。进而，若以使底板2的没有绝缘涂层2d的 部分2e的面积和连接端部3b焊锡接合于外部电路基板的部分的面积相同 的程度的方式，在底板2实施绝缘涂层2d，则能够防止在焊锡接合时由于
悍锡的表面张力而导致蓄电体用容器的位置偏离的现象。
其次，详细说明本发明的电池B或双电荷层电容器B。图7是表示本 发明的电池B或双电荷层电容器B的实施方式的一例的剖面图，示出了作 为蓄电体用容器使用了图1A及图1B所示的蓄电体用容器的情况的例子。 本发明的电池B具备上述结构的蓄电体用容器；收容于蓄电体用容 器的内侧空间la的蓄电要素即电池要素、即正电极B — 1及负电极B—2、 夹在这些电极B — 1、 B—2之间的隔板B—3、和电解液B—4。
本发明的电池B更具体来说，如图7所示，在位于框体l的内侧空间 la的下表面的底板2上载置正电极B — l，使其与底板2电连接，在该正 电极B—1的上表面载置浸渗有电解液B—4的隔板B—3，然后，在隔板 B — 3的上表面载置负电极B—2，在框体1的内侧空间la中注入电解液B 一4，以堵塞框体l的上表面的开口且与负电极B—2的上表面抵接的方式 将盖体3接合于框体1。
还有，在图7中，示出了正电极B — 1配置于底板2上，负电极B—2 经由隔板B — 3配置于其上的例子，但将负电极B—2配置于底板2上，在 其上经由隔板B — 3配置正电极B—1也可。
另外，本发明的双电荷层电容器B具备上述结构的蓄电体用容器、 收容于蓄电体用容器的内侧空间la的蓄电要素即双电荷层电容器用要素、 即两个极化性电极B — l、 B—2、和夹在这两个极化性电极B — l、 B—2 之间的隔板B — 3、电解液B—4。
本发明的双电荷层电容器B更具体来说，如图7所示，在位于框体l 的内侧空间la的下表面的底板2上载置第一极化性电极B — l，使其与底 板2电连接，在该第一极化性电极B—1的上表面载置浸渗有电解液B — 4 的隔板B — 3，然后，在隔板B — 3的上表面载置第二极化性电极B—2， 在框体1的内侧空间la中注入电解液B—4，以堵塞框体1的上表面的开 口且与负电极B—2的上表面抵接的方式将盖体3接合于框体1。
还有，在图7所示的电池B或双电荷层电容器B中，底板2和正电极 (或第一极化性电极)B — l、及盖体3和负电极(或第二极化性电极)B 一2经由碳粒子含于树脂而成的碳糊等导电材料(未图示)电连接也可。 导电材料是碳粉末例如分散于氟树脂等中而成的，由于碳粉末之间相互接 触而具有高的导电性，且具有弹性。该导电材料通过被覆底板2及盖体3， 能够使底板2和正电极(或第一极化性电极)B — 1及盖体3和负电极(或 第二极化性电极)B — 2弹性接触，使其分别以广的面积可靠地接触，能 够进一步提高电连接的可靠性。另外，导电材料具有高的导电性，因此， 在导电材料的被覆处不会由于电阻而导致由电池B或双电荷层电容器B 产生的电损失。进而，通过利用导电材料覆盖底板2及盖体3，还能够保 护其不受电解液B—4影响。
还有，能够得到使用了上述本发明的蓄电体用容器的气密可靠性高， 批量生产率优越的电池B或双电荷层电容器B。
电池B的正电极B — 1是含有LiCo02或LiMn204等正极活性物质及乙 炔黑或石墨等导电物质的板状或片状电极，另外，负电极B—2是含有由 焦炭或碳纤维等碳材料构成的负极活性物质的板状或片状电极。
正电极B—1及负电极B — 2如下制作，g卩在这些正极活性物质或负
极活性物质中添加上述导电物质，进而添加聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯等粘 合剂，将其混合形成为浆料状，使用周知的刮板法将其形成为片状，然后 将该片材裁断为例如圆形状或多边形状而制作。
另外，隔板B—3由聚烯烃纤维制的无纺布或聚烯烃制的微多孔膜等 构成，电解液B—4浸渗，并且载置于正电极B — 1和负电极B — 2之间， 由此防止正电极B — 1和负电极B—2的接触，并且，能够使电解液B—4 在正电极B—1和负电极B—2之间移动。
电池B的电解液B—4是在二甲氧基乙烷或丙烯碳酸酯等有机溶剂中 溶解了四氟代硼酸锂等锂盐或盐酸、硫酸或硝酸等酸的电解液。
然后，本发明的双电荷层电容器B的第一极化性电极B—1及第二极 化性电极B—2是例如将苯酚树脂纤维(交联型苯酚树脂(/求口一 K、) 纤维)碳化活化而得到的电极。活化通过在800 100(TC的高温气氛下使 该纤维与高温水蒸气等活化气体接触而进行。该电极通过使碳化物中的挥
发成分、或碳原子的一部分气化，主要使1 10nm的微细结构生长，将内 部表面积形成为1 X 106m2/kg以上的工序来制造。
这样，双电荷层电容器利用电荷向在上述两个极化性电极B — 1、 B — 2和电解液B—4的界面形成的双电荷层的蓄积，因此，只要不是超过耐 电压发生电解液B—4的电解，就能够蓄积对应于极化性电极B — 1、 B—2 的表面积的极大的电荷。根据电解液B—4的差异，分类为有机溶液系和 水溶液系两种。
尤其，使用有机溶液系的双电荷层电容器与将硫酸水溶液等水溶液使 用于电解液B—4的水溶液系双电荷层电容器相比，能够使驱动电压达到 2 4倍，可蓄积的电能E在将电压设为V，将电容设为C的情况下，由 E二CV2/2表示，因此，能够得到大的能量密度。
双电荷层电容器B的电解液B—4是例如将六氟代磷酸锂(LiPF6)等 锂盐、或四乙基铵四氟硼酸盐((C2H5) 4NBF4)等季铵盐溶解于丙烯碳酸 酯(PC)或环丁砜(SLF)等溶剂中的电解液。
另外，隔板B—3例如使用玻璃纤维、或聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙 二醇酯或聚酰胺等具有耐热性的多孔质树脂等。
还有，在蓄电体用容器的内侧空间la中收容了极化性电极B — l、 B 一2、及隔板B — 3后，例如使用注射器等注入机构将电解液B—4从接合 了盖体3的框体1的内侧空间la的上表面注入蓄电体用容器的内侧空间 la中，在注入后，将底板2气密地接合于框体1的内侧空间la的开口， 由此能够得到蓄电体用容器的内侧空间la被气密地密封的双电荷层电容 器B。
这样的电解液B—4的腐蚀性及溶解性高，但通过使用本发明的蓄电 体用容器，框体1、底板2及盖体3的对电解液B—4的耐腐蚀性优越， 因此，不易被含有有机溶剂及酸等的电解液B—4腐蚀，也不会导致从蓄 电体用容器洗脱的杂质混入电解液B—4中，使电解液B—4劣化，能够良 好地维持电池B或双电荷层电容器B的性能。
盖体3由Fe—Ni—Co合金、SUS或A1等金属构成，通过将该盖体3 以覆盖框体1的内侧空间la的方式载置于框体1的上表面，利用钎料4b 钎焊，或沿盖体3的上表面的缘将通电的滚筒轻轻地压紧的同时，使其旋 转移动，利用产生的焦耳热接合该盖体3的缝焊法，或使用超声波焊接法， 使预先被覆盖体3的下表面及第二导体层4a的各表面的Ni层及Al层4b 等相互熔融，或利用树脂粘接剂或玻璃密封材料，将盖体3接合于框体1 的上表面。
然后，通过将盖体3倒置，使其位于下侧，在由盖体3及框体1规定 的内侧空间la中放入蓄电要素。最后，将由Fe—Ni—Co合金、SUS或 Al等金属构成的底板2以覆盖框体1的内侧空间la的方式载置于框体1 的上表面的第一导体层5a或框状部件6，利用钎料5b钎焊，或沿底板2 的上表面的缘将通电的滚筒轻轻压紧的同时，使其旋转移动，利用产生的 焦耳热接合该底板2的缝焊法，或使用超声波焊接法，使预先被覆底板2 的下表面及第一导体层5a的各表面的Ni层及Al层5b等相互熔融，或利 用树脂粘接剂或玻璃密封材料，将底板2接合于框体1，制作电池B或双 电荷层电容器B。
另外，若由A1形成底板2，在第一导体层5a上形成Al层5b，在接合 底板2和第一导体层5a时采用超声波焊接法，则底板2接合于第一导体 层5a上的Al层5b，因此，能够将框体1和底板2的接合部形成为极其难 以被电解液B—4腐蚀。
即，通过该结构，在底板2和第一导体层5a的接合部的表面形成耐腐 蚀性优越的钝态覆膜，极其有效地防止底板2和第一导体层5a的接合部 被电解液B—4或外部的气氛腐蚀的情况，能够提高电池B或双电荷层电 容器B内部的气密可靠性。
底板2可以为在Fe—Ni — Co合金或Ni — Co合金等板材的下表面(与 框体1的接合面侧)形成有Al层的结构。另外，优选在底板2的下表面 的外周部的整个全周上形成凸条(线状突出的部位)。该凸条只要底板2 为由Al构成的板材，就可以通过在用压力机冲裁底板2时同时形成凸条， 或在冲裁后利用所谓压印加工法例如形成为高度为O.lmm左右且剖面向 下凸的三角形状来设置。在此，压印加工法是将被加工物的侧方限制并限 定壁的放出部位，并且，将在模面形成凹凸部的金属膜和被加工材料重叠， 并从上下按压，由此在被加工材料的表面转印金属膜的凹凸花纹的方法。
另夕卜，底板2由在Fe—Ni — Co合金等下表面形成有Al层的板材构成 的情况下，轧制这些金属的坯料，例如形成为厚度0.2 0.5mm的板材时， 在其表面例如包覆接合例如厚度为0.1mm的Al板，然后，利用上述压印 加工法形成凸轮而设置凸条。
还有，按照将形成在底板2的外周部的凸条抵接到框体1的上表面的 方式载置底板2，从底板2的上表面施加几十kHz左右的超声波，由此底 板2的下表面的凸条沿框体1的上表面的第2导体层5a及Al层5b的凹 凸被压扁，同时，接合于框体1的上表面的Al层5b。此时，即使框体1 的上表面翘起，或弯曲的情况下，也由于凸条被压扁的大小不同而接合。 还有，根据该超声波接合方法可知，不会损伤框体1的内侧空间la内的 气密性，能够牢固地接合底板2。
超声波接合法更具体来说，例如如下所述地实施。即，将作为接合对 象物的框体1的上表面和底板2设置于在前端的下部具有作为振动介质的 芯片的角状物(角状固定台)和铁砧(锤砧)之间，经由芯片垂直地施加 例如30 50N左右的压力，同时沿底板2的外周连续地移动的同时施加 15 30kHz的水平方向的超声波振动而进行。另外，也可以为通过将芯片 的形状形成为线状，增大垂直方向的压力，在短时间内进行一定长度的接 合的方法。
在超声波接合法中，在施加超声波振动的初始阶段，接合部表面的氧 化被膜或污物向接合部的外侧方向被挤出，并且，底板2及框体1上表面 的Al晶粒之间接近至原子间距离，由此相互引力作用于原子间，从而得
到牢固的接合。此时，通常的熔融接合金属的方法中的金属的熔点的1/3 以下的温度在局部发生，但如果是该程度的热量，电解液B—4就几乎不 变质，从而，能够延长电池B或双电荷层电容器B的寿命。
进而，根据超声波接合法可知，在Al中几乎没有其他金属扩散，从 而，能够形成对电解液B—4具有进一步的耐腐蚀性的接合部。
还有，本发明不限定于上述实施方式，可以在不脱离本发明的宗旨的 范围内进行各种变更。
另外，在上述实施方式的说明中，所谓上下左右的用语仅为了说明附 图上的位置关系而使用，并不表示实际使用时的位置关系。
本发明可以在不脱离其精神或主要特征的情况下以其他各种方式实 施。从而，所述实施方式在所有方面中只不过是单纯的例示，本发明的范 围示出在权利请求的范围中，不限制于说明书正文中。进而，属于权利请 求的范围的变形或变更均包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种蓄电体用容器，其收容蓄电要素，具备框体；第一封口体，其以堵塞该框体的第一开口的方式接合于所述框体；和第二封口体，其以堵塞所述框体的第二开口的方式接合于所述框体，且具有与所述第一封口体排列设置的连接端部。
2. 根据权利要求1所述的蓄电体用容器，其特征在于， 所述第二封口体由一片板材构成。
3. 根据权利要求1或2所述的蓄电体用容器，其特征在于， 所述连接端部与所述第一封口体配置于同一平面。
4. 根据权利要求3所述的蓄电体用容器，其特征在于，所述连接端部与所述第一封口体平行地配置于所述框体的外侧面的
5. 根据权利要求3所述的蓄电体用容器，其特征在于，所述连接端部与所述第一封口体平行地配置于比所述框体的外侧面 更内侧的所述第一开口的周围。
6. 根据权利要求5所述的蓄电体用容器，其特征在于， 所述连接端部接合于所述第一开口的周围。
7. 根据权利要求1 6中任一项所述的蓄电体用容器，其特征在于，所述连接端部设置于在俯视下关于所述框体的中心对称的多个位置。
8. 根据权利要求1 7中任一项所述的蓄电体用容器，其特征在于，所述框体是氧化铝质烧结体。
9. 根据权利要求8所述的蓄电体用容器，其特征在于， 所述第一封口体及所述第二封口体的至少一方通过框状部件接合于所述框体。
10. 根据权利要求8或9所述的蓄电体用容器，其特征在于， 所述第一封口体及所述第二封口体的至少一方通过以铝为主要成分的金属接合于所述框体或所述框状部件。
11. 根据权利要求1 10中任一项所述的蓄电体用容器，其特征在于， 在接合所述第二封口体的接合部的一部分，接合宽度形成得窄。
12. 根据权利要求11所述的蓄电体用容器，其特征在于，在接合所述第二封口体的接合部中配置所述连接端部的一侧，接合宽 度形成得窄。
13. 根据权利要求1 12中任一项所述的蓄电体用容器，其特征在于， 所述第一封口体及所述第二封口体的至少一方，通过在绝缘体的表面形成导体膜而构成。
14. 根据权利要求1 12中任一项所述的蓄电体用容器，其特征在于， 在所述第一封口体的与接合于所述框体的面相反一侧的面上涂敷有绝缘涂层。
15. —种电池，具备权利要求1 14中任一项所述的蓄电体用容器； 收容于该蓄电体用容器的内部的正电极及负电极； 夹在这些电极之间的隔板；和 电解液。
16. —种双电荷层电容器，具备权利要求1 14中任一项所述的蓄电体用容器； 收容于该蓄电体用容器的内部的两个极化性电极； 夹在这两个极化性电极之间的隔板；和 电解液。
全文摘要
本发明涉及制造效率优越且能够表面安装于外部电路基板的蓄电体用容器及使用其的高性能的电池或双电荷层电容器。蓄电体用容器具备框体(1)；以堵塞框体(1)的第一开口的方式接合于框体(1)的第一封口体(2)；以堵塞框体(1)的第二开口的方式接合于框体(1)，且具有与第一封口体(2)排列设置的连接端部的第二封口体。由此，能够形成为制造工序简单且表面安装容易的蓄电体用容器。
文档编号H01G11/74GK101375431SQ200780003789
公开日2009年2月25日 申请日期2007年1月29日 优先权日2006年1月30日
发明者宫石学, 横井清孝, 潮义弘, 田中信幸 申请人:京瓷株式会社