DE102012003540A1

DE102012003540A1 - Durchführung, insbesondere für Gehäuse für Sensoranwendungen,Speichereinrichtungen, bevorzugt Batterien, Akkumulatoren undVerfahren zur Herstellung einer Durchführung

Info

Publication number: DE102012003540A1
Application number: DE102012003540A
Authority: DE
Inventors: Frank Kroll; Helmut Hartl
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2012-08-23
Anticipated expiration: 2032-02-18
Also published as: DE102012003540B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Durchführung, insbesondere für Speichereinrichtungen, bevorzugt für Batterien, Akkumulatoren mit wenigstens einem Metallstift, der in einer Durchgangsöffnung in einem Grundkörper in einem Material, insbesondere einem Isolier- und/oder Dichtmaterial angeordnet ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper wenigstens ein Dünnbauteil und ein Stabilisierungsbauteil umfasst.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Durchführung, insbesondere für Gehäuse für Sensoranwendungen, Speichereinrichtungen, bevorzugt für Batterien, Akkumulatoren mit wenigstens einem Metallstift, der in wenigstens eine Durchgangsöffnung mit einem Grundkörper in einem Material, insbesondere einem Isolier- und/oder Dichtmaterial angeordnet ist, sowie ein Gehäuse für Sensoranwendungen oder eine Speichereinrichtung, insbesondere Batterie oder Akkumulator mit einer derartigen Durchführung und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Durchführung.
Obwohl zuvor als Anwendungsgebiet Gehäuse für Sensoranwendungen sowie Speichereinrichtungen angegeben wurden, ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt.
Stand der Technik
Durchführungen gemäß dem Stand der Technik weisen einen Grundkörper mit einem Durchmesser von 1 mm bis 4 cm, der als Stanz- oder Drehteil ausgebildet ist auf. In eine Durchgangsöffnung des Grundkörpers wird ein Metallstift in einem Dicht- oder Isoliermaterial eingebracht. Der Nachteil einer derartigen Anordnung ist, dass der Grundkörper, in den die Durchgangsöffnung eingelassen wird, einteilig ist und im Wesentlichen dieselbe Dicke aufweist, wie die Länge, die erforderlich ist, um eine druckdichte und sichere Einglasung des Metallstiftes zu gewährleisten. Dies hatte einen hohen Materialeinsatz zur Folge.
Ein weiterer Nachteil einer derartigen Lösung war, dass die relativ dicke Edelstahlplatte, die als Grundkörper eingesetzt wurde, eine wesentlich größere Stärke als die Kappe, die die Speichereinrichtung beziehungsweise die Batterieaufnahme umschließt aufwies. Der Grundkörper konnte daher nur sehr schlecht mit der dünnen Batteriekappe verbunden werden.
Beschreibung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es somit, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine verbesserte Durchführung anzugeben, die sich insbesondere auch durch einen niedrigeren Materialeinsatz als bei den Durchführungen gemäß dem Stand der Technik auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einer Durchführung, insbesondere für eine Speichereinrichtung, bevorzugt eine Batterie oder Akkumulatoren, die Durchführung wenigstens einen Leiter, insbesondere ein Metallstift aufweist, der in einer Durchgangsöffnung in einem Grundkörper in einem Material, insbesondere einem Isolier- und/oder Dichtmaterial, angeordnet ist und sich die Durchführung dadurch auszeichnet, dass der Grundkörper wenigstens ein Dünnbauteil und ein Stabilisierungsbauteil umfasst bzw. der Grundkörper aus wenigstens einem Dünnbauteil und einem Stabilisierungsbauteil besteht.
Durch das Aufteilen des Materials des Grundkörpers, in dem die Durchgangsöffnung ausgebildet wird, in ein Dünnbauteil und ein Stabilisierungsbauteil ist es möglich, gegenüber den Durchführungen im Stand der Technik erhebliche Materialeinsparungen zu erzielen und andererseits trotz des verringerten Materialeinsatzes eine hermetisch dichte Verbindung zur Verfügung zu stellen, die zudem eine mechanisch stabile Fixierung des durch die Durchgangsöffnung hindurch geführten Metallstiftes ermöglicht. Da bei der erfindungsgemäßen Durchführung beim Einsatz in einem Speicherbauteil das Dünnbauteil mit der Umhausung, insbesondere der Kappe der Speichereinrichtung verbunden wird, wird eine gute Verbindbarkeit, insbesondere Verschweißbarkeit mit der Kappe erreicht, da die Stärke des Dünnbauteiles im Wesentlichen der Stärke der Kappe entspricht. Des Weiteren ermöglicht die Ausbildung als Dünnbauteil eine flexible dünnwandige Pressform, die insbesondere eine möglichst identische Wandstärke wie die Kappe, an die die Pressform angeschweißt wird, aufweist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Dünnbauteil und das Stabilisierungsbauteil miteinander verbunden werden, beispielsweise stoffschlüssig. Alternativ zu einer stoffschlüssigen Verbindung von Dünnbauteil und Stabilisierungsbauteil ist eine Verbindung zum Beispiel durch Aufpressen in Form eines Pressfittes. Als stoffschlüssige Verbindung ist bevorzugt Schweißen, insbesondere Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Widerstandsschweißen oder Hartlöten vorgesehen.
Besonders bevorzugt ist die Verbindung durch Aufpressen, das heißt mit Hilfe eines Pressfittes, da eine derartige Verbindung der beiden Bauteile, nämlich dem Dünnbauteil und dem Stabilisierungsbauteil, nur eine geringe Wärmeleitung aufweist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Durchgangsöffnung im Wesentlichen im Stabilisierungsbauteil ausgebildet wird, wodurch die Dicke des Stabilisierungsbauteiles im Wesentlichen der Länge der Durchführung des Metallstiftes in der Durchgangsöffnung entspricht.
Die Dicke des Dünnbauteils liegt bevorzugt im Bereich 0,01 mm bis 1 mm, bevorzugt zwischen 0,1 mm bis 0,5 mm. Als Material für das Dünnbauteil, das insbesondere in Ringform ausgebildet ist, wird bevorzugt ein Edelstahl verwandt. Edelstahl beziehungsweise nichtrostende Stähle nach DIN 10 020 ist eine Bezeichnung für legierte oder unlegierte Stähle, deren Schwefel- und Phosphorgehalt (sogenannte Eisenbegleiter) 0,035% nicht übersteigt. Häufig sind danach weitere Wärmebehandlungen (zum Beispiel Vergüten) vorgesehen. Zu den Edelstählen zählen zum Beispiel hochreine Stähle, bei denen durch einen besonderen Herstellungsprozess Bestandteile wie Aluminium und Silizium aus der Schmelze ausgeschieden werden, ferner auch hochlegierte Werkzeugstähle, die für eine spätere Wärmebehandlung vorgesehen sind. Verwendbar als Edelstähle sind beispielsweise X12CrMoS17, X5CrNi1810, XCrNiS189, X2CrNi1911, X12CrNi177, X5CrNiMo17-12-2, X6CrNiMoTi17-12-2, X6CrNiTi1810 und X15CrNiSi25-20, X10CrNi1808, X2CrNiMo17-12-2, X6CrNiMoTi17-12-2. Um eine besonders gute Verschweißbarkeit sowohl beim Laserschweißen wie auch beim Widerstandsschweißen zur Verfügung zu stellen und eine gute Eignung für die Anwendung von Tiefziehverfahren zu erzielen, werden als Material für das Dünnbauteil ganz besonders Edelstähle, insbesondere Cr-Ni-Stähle mit den Werkstoff-Nummern (WNr.) gemäß Euro-Norm (EN) 1.4301, 1.4302, 1.4303, 1.4304, 1.4305, 1.4306, 1.4307 verwandt.
Ein weiterer Vorteil der vorgenannten Werkstoffe, insbesondere der angegebenen Werkzeugstähle liegt darin, dass bei Verwendung dieser Materialien eine hohe Korrosionsbeständigkeit, eine hohe mechanische Festigkeit sowie eine gute Schweißbarkeit, insbesondere bei Verbindung mit der Kappe der Speichereinrichtung, sichergestellt wird.
Das Stabilisierungsbauteil weist im Wesentlichen eine Dicke auf, die der Länge der Durchführung für den Metallstift entspricht und liegt beispielsweise im Bereich 0,5 mm bis 5 mm, bevorzugt 1 mm bis 3 mm.
Als Material für das Stabilisierungsbauteil kann Normalstahl, wie St35, St37 oder St38 verwendet werden, der mit deutlich weniger Aufwand als der Edelstahl herzustellen und daher kostengünstiger ist. Um die Korrosion zu vermeiden, wird der Normalstahl bevorzugt als vernickelter Normalstahl verwandt. Besonders bevorzugt ist es, wenn als Material für das Stabilisierungsbauteil ein Automatenstahl, wie z. B. der Stahl mit der Werkstoff-Nummer (WNr.) 1.0718 verwandt wird, der einen geeigneten Ausdehnungskoeffizienten für die Einglasung zur Verfügung stellt und zum Drehen geeignet ist. Alternativ hierzu können Baustähle wie der Baustahl mit der Werkstoff-Nummer (WNr.) 1.0338 verwandt werden, der ebenfalls einen geeigneten Ausdehungskoeffizienten für die Einglasung zur Verfügung stellt, aber zum Stanzen geeignet sind.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist das Dünnbauteil ein plattenförmiges Bauteil, insbesondere in Form einer Edelstahlplatte. Das Stabilisierungsbauteil weist eine Vertiefung auf, in die die Edelstahlplatte, insbesondere in Form eines Edelstahlringes eingelegt werden kann.
Die Verbindung zu dem erfindungsgemäßen Grundkörper erfolgt dann beispielsweise stoffschlüssig durch Löten, bevorzugt durch Hartlöten. Bevorzugt ist aber ein Verbinden durch aber Verpressen, beispielsweise mittels eines Pressfittes.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird das Dünnbauteil gebogen und das gebogene Dünnbauteil, insbesondere in Form einer gebogenen Edelstahlplatte, ragt in die in das Stabilisierungsbauteil eingebrachte Durchgangsöffnung zumindest teilweise hinein.
Eine derartige Verbindung hat den Vorteil, dass die Verbindung von Dünnbauteil und Stabilisierungsbauteil durch das in die Durchgangsöffnung eingebrachte Isolier- beziehungsweise Dichtmaterial stabilisiert wird.
Der Metallstift, der in das Isolier- und/oder Dichtmaterial eingebracht wird, ist bei einer Anwendung im Bereich von Speichereinrichtungen bevorzugt Mo, eine NiFe-Legierung oder ein Stahl. Generell sind aber für den Metallstift alle Materialien, insbesondere Metalle, denkbar, die einen kleineren oder gleich großen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen wie das Dünnbauteil bzw. das Stabilisierungsbauteil. Besonders geeignet als Material für den Stift ist eine Nickel-Eisen-Legierung, beispielsweise mit der Werkstoff-Nummer (WNr.) 2.4472 oder 2.4478 gemäß Euro-Norm (EN), die insbesondere für den Stift-Fertigungsprozess geeignet sind und auch einen geeigneten Ausdehnungskoeffizienten für die Einglasung aufweisen.
Weitere mögliche Materialien sind Wolfram, Wolframlegierungen, Tantal, Tantallegierungen, Titan, Titanlegierungen, Zirkon sowie Zirkonlegierungen. Ist das Material des Stabilisierungsbauteils ein Edelstahl, kann der Metallstift auch aus Edelstahl sein.
Bevorzugt ist das Isolier- und/oder Dichtmaterial, das den Metallstift in der Durchgangsöffnung aufnimmt, ein Glasmaterial, ein Glaskeramikmaterial oder ein Keramikmaterial. Wird lediglich eine Isolierung des Metallstiftes gegenüber dem Stabilisierungsbauteil zur Verfügung gestellt, so kann das Isoliermaterial auch ein Kunststoff sein.
Bei der Herstellung des Gesamtbauteils wird nach Zusammenfügen des Dünnbauteils und des Stabilisierungsbauteils das Glas beziehungsweise das Glaskeramikmaterial oder das Keramikmaterial zusammen mit dem Metallstift in die Durchgangsöffnung eingebracht, das Glasmaterial, das Glaskeramikmaterial oder das Keramikmaterial und das umgebende Metall erwärmt, sodass nach dem Abkühlen das Metall auf das Glasmaterial, insbesondere auf der Glaspfropfen aufschrumpft. Eine derartige Herstellung beziehungsweise ein derartiges Einbringen oder Verwendung eines Glasmateriales beziehungsweise eines Glaskeramik- oder Keramikmaterials ermöglicht zum einen hohe Auszugskräfte, zum anderen wird eine hermetisch dichte Verbindung gewährleistet und gegenüber der Verwendung von Kunststoffmaterialien als Isolations- und Dichtmaterialien eine hohe Beständigkeit, insbesondere Elektrolytbeständigkeit, zur Verfügung gestellt, wodurch eine elektrolytbeständige Abdichtung dargestellt wird.
Des Weiteren wird eine stabile Stiftfixierung des Metallstiftes in dem Dicht- beziehungsweise Isoliermaterial zur Verfügung gestellt.
Besonders bevorzugt findet die Erfindung bei einer Speichereinrichtung, insbesondere einer Batterie oder einem Akkumulator, Verwendung. Insbesondere ist es möglich, die Kappe einer derartigen Speichereinrichtung mit der Durchführung auf einfache Art und Weise durch Schweißen sicher zu verbinden, da bevorzugt die Stärke der Kappe und des Dünnbauteils im Wesentlichen gleich ist.

Für eine Verwendung in Akkumulatoren beziehungsweise Speichereinrichtungen werden bevorzugt Glasmaterialien umfassend wenigstens die nachfolgenden Komponenten in mol-%:

P₂O₅	35–50 mol-%, insbesondere 39–48 mol-%
Al₂O₃	0–14 mol-%, insbesondere 2–12 mol-%
B₂O₃	2–10 mol-%, insbesondere 4–8 mol-%
Na₂O	0–30 mol-%, insbesondere 0–20 mol-%
M₂O	0–20 mol-%, insbesondere 12–20 mol-%, wobei M = K, Cs, Rb sein
kann
PbO	0–10 mol-%., insbesondere 0–9 mol-%
Li₂O	0–45 mol-%, insbesondere 0–40 mol-%, ganz bevorzugt 17–40 mol-%
BaO	0–20 mol-%, insesondere 0–20 mol-%, ganz bevorzugt 5–20 mol-%
Bi₂O₃	0–10 mol-%, insbesondere 1–5 mol-%, ganz bevorzugt 2–5 mol-%

verwandt.

Besonders bevorzugt ist eine Zusammensetzung, die nachfolgende Komponenten umfasst:

P₂O₅	38–50 mol-%, insbesondere 39–48 mol-%
Al₂O₃	3–14 mol-%, insbesondere 4–12 mol-%
B₂O₃	4–10 mol-%, insbesondere 5–8 mol-%
Na₂O	10–30 mol-%, insbesondere 14–20 mol-%
K₂O	10–20 mol-%, insbesondere 12–19 mol-%,
PbO	0–10 mol-%., insbesondere 0–9 mol-%

Bei den angegebenen Glaszusammensetzungen handelt es sich um stabile Phosphatgläser, die einen deutlich niedrigeren Gesamtalkaligehalt als aus dem Stand der Technik bekannte Alkali-Phosphatgläser aufweisen.
Die angegebenen Glaszusammensetzungen zeichnen sich dadurch aus, dass die Glasmaterialien sehr hohe thermische Dehnungen α in einem Temperaturintervall von 20°C bis 300°C aufweisen, die im Bereich von > 14·10^–6/K, insbesondere > 15·10^–6 K, bevorzugt im Bereich 15 10^–6/K bis 25·10^–6/K für Temperatur in einem Temperaturintervall von 20°C bis 300°C liegt und damit in dem Bereich der thermischen Ausdehnung von Leichtmetallen wie Aluminium, aber auch von gängigen Metallen für die Leiter, die durch das Glasmaterial hindurchgeführt werden, nämlich Kupfer. So besitzt Aluminium bei Zimmertemperatur eine thermische Ausdehnung α von 23 × 10^–6/K und Kupfer von 16,5 × 10^–6/K.
Um zu verhindern, dass beim Einglasen, insbesondere das Leichtmetall des Grundkörpers und eventuell auch des Metallstiftes schmilzt oder deformiert, liegt die Verschmelztemperatur des Glasmaterials mit dem Material des Grundkörpers und/oder Leiters unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Grundkörpers bzw. Leiters. Die Verschmelztemperatur der angegebenen Glaszusammensetzungen liegt im Bereich von 350°C bis 650°C. Die Verschmelztemperatur kann beispielsweise über die Halbkugeltemperatur wie in R. Görke, K. -J. Leers: Keram. Z. 48 (1996) 300–305, bzw. nach DIN 51730, ISO 540 oder CEN/TS 15404 und 15370-1 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich in vorliegende Anmeldung mit aufgenommen wird, bestimmt werden. Die Messung der Halbkugeltemperatur ist ausführlich in der DE 10 2009 011 182 A1 , deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich in vorliegende Anmeldung mit aufgenommen wird, beschrieben. Gemäß der DE 10 2009 011 182 A1 kann die Halbkugeltemperatur in einem mikroskopischen Verfahren mit einem Heiztischmikroskop bestimmt werden. Sie kennzeichnet diejenige Temperatur, bei der ein ursprünglich zylindrischer Probekörper zu einer halbkugelförmigen Masse zusammengeschmolzen ist. Der Halbkugeltemperatur lässt sich eine Viskosität von ungefähr log η = 4,6 dPas zuordnen, wie entsprechender Fachliteratur entnommen werden kann. Wird ein kristallisationsfreies Glas beispielsweise in Form eines Glaspulvers aufgeschmolzen und wieder abgekühlt, so dass es erstarrt, kann es üblicherweise bei der gleichen Schmelztemperatur auch wieder aufgeschmolzen werden. Dies bedeutet für eine Fügeverbindung mit einem kristallisationsfreien Glas, dass die Betriebstemperatur, welcher die Fügeverbindung dauerhaft ausgesetzt sein kann, nicht höher als die Verschmelztemperatur sein darf. Glaszusammensetzungen wie sie vorliegend eingesetzt werden, werden im Allgemeinen oftmals aus einem Glaspulver hergestellt, das aufgeschmolzen wird und unter Wärmeeinwirkung mit den zu verbindenden Bauteilen die Fügeverbindung ergibt. Die Verschmelztemperatur bzw. Schmelztemperatur entspricht in der Regel etwa der Höhe der so genannten Halbkugeltemperatur des Glases. Gläser mit niedrigen Verschmelztemperaturen bzw. Schmelztemperatur werden auch als Glaslote bezeichnet. Anstelle von Verschmelz- oder Schmelztemperatur wird in einem solchen Fall von Lottemperatur bzw. Löttemperatur geredet. Die Verschmelztemperatur bzw. Lottemperatur kann um ±20 K von der Halbkugeltemperatur abweichen.
Neben dem Bauteil selbst und einer Speichereinrichtung mit einem derartigen Bauteil stellt die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Durchführung zur Verfügung. Ein derartiges Herstellverfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass zunächst das Stabilisierungsbauteil und das Dünnbauteil zur Verfügung gestellt wird und Dünnbauteil und Stabilisierungsbauteil miteinander verbunden wird, insbesondere durch Verlöten, Verschweißen oder durch Verpressen. Besonders bevorzugt ist es, wenn Dünnbauteil und Stabilisierungsbauteil durch Pressfit verbunden werden ergebend, einen Grundkörper. Im Grundkörper selbst wird eine Durchgangsöffnung zur Verfügung gestellt, in die ein Metallstift in einem Isolier- und/oder Dichtmaterial eingeschmolzen wird. Bevorzugt findet als Isolier- oder Dichtmaterial ein Glasmaterial, ein Glaskeramikmaterial oder ein Keramikmaterial Verwendung, nachdem, wie oben beschrieben, Dünnbauteil und Stabilisierungsbauteil zum Grundkörper verbunden sind und der Metallstift in das Glasmaterial eingesetzt und durch Erwärmen in der Durchgangsöffnung Glasmaterial und Metallstift sowie Grundkörper miteinander verbunden sind.
Das Einglasen des Metallstiftes in die Durchgangsöffnung wird im Einzelnen wie folgt durchgeführt werden:
Zunächst wird das Glasmaterial zusammen mit dem stiftförmigen Leiter beziehungsweise dem Metallstift in die Durchgangsöffnung im Grundkörper eingebracht. Sodann wird das Glas zusammen mit dem Leiter, insbesondere dem stiftförmigen Leiter auf die Verschmelztemperatur bzw. Halbkugeltemperatur des Glases erwärmt, so dass das Glasmaterial erweicht und in der Öffnung den Leiter, insbesondere den stiftförmigen Leiter umschließt und am Grundkörper anliegt. Da die Schmelztemperatur sowohl des Materials des Grundkörpers als auch des Leiters, insbesondere des stiftförmigen Leiters oberhalb der Verschmelztemperatur des Glasmaterials liegt, liegt der Grundkörper wie auch der stiftförmige Leiter im festen Zustand vor. Bevorzugt liegt die Verschmelztemperatur des Glasmaterials 20 bis 150 K unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Grundkörpers bzw. stiftförmigen Leiters. Da die Verschmelztemperatur bzw. Löttemperatur des oben angegebenen Glasmaterials im Bereich 350°C bis 640°C, bevorzugt im Bereich 350°C bis 600°C besonders bevorzugt im Bereich 350°C bis < 550°C, insbesondere im Bereich 450°C bis < 550°C liegt eignen sich die angegebenen Gläser zum Einschmelzen in Grundkörper aus Materialien mit niedrigem Schmelzpunkt. Ein weiterer Vorteil sind die niedrigeren Verarbeitungstemperaturen, die prinzipiell den Energieernsatz beim Verschmelzen senkt.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Figuren beispielhaft ohne Beschränkung hierauf beschrieben werden.
Es zeigen:
1 eine Durchführung gemäß dem Stand der Technik
2a–2d eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Durchführung
3a–3c eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Durchführung
In 1 ist eine Durchführung gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Die Durchführung 1 gemäß 1 weist einen Grundkörper 3 auf, der bevorzugt aus einem Edelstahl gefertigt ist und eine Dicke D aufweist, die im Wesentlichen der Länge L der Durchgangsöffnung 5 in dem Grundkörper 3 entspricht. In die Durchgangsöffnung 5 eingebracht ist ein Metallstift 7. Der Metallstift 7 ist in ein Material, insbesondere einem Isolier- und/oder Dichtmaterial 9 eingelassen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Isolier- und/oder Dichtmaterial um ein Glasmaterial oder ein Glaskeramikmaterial aber auch Keramikmaterial, das den Metallstift 7 umschließt.
Die Länge L der Durchgangsöffnung 5 beträgt in der Regel zwischen 1 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 2 mm und 5 mm.
Wie aus 1 hervorgeht ist die Dicke D des Grundkörpers 3 entsprechend der Länge L zu wählen. Die Dicke D liegt daher ebenfalls im Bereich zwischen 1 mm und 50 mm. Hingegen ist die die Speichereinrichtung 8 umgebende Kappe 6 mit einer Dicke dk wesentlich dünner ausgebildet als der Grundkörper 3 mit der Dicke D. Bevorzugt liegt die Dicke dk zwischen 0,01 mm und 1 mm, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,5 mm. Die Dicke D des Grundkörpers ist somit wesentlich größer als die Dicke dk der Kappe 6. Dies hat zur Folge, dass der Grundkörper 3 mit der Kappe 6 nur sehr schlecht verschweißt, das heißt verbunden werden kann. Zu dem ist der Grundkörper selbst wenig flexibel. Des Weiteren ist er nur aufwändig herzustellen und sehr materialintensiv.
Als Isolier- und/oder Dichtmaterial 9 wurde im Stand der Technik bevorzugt Kunststoff eingesetzt, das den Nachteil hatte, dass die Dichtung zwischen dem Metallstift und dem Grundkörper, insbesondere bei aggressiven Elektrolyten (Beispiel) nicht ausreichend gewesen ist.
Die oben beschriebenen Nachteile der Durchführung gemäß dem Stand der Technik werden mittels der Erfindung gelöst. In den 2a–2d ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Durchführung gezeigt.
2a zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Durchführung 10. Die erfindungsgemäße Durchführung 10 weist ein Dünnbauteil 20 auf sowie ein Stabilisierungsbauteil 30. Des Weiteren weist das Stabilisierungsbauteil 30 eine Durchgangsöffnung 15 auf in die ein Metallstift 17 in einem Dicht- bzw. Isoliermaterial 19 eingelassen ist.
Die Dicke dd des Dünnbauteils 20 ist wesentlich geringer als die Dicke ds des Stabilisierungsbauteils 30.
Bevorzugt beträgt die Dicke dd des Dünnbauteils 0,3 mm und liegt damit im Bereich von 0,01 mm bis 1 mm bevorzugt 0,1 mm bis 0,5 mm. Die Dicke ds des Stabilisierungsbauteils beträgt 1,45 mm und liegt damit im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm, bevorzugt 1 mm bis 3 mm. Das Dünnbauteil 20 und das Stabilisierungsbauteil 30 sind miteinander zum Grundkörper 13 verbunden. Dies ist detailliert in 2b dargestellt, dass das Detail A aus 2a zeigt.
Des Weiteren in 2a zu sehen ist ein Teil der Kappe 16. Die Wandstärke der Kappe 16 beträgt dk und liegt im Bereich der Dicke dd des Dünnbauteils, d. h. bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, insbesondere bei 0,3 mm.
Als Material wird für das Stabilisierungsbauteil 30 wird bevorzugt Normalstahl, insbesondere St35, St37 oder St38 verwandt, wohingegen für das Dünnbauteil 20 ein Edelstahl eingesetzt wird. Besonders bevorzugte Edelstähle für das Dünnbauteil sind beispielsweise X1CrMoS17, X5CrNi1810, XCrNiS189, X2CrNi1911, X120rNi177, X5CrNiMo17-12-2, X6CrNiMoTi17-12-2, X6CrNiTi1810 und X15CrNiSi25-20, X10CrNi1808, X2CrNiMo17-12-2, X6CrNiMoTi17-12-2, insbesondere aber die Edelstähle mit der Werkstoff-Nummer (WNr.) 1.4301, 1.4302, 1.4303, 1.4304, 1.4305, 1.4306 sowie 1.4307 gemäß Euro-Norm (EN). Diese Edelstähle zeichnen sich durch ihre gute Schweißarbeit, insbesondere beim Laserschweißen oder Widerstandsschweißen aus sowie gute Tiefziehbarkeit.
Als Werkstoff für das Stabilisierungsbauteil werden bevorzugt auch Automatenstähle, beispielsweise mit der Werkstoff-Nummer (WNr.) 1.0718, die über einen geeigneten Ausdehnungskoeffizienten für die Einglasung verfügen und durch Drehen bearbeitet werden können oder Baustähle, beispielsweise mit der Werkstoff-Nummer (WNr.) 1.0338 eingesetzt, die durch Stanzen bearbeitet werden können.
2b zeigt das Detail A aus 2a. Gleiche Bauteile wie in 2a sind mit denselben Bezugsziffern belegt. In 2b dargestellt, ist in vorliegender Ausführungsform das Stabilisierungsbauteil 30 mit einer Vertiefung 32 zu sehen. Bevorzugt ist das Stabilisierungsbauteil ein Drehteil, es kann aber auch als Stanzteil hergestellt werden.
In die Vertiefung 32 des Stabilisierungsbauteiles 30 kann das Dünnbauteil 20 eingelegt werden. Das Dünnbauteil 20 ist bevorzugt als ringförmige Edelstahlplatte ausgebildet, die als Stanz- oder Ziehteil erhalten wird. Nachdem das Dünnbauteil 20 in die Vertiefung 32 des Stabilisierungsbauteils 30 eingelegt ist, wird das Dünnbauteil 20 mit dem Stabilisierungsbauteil 30 verbunden, vorliegend durch Hartlöten. Eine andere mögliche Verbindung wäre eine Verbindung durch Verpressen, beispielsweise mittels eines Pressfitts. Der Metallstift 17 ist in die Durchgangsöffnung 15 durch Einschmelzen in das Isolier- bzw. Dichtmaterial eingebracht. Als Isolier- bzw. Dichtmaterial wird bevorzugt ein Glasmaterial, ein Glaskeramikmaterial oder ein Keramikmaterial verwandt. Normalerweise wird beispielsweise bei einem Glasmaterial das Glasmaterial zusammen mit dem Metallstift 17 in die Öffnung eingebracht. Sodann werden das Glasmaterial, der Grundkörper und der Metallstift 17 erwärmt, so dass nach Abkühlen das Metall auf das Glasmaterial aufschrumpft. Hierdurch wird eine hermetisch dichte Verbindung zur Verfügung gestellt, die sich zudem durch eine hohe Elektrolytbeständigkeit auszeichnet und den Metallstift 17 mechanisch fixiert.

Um eine ausreichende chemische Stabilität gegenüber nicht wässrigen, in der Regel aggressiven Batterie-Elektrolyten, zur Verfügung zu stellen werden bevorzugt nachfolgedne Glaszusammensetzungen umfassend wenigstens die nachfolgenden Komponenten in mol-%:

P₂O₅	35–50 mol-%, insbesondere 39–48 mol-%
Al₂O₃	0–14 mol-%, insbesondere 2–12 mol-%
B₂O₃	2–10 mol-%, insbesondere 4–8 mol-%
Na₂O	0–30 mol-%, insbesondere 0–20 mol-%
M₂O	0–20 mol-%, insbesondere 12–20 mol-%, wobei M = K, Cs, Rb sein
kann
PbO	0–10 mol-%., insbesondere 0–9 mol-%
Li₂O	0–45 mol-%, insbesondere 0–40 mol-%, ganz bevorzugt 17–40 mol-%
BaO	0–20 mol-%, insesondere 0–20 mol-%, ganz bevorzugt 5–20 mol-%
Bi₂O₃	0–10 mol-% , insbesondere 1–5 mol-%, ganz bevorzugt 2–5 mol-%

verwandt.

Bei den angegebenen Glaszusammensetzungen handelt es sich um stabile Phosphatgläser, die einen deutlich niedrigeren Gesamtalkaligehalt als aus dem Stand der Technik bekannte Alkali-Phosphatgläser aufweisen.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Glaszusammensetzung in der Regel eine hohe Kristallisationsstabilität aufweisen. Dies bedeutet das keine bzw. keine störende Kristallisation auftritt. Keine störende Kristallisation tritt auf, wenn Li₂O weniger als 45 mol-%, insbesondere weniger als 40 mol-% ist, keine wesentliche Kristallisation kann festgestellt werde, wenn Li₂O weniger als 35 mol-% ist.
Durch die in der Regel hohe Kristallisationsstabilität der Phosphatgläser wird sichergestellt, dass das Aufschmelzen der Gläser auch bei Temperaturen < 600°C in der Regel nicht behindert wird. Dies ermöglicht es, die angegebenen Glaszusammensetzungen als Glaslot beziehungsweise Schmelzglas verwendet werden können, da das Aufschmelzen der Glaszusammensetzungen auch bei Temperaturen < 600°C nicht behindert wird.
Die angegebenen Glaszusammensetzungen zeichnen sich dadurch aus, dass die Glasmaterialien sehr hohe thermische Dehnungen α im Temperaturintervall 20–300°C aufweisen, die im Bereich von > 14·10^–6/K, insbesondere > 15·10^–6 K, bevorzugt im Bereich 15·10^–6/K bis 25·10^–6/K liegt und damit in dem Bereich der thermischen Ausdehnung von Leichtmetallen wie Aluminium, Aluminiumlegierungen, Magnesium, Magnesiumlegierungen, aber auch von gängigen Metallen für die Leiter, die durch das Glasmaterial hindurchgeführt werden, nämlich Kupfer.
Des Weiteren sind die angegebenen Glaszusammensetzungen insbesondere beständig gegenüber nichtwässrigen Batterieelektrolyten, wie Sie insbesondere bei Speichereinrichtungen, bevorzugt Li-Ionen-Akkumulatoren beziehungsweise Batterie verwandt werden. Eine möglicher nichtwässriger Elektrolyt für eine Li-Ionen-Batterie umfasst ein Carbonat, insbesondere eine Carbonatmischung, wie beispielsweise eine Mischung aus Ethylencarbonat oder Dimethylcarbonat, wobei die aggressiven, nicht wässrigen Batterie-Elektrolyten ein Leitsalz aufweisen, beispielsweise das Leitsalz LiPF₆, z. B. in Form einer 1 molaren Lösung.
Besonders bevorzugt sind natriumarme bzw. natriumfreie Glaszusammensetzungen, da die Diffusion der Alkali-Ionen in der Reihenfolge Na+ > K+ > Cs+ erfolgt und daher natriumarme bzw. natriumfreie Gläser besonders beständig gegenüber Elektrolyten, insbesondere solchen, wie sie in Li-Ionen-Speichereinrichtungen verwandt werden, sind. Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang Gläser mit Na₂O weniger als 20 mol-%.
Die Beständigkeit der Zusammensetzung gegenüber den Batterie-Elektrolyten kann dadurch geprüft werden, dass die Glaszusammensetzung in Form eines Glaspulvers mit einer Körnung d50 = 10 μm gemahlen wird und in den Elektrolyten für eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise eine Woche, ausgelagert wird. d50 bedeutet, dass 50% aller Partikel oder Körner des Glaspulvers kleiner oder gleich einem Durchmesser von 10 μm ist. Als nicht wässriger Elektrolyt wird beispielsweise eine Carbonatmischung aus Ethylencarbonat und Dimethylcarbonat im Verhältnis 1:1 mit 1 M LiPF₆ als Leitsalz verwandt. Nachdem das Glaspulver dem Elektrolyten ausgesetzt war, kann das Glaspulver abfiltriert und der Elektrolyt auf Glasbestandteile, die aus dem Glas ausgelaugt wurden, untersucht werden. Hierbei hat sich herausgestellt, dass bei den verwandten Gläsern gemäß der Erfindung in den beanspruchten Zusammensetzungsbereichen überraschenderweise eine derartige Auslaugung in nur geringem Maß von weniger als 20 Massenprozent vorliegt, in besonderen Fällen auch eine Auslaugung < 5 Massenprozent erreicht wird bei einer thermischen Ausdehnung α im Bereich 20°C bis 300°C > 14·10^–6/K, insbesondere zwischen 15·10⁶/K und 25·10^–6/K. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Glaszusammensetzung, die bei einer Batteriedurchführung mit einem oder mehreren Stiften, insbesondere aus Aluminium, Verwendung findet, ist darin zu sehen, dass eine Verschmelzung des Glases mit dem umgebenden Leichtmetall bzw. dem Metall des Leiters, insbesondere in Form eines Metallstiftes, auch unter einer Gasatmosphäre, die keine Schutzgasatmosphäre ist, möglich ist. Auch ein Vakuum ist für Al-Verschmelzungen entgegen dem bisherigen Verfahren nicht notwendig. Vielmehr kann eine derartige Verschmelzung auch unter Luft erfolgen
Für beide Arten der Verschmelzungen kann als Schutzgas N₂ oder Ar benutzt werden. Als Vorbehandlung zum Verschmelzen wird das Metall gereinigt und oder geätzt, wenn nötig gezielt oxidiert oder beschichtet. Während des Prozesses werden Temperaturen zwischen 300 und 600°C mit Heizraten von 0.1 bis 30 K/Min und mit Haltezeiten von 1 bis 60 min verwandt.
Wie beschrieben, weisen die zuvor angegebenen Glaszusammensetzungen überraschenderweise gleichzeitig eine hohe chemische Stabilität gegenüber dem bevorzugt nicht wässrigen Elektrolyten sowie einen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Dies ist insbesondere deswegen überraschend, da angenommen wird, dass, je höher der thermische Ausdehnungskoeffizient ist, umso instabiler das Glas wird. Es ist daher überraschend, dass trotz des hohen Ausdehnungskoeffizienten α (20°C–300°C) und der niedrigen Verschmelztemperatur die angegebenen Glaszusammensetzungen eine ausreichende Stabilität aufweisen.

Nachfolgend werden acht Ausführungsbeispiele in Tabelle 1 für die zuvor genannten Glaszusammensetzungen angegeben. Tabelle 1: Ausführungsbeispiele:

	AB1	AB2	AB3	AB4	AB5	AB6	AB7	AB8
Mol-%
P₂O₅	47.6	43.3	43.3	43.3	37.1	40.0	42,0	46,5
Al₂O₃	4.2	8.6	8.7	2.0	2	12.0	12,0	4,2
B₂O₃	7.6	4.8	4.7	4.8	4.9	6.0	6,0	7,6
Na₂O	28.3	17.3				15.0	16.0	28,3
K₂O	12.4	17.3	17.3			18.0	19.0	12,4
PbO						9.0
BaO		8,7	8.7	15.4	14
Li₂O			17,3	34,6	42,1
Bi₂O₃							5	1
Halbkugel Temperatur (°C)	513	554	564	540	625		553	502
α_20–300°C (10^–6/K	19	16,5	14,9	13,7	14,8	16.7	16,0	19,8
Tg (°C)	325	375	354	369	359	392	425	347
Dichte [g/cm³]	2,56					3	3
Auslaugung In Ma-%	18,7	14,11	7,66	12,63	1,47	3,7	29,01	8,43
Gewichtsverlust (%) nach 70 h in 70°C-Wasser	10,7	0,37	0,1	0,13	0,13	n. B.	0,006/0,001	0.45/0,66

In 2c ist eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäßen Durchführung gezeigt. Wiederum sind die gleichen Bauteile wie in den 2a und 2b mit denselben Bezugsziffern belegt.
Deutlich zu erkennen ist der nach oben gezogene Rand 22 des Dünnbauteils, an dem beispielsweise durch Verschweißen die nicht dargestellte Kappe 16 einer Speichereinrichtung befestigt werden kann.
Aus der Draufsicht in 2d ist deutlich zu erkennen wiederum der Rand 22 des Dünnbauteils 20 sowie die in das Dünnbauteil eingebrachte Öffnung 24. Das Dünnbauteil 20 kann beispielsweise durch Stanzen und Tiefziehen hergestellt werden.
In den 3a–3c ist eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Durchführung gegenüber der Ausführungsform in den 2a–2d gezeigt.
Gleiche Bauteile wie in den 2a–2d sind mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet.
3a zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Durchführung. Im Gegensatz zu der Ausgestaltung gemäß 2a ist das Dünnbauteil 20 nicht in eine Vertiefung des Stabilisierungsbauteils 30 eingelegt, sondern in die Durchgangsöffnung 15 des Stabilisierungsbauteils im Bereich 26 gebogen. Bevorzugt erfolgt die Verbindung von Stabilisierungsbauteil 20 und Stabilisierungsbauteil 30 mit Hilfe einer Lötverbindung. Alternative wäre auch eine Pressverbindung möglich. Die Ausgestaltung gemäß 3a ist besonders bevorzugt, da das Dicht- und/oder Isoliermaterial, in der Metallstift 17 eingelassen ist, nachdem Einlasen, insbesondere dem Einglasen einen seitlichen Druck sowohl auf den Stabilisierungskörper als auch auf das Dünnbauteil im Bereich der Durchgangsöffnung ausübt und so das Dünnbauteil im Bereich der Durchgangsöffnung stabilisiert wird. Wiederum beträgt die Stärke dd des Dünnbauteils ungefähr 0,3 mm. Das Dünnbauteil weist somit eine hohe Flexibilität und Biegsamkeit auf. Als Material wird für das Dünnbauteil wieder bevorzugt Edelstahl verwandt, das Stabilisierungsbauteil 30 besteht bevorzugt aus Normalstahl. Die Einglasung des Metallstiftes in das Isolier- und Dichtmaterial, dass wiederum bevorzugt ein Glasmaterial, ein Glaskeramikmaterial oder ein Keramikmaterial ist, wird analog wie bei 2a beschrieben, durchgeführt.
In 3b ist eine Draufsicht auf das Dünnbauteil analog zu 2d gezeigt. Im Gegensatz zur Darstellung gemäß 2d weist das Dünnbauteil 20 nicht nur einen äußeren Rand 22 auf, sondern auch den inneren Rand 26, wobei durch das Dünnbauteil die Größe der Öffnung 15 für den Metallstift und das Isolier- bzw. Dichtmaterial vorgegeben wird. 3c zeigt eine dreidimensionale Ansicht analog zu 2c, wobei wiederum gleiche Bauteile wie in den 3a–3d mit denselben Bezugsziffern belegt sind.
Mit der Erfindung wird erstmals eine Durchführung gezeigt, die sich zum einen durch einen geringen Materialeinsatz auszeichnet, sowie eine flexible dünnwandige Form mit einer im Wesentlichen identischen Wandstärke wie das Kappenmaterial, dass beispielsweise eine Speichereinrichtung insbesondere eine Batterie oder ein Akkumulator umgibt.
Des Weiteren stellt die erfindungsgemäße Durchführung eine hermetisch dichte Verbindung und eine elektrolytbeständige Abdichtung zur Verfügung. Des Weiteren wird eine mechanisch stabile Stiftfixierung gewährleistet und eine gute Verschweißbarkeit der Durchführung mit der Batteriekappe.
Durch die Verwendung von getrennten Bauteilen, nämlich Dünnbauteil und Stabilisierungsbauteil für die Kappe der Durchführung, ist eine größere Materialauswahl als im Stand der Technik möglich. Für das Dünnbauteil können die Materialien hinsichtlich Schweißen und Tiefziehprozess optimal ausgewählt werden, für das Stabilisierungsbauteil kann das Material an den Herstellungsprozess (Stanzen, Drehen) und das Isoliermaterial an den Verbindungsprozess (Einglasen) angepasst werden.
Besonders bevorzugt ist die Kombination eines Edelstahls, beispielsweise mit Werkstoff-Nummer (WNr.) 1.4301, 1.4302, 1.4303, 1.4304, 1.4305, 1.4306 sowie 1.4307, die sich durch gute Schweißbarkeit und gute Tiefziehbarkeit auszeichnen für das Dünnbauteil mit einem Stabilisierungsbauteil aus einem Automatikstahl, z. B. mit Werkstoff-Nummer (WNr.) 1.0718, der über einen geeigneten Ausdehnungskoeffizient für die Einglasung verfügt und durch Drehen bearbeitet werden kann oder aus einem Baustahl, beispielsweise mit der Werkstoff-Nummer (WNr.) 1.0338, der durch Stanzen bearbeitet werden kann.
Der Metallstift besteht in der bevorzugten Kombination aus einer Nickel-Eisen-Legierung, beispielsweise mit der Werkstoff-Nummer (WNr.) 2.4472 oder 2.4478.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009011182 A1 [0029, 0029]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 10 020 [0011]
R. Görke, K. -J. Leers: Keram. Z. 48 (1996) 300–305 [0029]
DIN 51730 [0029]
ISO 540 [0029]

Claims

Durchführung (10), insbesondere für Speichereinrichtungen, bevorzugt für Batterien, Akkumulatoren mit wenigstens einem Leiter, insbesondere einem Metallstift (17), der in einer Durchgangsöffnung (15) in einem Grundkörper (13) in einem Material (19), insbesondere einem Isolier- und/oder Dichtmaterial angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (13) wenigstens ein Dünnbauteil (20) und ein Stabilisierungsbauteil (30) umfasst.
Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnbauteil (20) und das Stabilisierungsbauteil (30) miteinander verbunden sind, insbesondere durch eine Preßverbindung oder stoffschlüssig, wobei die stoffschlüssige Verbindung insbesondere eine Lötverbindung ist.
Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (15) im Wesentlichen im Stabilisierungsbauteil (30) ausgebildet wird.
Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnbauteil (20) bevorzugt ein Ziehteil, insbesondere bevorzugt ein Stanzteil ist, wobei das Dünnbauteil (20) insbesondere eine Dicke (dd) im Bereich 0,01 mm bis 1 mm, bevorzugt 0,1 mm bis 0,5 mm aufweist und das Dünnbauteil (20) insbesondere bevorzugt aus einem Edelstahlmaterial, insbesondere ein Edelstahl mit einer der Werkstoff-Nummern 1.4301, 1.4302, 1.4303, 1.4304, 1.4305, 1.4306 oder 1.4307 gemäß Euro-Norm (EN) ist.
Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisierungsbauteil (30) ein Stabilisierungsbauteil (30) mit einer Dicke (ds) im Bereich 0,5 mm bis 5 mm, bevorzugt 1 mm bis 3 mm ist, wobei das Stabilisierungsbauteil insbesondere aus einem Normalstahl, ganz besonders bevorzugt aus einem vernickelten Normalstahl, insbesondere einem Automatenstahl, bevorzugt mit der Werkstoff-Nummer 1.0718 gemäß Euro-Norm (EN) oder einem Baustahl bevorzugt mit der Werkstoff-Nummer (WNr.) 1.0338 ist.
Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnbauteil (20) ein plattenförmiges Bauteil, insbesondere eine Edelstahlplatte ist und das Stabilisierungsbauteil (30) eine Vertiefung (32) aufweist, in die das Dünnbauteil eingelegt werden kann.
Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnbauteil (20) ein gebogenes plattenförmiges Bauteil, Insbesondere eine gebogene Edelstahlplatte ist und das gebogene Dünnbauteil (20) in die im Wesentlichen in das Stabilisierungsbauteil (30) eingebrachte Durchgangsöffnung (15) zumindest teilweise hineinragt.
Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material, insbesondere das Isolier- und/oder Dichtmaterial, das den Metallstift in der Durchgangsöffnung aufnimmt, ein oder ein Gemisch der nachfolgenden Materialien ist: ein Glasmaterial; ein Glaskeramikmaterial; ein Keramikmaterial; ein Kunststoff als Isoliermaterial
Speichereinrichtung, insbesondere Batterie oder Akkumulator, mit einer Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Verfahren zur Herstellung einer Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend folgende Schritte: es wird ein Stabilisierungsbauteil (20) zur Verfügung gestellt; es wird insbesondere durch Ziehen und/oder Stanzen ein Dünnbauteil (20) zur Verfügung gestellt; das Dünnbauteil (20) wird mit dem Stabilisierungsbauteil (30) verbunden, insbesondere durch Verlöten, Verschweißen oder durch Pressfit, ergebend den Grundkörper (13); in eine im Grundkörper (13) ausgebildete Durchgangsöffnung (15) wird ein Metallstift (17) in einem Isolier- und/oder Dichtmaterial durch Erwärmen eingeschmolzen.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Material, insbesondere das Isolier- und/oder Dichtmaterial, das den Metallstif in der Durchgangsöffnung aufnimmt, ein oder ein Gemisch der nachfolgenden Materialien ist: ein Glasmaterial; ein Glaskeramikmaterial; ein Keramikmaterial;