JP2023520175A - 電気装置、特にマイクロ電池および製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、フィードスルーを有する電気装置、特に電気貯蔵装置、またはセンサ筐体、好ましくは電池、特にマイクロ電池またはキャパシタであって、フィードスルーは特に、金属、特に鉄、鉄合金、鉄－ニッケル合金、鉄－ニッケル－コバルト合金、ＫＯＶＡＲ、鋼、不銹鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ＡｌＳＩＣ、マグネシウム、マグネシウム合金、またはチタンもしくはチタン合金製の、装置の筐体の筐体部品を貫通し、筐体部品は、フィードスルーの一部として少なくとも１つの開口部を有し、開口部は、軸線を中心に延びており、筐体部品の第１の領域は、開口部を含み、筐体部品の第２の領域は、開口部に隣接しており、開口部は、ガラスまたはガラスセラミック材料内の伝導性材料、特に導体を収容している、電気装置に関する。本発明は、筐体部品の第１の領域が、開口部の軸線に対して実質的に垂直な幅Ｗを有し、第１の領域の幅Ｗが、第２の領域の厚さＤ２、ＤＥよりも常に大きく、伝導性材料が、第１の膨張係数α１を有し、ガラスまたはガラスセラミック材料が、第２の膨張係数α２を有し、筐体部品が、第３の膨張係数α３を有し、第３の膨張係数α３が、第２の膨張係数α２よりも常に大きいことを特徴とする。

Description

本発明は、電気装置、特に電気貯蔵装置、好ましくは電池、特にマイクロ電池および／またはキャパシタであって、該電気装置は、金属、特に、鉄、鉄合金、鉄－ニッケル合金、鉄－ニッケル－コバルト合金、鋼、不銹鋼またはステンレス鋼製の筐体部品を貫通するフィードスルーを有し、該筐体部品は、少なくとも１つの開口部を有し、該開口部は、ガラスまたはガラスセラミック材料内の伝導性材料製の接触要素を収容している、電気装置に関する。

該電気装置に加えて、加圧ガラス封着を伴うフィードスルーを特徴とする電気装置の製造方法も提示される。

本発明の意味での電池とは、放電後に廃棄および／または再利用が可能な使い捨ての電池と、二次電池との双方を指すと理解される。二次電池、好ましくはリチウムイオン電池は、例えば、携帯電子機器、携帯電話、電動工具、および特に電気自動車など、様々な用途が予定されている。これらの電池は、例えば、鉛・酸電池、ニッケル・カドミウム電池、またはニッケル・金属水素化物電池などの従来のエネルギー源の代替となり得る。また、電池をセンサやモノのインターネット（Internet of Things）に利用することも可能である。

本発明の意味での電気貯蔵装置とは、キャパシタ、特にスーパーキャパシタとも理解される。

スーパーキャパシタは、スーパーキャップとも呼ばれ、一般に知られているように、特に出力密度の高い電気化学的エネルギー貯蔵体である。スーパーキャパシタは、セラミックキャパシタ、フィルムキャパシタおよび電解キャパシタとは異なり、従来の意味での誘電体を有しない。スーパーキャパシタでは、特に、二重層容量における電荷分離による静的な電気エネルギー貯蔵の貯蔵原理、および擬似容量における酸化還元反応を利用した電荷交換による電気化学的な電気エネルギー貯蔵が実現されている。スーパーキャパシタには、特にハイブリッドキャパシタ、ここでは特にリチウムイオンキャパシタが含まれる。電解質は通常、導電性塩、通常はリチウム塩を溶解した溶媒を含む。スーパーキャパシタは、高い充放電サイクル数が要求される用途に有利に使用される。スーパーキャパシタは、自動車分野、特にブレーキエネルギーの回生の分野で特に有利に使用可能である。当然のことながら他の用途も可能であり、本発明に包含される。

電気貯蔵装置としてのリチウムイオン電池は、古くから知られている。これに関しては、例えば、”Handbook of Batteries”, David Linden編, 第2版 , McCrawhill, 1995, 第36章および第39章が参照される。

リチウムイオン電池の様々な態様は、多くの特許に記載されている。

例えば、以下のものが挙げられる：
米国特許第９６１，６７２号明細書、米国特許第５，９５２，１２６号明細書、米国特許第５，９００，１８３号明細書、米国特許第５，８７４，１８５号明細書、米国特許第５，８４９，４３４号明細書、米国特許第５，８５３，９１４号明細書、および米国特許第５，７７３，９５９号明細書。

特に自動車環境で使用するためにリチウムイオン電池は、互いに直列に接続された複数の個々の電池セルを有するのが一般的である。互いに列状または直列に接続した電池セルをいわゆる電池パックとしてまとめ、さらに複数の電池パックをまとめて電池モジュールとしたものがリチウムイオン電池とも呼ばれる。個々のいずれの電池セルも、電池セルの筐体から導出された電極を有する。スーパーキャパシタの筐体も同様である。

特にリチウムイオン電池を自動車環境で使用するには、耐食性、耐事故性、または耐振動性など、様々な問題を解決しなければならない。もう１つの問題は、長期にわたるシール性、特にハーメチックシール性である。

例えば、電池セルの電極や、電池セルならびに／またはキャパシタおよび／もしくはスーパーキャパシタの筐体の電極フィードスルーの領域での非シール性は、シール性を損なう可能性がある。このような非シール性は、例えば、温度変化の負荷、および例えば車内の振動などの機械的な交互負荷、またはプラスチックの劣化によって発生する可能性がある。

電池や電池セルの短絡や温度変化は、電池や電池セルの寿命を縮める原因になり得る。同様に重要であるのは、事故や緊急事態が発生したときのシール性である。

例えば、事故時のより良好な耐久性を確実にするために、独国特許出願公開第１０１０５８７７号明細書では、両側が開閉する金属ジャケットを備えたリチウムイオン電池用の筐体が提案されている。

電流接続部や電極はプラスチックで絶縁されている。プラスチック絶縁の欠点は、耐熱性に限界があること、機械的耐久性に限界があること、耐用年数にわたって劣化し、シール性の確実性がなくなることである。

このように、先行技術によるリチウムイオン電池およびキャパシタでは、電流フィードスルーは、例えばリチウムイオン電池のカバー部にハーメチックシールの状態で封入されていない。例えば、先行技術では、試験仕様に応じて通常１ｂａｒの圧力差でヘリウムリークレートが最大１×１０^－６ｍｂａｒ・ｌ・ｓ^－１に達する。さらに、電極は圧着され、絶縁体を追加したレーザ溶接の接続構成要素が電池の空間に配置されている。

独国特許出願公開第２７３３９４８号明細書から、例えばガラスやセラミックなどの絶縁体と金属部とが融着により直接接続されたアルカリ電池が知られている。

金属部の一方はアルカリ電池のアノードに、他方はアルカリ電池のカソードに電気的に接続されている。独国特許出願公開第２７３３９４８号明細書で使用されている金属は、鉄または鋼である。独国特許出願公開第２７３３９４８号明細書には、アルミニウムなどの軽金属は記載されていない。また、独国特許出願公開第２７３３９４８号明細書には、ガラスまたはセラミック材料の融解温度は記載されていない。独国特許出願公開第２７３３９４８号明細書に記載のアルカリ電池は、独国特許出願公開第２７３３９４８号明細書によれば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを含むアルカリ性電解質を有する電池である。独国特許出願公開第２７３３９４８号明細書には、リチウムイオン電池への言及はなされていない。

独国特許第６９８０４３７８号明細書または欧州特許第０８８５８７４号明細書から、非対称有機カルボン酸エステルの製造方法およびアルカリイオン電池用無水有機電解質の製造方法が知られている。再充電可能なリチウムイオンセル用の電解質も、独国特許第６９８０４３７８号明細書または欧州特許第０８８５８７４号明細書に記載されている。

ビアを収容するセル基材の材料は記載されておらず、端子ピンの材料のみが記載されており、これはチタン、アルミニウム、ニッケル合金またはステンレス鋼からなることができる。

独国特許第６９９２３８０５号明細書または欧州特許第０９５４０４５号明細書には、電気効率を改善したＲＦフィードスルーが記載されている。欧州特許第０９５４０４５号明細書から知られているフィードスルーは、ガラス－金属フィードスルーではない。欧州特許第０９５４０４５号明細書には、例えば包装の金属壁内に直接形成されるガラス－金属フィードスルーは不利であると記載されており、なぜならば、このようなＲＦフィードスルーは、ガラスの脆性ゆえに耐久性に欠けるためである。

独国特許第６９０２３０７１号明細書または欧州特許第０４１２６５５号明細書には、電池または他の電気化学セル用のガラス－金属フィードスルーが記載されており、ガラスとして約４５重量％のＳｉＯ_２含有量のものが使用され、金属として、特にモリブデンおよび／またはクロムおよび／またはニッケルを含む合金が使用される。軽金属の使用については、独国特許第６９０２３０７１号明細書では、使用したガラスの融解温度または溶融温度と同様にほとんど記載されていない。また、独国特許第６９０２３０７１号明細書または欧州特許第０４１２６５５号明細書によれば、ピン状導体の材料は、モリブデン、ニオブまたはタンタルを含む合金である。

米国特許第７，６８７，２００号明細書から、リチウムイオン電池用のガラス－金属フィードスルーが知られている。米国特許第７，６８７，２００号明細書によれば、筐体はステンレス鋼製であり、ピン状導体は白金／イリジウム製であった。米国特許第７，６８７，２００号明細書では、ガラス材料としてＴＡ２３ガラスおよびＣＡＢＡＬ－１２ガラスが記載されている。米国特許第５，０１５，５３０号明細書によれば、これは１０２５℃あるいは８００℃の融解温度を有するＣａＯ－ＭｇＯ－Ａｌ_２Ｏ_３－Ｂ_２Ｏ_３系である。さらに、リチウム電池用ガラス－金属フィードスルーのガラス組成物が米国特許第５，０１５，５３０号明細書から知られているが、この組成物は、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｒＯおよびＢａＯを含み、その融解温度は６５０℃～７５０℃の範囲であり、したがって軽金属とともに使用するには高すぎる。

本出願後に公開された米国特許第１０，９１０，６０９号明細書には、電池筐体、特にマイクロ電池用の電気フィードスルーが示されており、ガラス材料としてホウケイ酸ガラスが使用されている。特定のガラス材料として、ＣａＢＡｌ－１２ガラスやＢａＢＡｌ－１ガラスが挙げられている。米国特許第１０，９１０，６０９号明細書には、ガラス材料、基体および導体の膨張係数に関する記載はない。

米国特許第４，８４１，１０１号明細書から、実質的にピン状の導体がガラス材料を用いて金属リングにガラス封着されているフィードスルーが知られている。この場合、金属リングが筐体の開口部あるいはボアに挿入され、例えばソルダーリングの挿入後にはんだ付けにより特に材料接続によって内壁あるいはボアに接続される。金属リングは、電池筐体のアルミニウムの高い熱膨張係数を相殺するために、ガラス材料と実質的に同じかまたは類似の熱膨張係数を有する金属からなる。米国特許第４，８４１，１０１号明細書に記載の実施形態では、金属リングの長さは常に筐体のボアまたは開口部より短い。

国際公開第２０１２／１６７９２１号、国際公開第２０１２／１１０２４２号、国際公開第２０１２／１１０２４６号、国際公開第２０１２／１１０２４４号から、貯蔵装置用筐体の筐体部品に通されるフィードスルーが知られている。これらのフィードスルーでは、ガラスまたはガラスセラミック材料における断面が開口部に通される。

独国特許出願公開第２７３３９４８号明細書には、電池の筐体部品を貫通するフィードスルーが示されており、筐体部品は少なくとも１つの開口部を有し、開口部は導電材料とガラスまたはガラスセラミック材料とを含み、導電材料はキャップ状要素として形成されている。しかし、独国特許出願公開第２７３３９４８号明細書には、導体が具体的にどのような材料からなるかはまったく記載されていない。また、独国特許出願公開第２７３３９４８号明細書には、キャップ状要素の厚さや壁厚もほとんど示されていない。

米国特許第６，１９０，７９８号明細書から、開口部を有するフィードスルーを備えた電池が知られており、導体として、ガラスまたは樹脂であってよい絶縁材料中の開口部にキャップ状要素が嵌め込まれる。米国特許第６，１９０，７９８号明細書にも、キャップ状要素の厚さや壁厚はまったく記載されていない。

米国特許出願公開第２０１５／０３６４７３５号明細書には、圧力過負荷の場合の安全出口として厚さが減少した領域を有するキャップ状カバーを備えた電池が示されている。

国際公開第２０１４／１７６５３３号から、円錐形状の過圧安全部が知られている。国際公開第２０１４／１７６５３３号には、電池における使用は記載されていない。

独国特許出願公開第１０２００７０６３１８８号明細書には、筐体に囲まれた少なくとも１つの個々のセルと、１つ以上の所定の破断箇所または１つ以上の破裂板の形態での筐体状の過圧保護部とを有する電池が示されている。

米国特許出願公開第６，４３３，２７６号明細書には、金属筐体部品、導体およびガラス材料が実質的に同じ膨張係数を有するフィードスルーが示されている。

中国実用新案第２０９６９１８１４号明細書から、電気貯蔵装置用の防爆筐体が知られている。

独国特許出願公開第１０２０１４０１６６０１号明細書には、フィードスルーを備えた筐体構成要素、特に電池筐体またはキャパシタ筐体の筐体構成要素が示されており、ガラス材料外寸およびガラス封着長を有するガラスまたはガラスセラミック材料内の導体、特に実質的にピン状の導体がフィードスルー開口部に通され、該構成要素は、フィードスルー開口部の領域において構成要素貫通開口部の厚さを有する補強部を有し、構成要素貫通開口部の厚さは構成要素の厚さより大きく、補強部は補強材外寸を有する。

欧州特許出願公開第３５８８６０６号明細書から、軽金属製の少なくとも２つの本体を含む筐体構成要素が知られている。欧州特許出願公開第３５８８６０６号明細書によれば、第１の本体は軽金属であり、第２の本体は、特に軽金属の合金成分の形態で溶接促進剤を有する軽金属である。第１の本体と第２の本体との間には、溶接による接続部が形成される。

独国特許出願公開第１０２０１３００６４６３号明細書には、封着ガラスを含むかまたはこれからなる電気絶縁材料内の少なくとも１つの導体、特に実質的にピン状の導体を通す少なくとも１つの開口部を有する基体を少なくとも１つ有する、好ましくはリチウムイオン電池用の、好ましくはリチウムイオン二次電池用の電池フィードスルーが示されており、基体は、軽金属および／または軽金属合金であって、好ましくはアルミニウム、マグネシウム、チタン、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金またはＡｌＳｉＣから選択されるものを含むかまたはこれからなる。独国特許出願公開第１０２０１３００６４６３号明細書による封着ガラスは、リン酸塩の割合が少ないチタネートガラスである。

独国特許出願公開第１０２０１７２２１４２６号明細書には、特定の種類のフィードスルーが示されている。独国特許出願公開第１０２０１７２２１４２６号明細書から知られているフィードスルーは、開口部にガラス封着された複数の導体を含み、ガラス封着された複数の導体は、面状導体によって接続されている。

本出願後に公開された国際公開第２０２０／１０４５７１号には、フィードスルーを備えた電気貯蔵装置が示されており、該フィードスルーは、カラーを備えた電池カバー部品に嵌め込まれている。さらに、本出願後に公開された国際公開第２０２０／１０４５７１号から、フィードスルーの領域に柔軟なフランジを設けることが知られている。

独国特許第１１２０１２０００９００号明細書には、フィードスルー用のガラス、特にモル％単位で以下の成分：
Ｐ_２Ｏ_５ ３７～５０モル％、特に３９～４８モル％、
Ａｌ_２Ｏ_３ ０～１４モル％、特に２～１２モル％、
Ｂ_２Ｏ_３ ２～１０モル％、特に４～８モル％、
Ｎａ_２Ｏ ０～３０モル％、特に０～２０モル％、
Ｍ_２Ｏ ０～２０モル％、特に１２～１９モル％、ここで、Ｍ＝Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂであり得る、
Ｌｉ_２Ｏ ０～４２モル％、特に０～４０モル％、好ましくは１７～４０モル％、
ＢａＯ ０～２０モル％、特に０～２０モル％、好ましくは５～２０モル％、
Ｂｉ_２Ｏ_３ 少なくとも１モル％、特に１～５モル％、好ましくは２～５モル％
を含むはんだガラスが記載されており、独国特許第１１２０１２０００９００号明細書のガラスは、不純物を除いて鉛を含まない。

先行技術におけるすべての電気装置、特に貯蔵装置の欠点は、既知の電気装置、特に貯蔵装置が非常に大きく、コンパクトな筐体を含んでいないことであった。そのため、貯蔵装置の寸法が大きくなり、特に高さが大きくなってしまった。また、従来のフィードスルーを備えた電気装置におけるさらなる問題は、電気絶縁にプラスチックが使用されていることであった。例えば、独国特許出願公開第２７３３９４８号明細書には、絶縁体材料として例えばナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンが記載されている。さらに、絶縁材料に導入された金属ピンの押圧力が非常に小さいという欠点もあった。

したがって、本発明の課題は、先行技術の欠点を回避する電気装置、特に貯蔵装置を提示することである。

特に、マイクロ電池として使用可能であり、好ましくは十分なシール性を有する、寸法の小さなコンパクトな密閉型の貯蔵装置を提示することが望ましい。また、レーザ溶接で材料が加熱される場合にも十分なシール性が与えられていることが望ましい。

また、筐体の薄型化が可能であることが望ましく、これによりコンパクト性だけでなく材料の節約にもつながる。さらに、筐体の貫通開口部に挿入される導体、特に金属ピンの確実な電気絶縁が提供されることが望ましい。その場合、貯蔵装置であって、それ自体がコンパクトに構成されているため、筐体内部に可能な限り多くの容量が提供されることで、電池および／またはキャパシタに可能な限り大きな容量を持たせることができる貯蔵装置を提供することを目的とする。したがって、本発明によるフィードスルーを有する貯蔵装置は、特にマイクロ電池に適している。したがって、本発明は特に、本願に示されるようなフィードスルーを有するハーメチックシールマイクロ電池にも関する。

マイクロ電池の典型的な用途は、例えば、アクティブＲＦＩＤおよび／または医療機器、例えば補聴器、血圧センサおよび／またはワイヤレスヘッドフォンである。これに関連して、この用語は頻繁に使用されており、したがって一般に知られている。同様に、マイクロ電池は「モノのインターネット（Internet of Things）」に関しても注目されている。

本発明によれば、この課題は、本発明の第１の態様において、請求項１記載の電気装置、特に貯蔵装置によって解決される。

本発明のさらなる態様によれば、この課題は、請求項２２記載の、可撓性フランジを有する電気装置によって解決される。

本発明の第３の態様によれば、この課題は、請求項３６に記載のマイクロ電池であって、筐体または基体の膨張係数がガラス材料の膨張係数よりも大きいため、加圧ガラス封着が存在する、マイクロ電池によって解決される。

電気装置、特に貯蔵装置は、開口部を有するフィードスルーを含み、該開口部には、接触要素とも称される導体がガラス封着されている。

本発明は、筐体部品が、軸線を中心に延びる開口部を含むことを特徴とする。筐体部品は、開口部が設けられた第１の領域と、開口部および第１の領域に隣接し、ガラス封着に圧力を与える第２の領域とを有する。さらに、本発明によれば、第１の領域は、開口部の軸線に対して実質的に垂直な幅Ｗを有する。本発明によれば、加圧ガラス封着において押圧力を与える幅Ｗは、開口部または第１の領域に隣接する第２の領域における筐体部品の厚さまたは材料厚Ｄ_２よりも常に大きい。幅Ｗと、ガラス材料の第２の膨張係数α_２よりも常に大きい第３の膨張係数α_３とを有する金属によって、加圧ガラス封着に十分なプレストレスがガラスまたはガラスセラミック材料にかけられる。導体または金属ピンは、第１の膨張係数α_１を有する。

開口部に隣接する筐体部品の厚さまたは材料厚Ｄ_２、Ｄ_Ｅは、好ましくは０．１ｍｍ～１ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～０．６ｍｍである。必要なプレストレスをかける第１の領域の幅Ｗは、０．６ｍｍ～１ｍｍの範囲であり、好ましくは０．７ｍｍ～０．９ｍｍの範囲である。伝導性材料、特に導体は、好ましくは１１×１０^－６ １／Ｋまでの第１の膨張係数α_１を有する。ガラスまたはガラスセラミック材料の第２の膨張係数α_２は、好ましくは９～１１×１０^－６ １／Ｋの範囲であり、筐体部品、特に板状部品の膨張係数α_３は、１２～１９×１０^－６ １／Ｋの範囲である。筐体材料、特に板状部品の膨張係数α_３が大きいことにより、板状部品によってガラス材料に応力が加わり、加圧ガラス封着が提供される。

膨張係数α_１、α_２、α_３が実質的に同じである適合させられたフィードスルーと比較すると、加圧ガラス封着は、開口部を囲む筐体部品によって常にプレストレスが加圧ガラス封着にかかるため、適合させられたフィードスルーでレーザ溶接工程後に起こり得る非シール性が確実に避けられるという利点がある。

板状部品の形態の筐体部品を貫通するフィードスルーを有する本発明による電気装置、特に電気貯蔵装置またはセンサ筐体、好ましくは電池、特にマイクロ電池またはキャパシタは、好ましくは０．１ｍｍ～１ｍｍ、好ましくは０．１５ｍｍ～０．８ｍｍ、特に０．１５ｍｍ～０．６ｍｍの範囲の材料厚または厚さを有する。筐体部品または板状部品および／または導体の材料として、金属、特に鉄、鉄合金、鉄－ニッケル合金、鉄－ニッケル－コバルト合金、ＫＯＶＡＲ、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ＡｌＳｉＣ、マグネシウム、マグネシウム合金、銅合金、銅またはチタンもしくはチタン合金が用いられる。筐体部品は、フィードスルーの一部として少なくとも１つの開口部を有し、この開口部は、ガラスまたはガラスセラミック材料内の伝導性材料、特に伝導性材料製の導体を収容している。

筐体部品、特に板状部品用の特に好ましい材料として、二相ステンレス鋼またはオーステナイト系ステンレス鋼が使用される。

二相ステンレス鋼は、オーステナイトの島状物を有するフェライト（α－鉄）マトリックスからなる二相組織を有する鋼である。二相ステンレス鋼は、クロム系ステンレス鋼（フェライト系またはマルテンサイト系）とクロム－ニッケル系ステンレス鋼（オーステナイト系）との特性を併せ持つ。これはクロム－ニッケル系ステンレス鋼より強度が高いが、クロム系ステンレス鋼より延性が高い。二相ステンレス鋼の膨張係数は、α_３≒１５×１０^－６ １／Ｋであり、オーステナイト系ステンレス鋼の膨張係数は、α_３≒１８×１０^－６ １／Ｋである。

導体は、好ましくはフェライト系ステンレス鋼からなり、膨張係数がα_１≒１０～１１×１０^－６ １／Ｋであるフェライト系ステンレス鋼製ピンとして形成されている。ガラス材料は、好ましくは膨張係数がα_２＝９～１１×１０^－６ １／Ｋの範囲であるガラス材料である。

本発明の第１の実施形態において、板状部品が、開口部を有する第１の領域と、開口部を有する第１の領域に隣接する大幅により薄い第２の領域とを含むことが提供されている。このような筐体部品、特に板状部品は、板状部品を例えば０．６ｍｍの厚さまたは材料厚Ｄ_１から例えば０．２ｍｍの厚さＤ_２にプレス加工することにより製造することができる。その場合、例えば０．６ｍｍの厚さＤ_１に相当する壁厚を有する開口部へガラス封着が行われる。開口部の周囲の厚さＤ_１を有する第１の領域の幅Ｗは、ガラス材料に金属の必要なプレストレスをかけるのに十分な大きさである。ガラスまたはガラスセラミック材料を有する開口部の周囲の環状領域の幅Ｗは、０．６ｍｍ～１ｍｍである。

厚さＤ_１を有する板状部品にガラス封着し、プレス加工を排除する代わりに、例えば約０．２ｍｍの厚さＤ_２を有する薄い板状部品がカラーを含むことが提供されていてもよく、このカラーは、好ましくは、高度に湾曲した変形加工されたカラーである。当然のことながら、さらなる実施形態では、厚さＤ_１から厚さＤ_２へのプレス加工を省略することができ、その場合、厚さＤ_１は、厚さＤ_２と実質的に等しい。

特に有利な実施形態では、筐体部品とカラーは一体であるが、そうである必要はない。カラーが引き上げられた状態でもガラスまたはガラスセラミック材料に必要なプレストレスをかけるために、カラーが上方に引っ張られてガラス封着長ＥＬが提供されるだけでなく、カラーが凹部および／または突起または凸部を含むことが提供されている。突起および／または凹部により、引き上げられたカラーの壁厚が非常に薄く、板状部品の壁厚に相当し、例えばわずか０．２ｍｍであっても、加圧ガラス封着に十分なプレストレスのための幅Ｗが提供される。その場合、凹部／凸部のあるカラーの硬い形状が、ガラスまたはガラスセラミック材料に必要なプレストレスを与える。ガラス封着長を定め、ＥＬで表される内壁の長さは、０．３ｍｍ～１．０ｍｍの範囲、特に０．３ｍｍ～０．５ｍｍの範囲であり、引き上げられた縁部によって形成される。

本発明による解決策を用いることにより、中実のプレートの代わりに、非常に薄い板状部品であっても加圧ガラス封着が可能であり、これは、より安価な絞り部品として設計されていてよい。筐体部品または板状部品の膨張係数α_３を選択することで、ガラスにかかるプレストレスや、ガラス封着された導体の引抜き力を調整することが可能である。

ガラス封着された導体は、フェライト系ステンレス鋼製の導体であることが好ましい。

貯蔵装置、例えば電池またはキャパシタの金属筐体との端子の短絡を避けるために、ガラスまたはガラスセラミック材料上に、特にプラスチックまたはガラスもしくはガラスセラミック製であってよく、特にカラーまたは板状部品の前面を覆う絶縁要素が配置されていることが提供されていてよい。別個の絶縁要素に代えて、縁部を越えて突出した例えば発泡ガラス製のガラス材料が設けられていてもよい。好ましくは、カラーの表面の平面は、フィードスルーが貫通する電気導体の表面の平面の下方に存在する。特に、絶縁要素の表面は、フィードスルーの開口部に挿入された電気導体の表面と同一平面上に存在することが好ましい。

本発明によれば、導体を接触させることができ、筐体の内部に可能な限り多くの設置スペースを確保するフィードスルーを有する電気装置、特に貯蔵装置が提示される。さらに、本発明による装置は、ハーメチックシールの状態で仕上げられ、特に接触部とシール材との間の領域において機械的および／または圧力負荷がかかった場合に、脆弱なシール材に対する改善された適合性を示す。特に、設置スペースの拡大は、貯蔵装置の大容量化に寄与する。

好ましい実施形態において、電気装置は、可撓性フランジを含むか、または可撓性フランジに接続している。

可撓性フランジは、好ましくは、開口部を有する筐体部品、特に板状部品を、ガラスまたはガラスセラミック材料にガラス封着された導体とともに、筐体、例えば貯蔵装置の筐体に接続する役割を果たす接続領域を含む。フィードスルーを含む筐体部品と筐体との接続は、溶接、特にレーザ溶接によって行うことができるが、はんだ付けによって行うことも可能である。例えば溶接による接続は、１ｂａｒの圧力差でＨｅリークレートが１×１０^－８ｍｂａｒ ｌ／ｓ未満となるようなものである。これにより、Ｈｅリークレートは、ガラス封着された導体の場合と同じになり、貯蔵装置、特に電池のハーメチックシール筐体が提供される。

可撓性フランジの場合には、例えば、ガラス封着長ＥＬを提供する上方にある縁部と、隣接する筐体への接続領域との間に形成される自由空間があるため、ガラス材料に作用する圧力を確実に補償することができる。フランジの可撓性により、例えば温度変動時にガラスの破損が阻止され、あるいはレーザ溶接に起因する引張応力および圧縮応力が相殺される。

可撓性フランジを使用した場合でも、ガラス材料に十分なプレストレスをかけることができるように、可撓性フランジの材料として、オーステナイト系ステンレス鋼または二相ステンレス鋼を選択することが有利である。オーステナイト系ステンレス鋼は、熱膨張係数αが１６～１８×１０^－６ Ｋ^－１または１６～１８×１０^－６ １／Ｋの範囲であり、二相ステンレス鋼は１３～１４×１０^－６ Ｋ^－１の範囲である。ガラス材料の膨張係数は、９～１０×１０^－６ Ｋ^－１の範囲であることが好ましい。フェライト鋼の膨張係数は１０～１２×１０^－６ Ｋ^－１の範囲であるため、適合させられたフィードスルーにはフェライト鋼が好ましく使用される。なぜならば、ガラス材料の膨張係数と、基体の材料またはガラス材料を囲むリングの材料の膨張係数とが実質的に同じになるように選択することができるためである。加圧ガラス封着には、オーステナイト系ステンレス鋼および二相ステンレス鋼製のフランジが好ましい。なぜならば、この材料を用いることで、短いガラス封着長でも十分な圧縮応力をかけることができるためである。

電気貯蔵装置において、マイクロ電池の場合のように、全組立高さが最大４０ｍｍ、好ましくは最大２０ｍｍ、特に好ましくは最大５ｍｍ、特に最大４ｍｍ、好ましくは最大３ｍｍ、特に１ｍｍ～４０ｍｍ、特に好ましくは１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍの範囲である場合に、特にコンパクトな電気貯蔵装置が提供される。

このようなマイクロ電池の直径は、２０ｍｍ～３ｍｍ、特に８ｍｍ～１６ｍｍの範囲である。

ガラスまたはガラスセラミック材料は、特にガラスまたはガラスセラミック材料の熱膨張を調整する役割を果たすフィラーを含むことができる。

ガラスまたはガラスセラミック材料として、好ましくは、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＢａＯおよびＳｉＯ_２を主成分とするアルミノボレートガラスが使用される。好ましくは、そのようなガラス材料の膨張係数は、９．０～９．５ｐｐｍ／Ｋ、あるいは９．０～９．５×１０^－６ １／Ｋの範囲であり、したがって、筐体および／または金属ピンを形成する金属の膨張係数の範囲である。前記膨張係数は、ステンレス鋼、特にフェライト系ステンレス鋼、もしくはオーステナイト系ステンレス鋼、または二相ステンレス鋼を使用する場合に特に有利である。そのような場合、ステンレス鋼の膨張係数は、アルミノボレートガラスの膨張係数と同様である。

加圧ガラス封着のプレストレスは、実質的に、筐体部品、特に板状部品の材料の膨張係数の違いにより決定される。十分なプレストレスをかけるためには、筐体または板状部品の膨張係数α_３は、ガラス材料の膨張係数α_２および／または導体の膨張係数α_１よりも２～６×１０^－６ １／Ｋ大きい。

筐体部品、特に電池カバーがカラーを含む場合、カラーは、ガラス封着に必要なガラス封着長ＥＬを提供する。カラーを有する筐体部品の場合、垂直方向の曲げが好ましく、すなわち、上方または下方にある領域は、筐体構成要素の第１の面に対して垂直である。これにより絶縁体と筐体構成要素との接触面積が増えるため、導体の特に安定なガラス封着が可能である。薄い筐体材料、特に板状部品の曲げ加工または変形加工により筐体カバーを上下させることで、確実なガラス封着に必要な長さが提供される。ガラス封着長ＥＬは、好ましくは０．３ｍｍ～１．０ｍｍ、好ましくは約０．６ｍｍである。ガラスまたはガラスセラミック材料により、導体は貫通開口部にハーメチックシールの状態で導入される。ハーメチックシールとは、１ｂａｒの圧力差でＨｅリークレートが１×１０^－８ｍｂａｒ ｌ／ｓであることと見なされる。

プレストレスをかけるのに必要な幅Ｗを有する凹部／凸部も同様に、薄い筐体部品または板状部品の変形加工により、例えば曲げ加工により、非常に容易に得ることができる。

ガラス封着後の例えば温度の影響によるガラスまたはガラスセラミック材料の破損を避けるためには、カラーの上方または下方にある領域が、フィードスルーを筐体、例えば電池筐体に接続するための可撓性フランジを含むと有利である。フランジ自体は、フィードスルーが筐体部品に接続される領域、いわゆる接続領域を含む。筐体部品との接続は、溶接、特に超音波溶接またははんだ付けによって行うことができる。

可撓性フランジは、非常に簡単に得ることができる。例えば、開口部の周囲に存在する第１の厚さＤ_１の板状部品を厚さＤ_２までプレス加工し、このプレス加工後に厚さＤ_２の部分を変形させて、可撓性フランジを形成することができる。また、厚さＤ_２の板状物を可撓性フランジに成形し、引き上げられた板状物またはカラーがガラス封着部を収容することも可能である。

特に、可撓性フランジおよび引き上げられた領域が材料としてオーステナイト鋼または二相鋼を含む場合、引き上げられた可撓性フランジ、特に可撓性フランジのカラーへのガラス封着が可能である。

本発明は、電気装置に加えて、電気装置、特に電気貯蔵装置、特に電池またはキャパシタの製造方法も提供する。

第１の実施形態では、フィードスルーを有する電気装置の製造方法であって、筐体部品は、フィードスルーの一部として少なくとも１つの開口部を有し、開口部は、ガラスまたはガラスセラミック材料内の伝導性材料、特に導体を収容している方法は、以下のステップを含む：
－ 第１のステップにおいて、材料厚または厚さＤ_１を有する板状部品を提供し、
－ 板状部品に開口部を設け、
－ 開口部の周囲の領域以外で、板状部品を厚さＤ_２までプレス加工し、すなわち板状部品の厚さを大幅に減少させ、
－ プレス加工していない厚い部分で、ガラスまたはガラスセラミック材料内の導体を開口部に挿入し、
－ 挿入後、開口部に材料が挿入された板状部品を加熱して、ガラス材料またはガラスセラミック材料内の導体の加圧ガラス封着を行う。

ガラス封着が行われる板状部品の厚さＤ_１は、０．４ｍｍ～１ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍである。プレス加工された薄い部分の厚さＤ_２は、０．１ｍｍ～０．４ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍである。

第２の実施形態では、厚さＤ_２の薄い板状部品を用い、本発明の第１の実施形態において厚さ約０．６ｍｍの厚い板状部品により提供される必要なガラス封着長を実現するために、開口部の周囲に変形加工によりカラーを引き上げる。本発明によれば、幅Ｗを有する凹部および／または凸部を有するカラーが提供される。ガラスまたはガラスセラミック材料内の導体を、変形加工によるカラーの製造後に、カラーを有する開口部に挿入し、開口部に材料が挿入された板状部品を加熱して、ガラスまたはガラスセラミック材料内の導体の加圧ガラス封着を行う。

以下、図を参照しながら本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

導体をガラス封着するための開口部を有する筐体部品、特に電池カバーの断面図であり、開口部に隣接する板状部品が、第１の実施形態により低い材料厚にまでプレス加工されていることを示す図。 開口部に導体がガラス封着された図１ａによる筐体部品の断面図である。 導体をガラス封着するための開口部を有する筐体部品、特に電池カバーの断面図であり、板状部品がカラーを含み、このカラーが、カラーを有する開口部に導体をガラス封着するための壁を提供することを示す図。 開口部に導体がガラス封着された図２ａによる筐体部品の断面図である。 導体をガラス封着するための開口部を有する筐体部品、特に電池カバーの断面図であり、電池カバーが、可撓性フランジを含むことを示す図。 図３による可撓性フランジを有する筐体部品の詳細図である。 厚さＤ_２の板状部品の変形加工により得られる可撓性フランジを有する筐体部品を示す図である。 図５による可撓性フランジを有する筐体部品を示す図であって、例えばフェライト系ステンレス鋼に必要なガラス封着長ＥＬを示す図である。 図５による可撓性フランジを有する筐体部品を示す図であって、二相ステンレス鋼またはオーステナイト系ステンレス鋼に必要なガラス封着長ＥＬを示す図である。 図３、図４、図５、図６、図７による本発明による筐体部品または電池カバーを備えたマイクロ電池を示す図である。 端子ヘッド部を含む導体を有するフィードスルーを示す図である。 端子ヘッド部を含む導体を有するフィードスルーを示す図である。 端子ヘッド部を含む導体を有するフィードスルーを示す図である。 筐体部品、特に基体に対するガラスまたはガラスセラミック材料のメニスカスを伴わずに、筐体部品、特に基体の開口部にガラス封着された導体を示す図である。 筐体部品、特に基体に対するガラスまたはガラスセラミック材料のメニスカスを伴って、筐体部品、特に基体の開口部にガラス封着された導体を示す図である。

図１ａに、筐体、特に貯蔵装置の筐体、例えば電池、特に図８に示すようなマイクロ電池の筐体の一部としての本発明による筐体部品または板状部品１を示す。板状部品は、開口部３を含み、開口部３には、ガラス材料内の導体をガラス封着することができる。ガラス封着された導体は、図１ａには示されていない。図１ｂに、導体が挿入された板状部品を示す。貯蔵装置の筐体の一部としての開口部３を有する板状部品の薄い部分５は、板状部品のプレス加工により製造される。つまり、ガラスまたはガラスセラミック材料内の導体のガラス封着のために、まず、例えば０．６ｍｍの十分な壁厚を有する板状物が提供される。さらに、十分な壁厚の板状部品に、打抜きプロセスにより開口部を設ける。例えば打抜きプロセスにより板状部品１に開口部３を設けた後、厚さまたは材料厚Ｄ_１を有する板状部品の厚さを、領域５において例えばプレス加工により減少させる。ガラス封着が行われる板状部品の厚さは、例えば０．６ｍｍであり、板状部品のプレス加工された部分の厚さは、例えばわずか０．２ｍｍである。

図１ａに、ガラス封着が行われる開口部の領域における板状物の厚さをＤ_１で示す。厚さＤ_１は、図１ｂに示すように、ガラスまたはガラスセラミック材料内の導体の加圧ガラス封着に必要な長さに相当する。板状部品または筐体部品とガラスもしくはガラスセラミック材料または導体との膨張係数の違いに基づき、ガラスまたはガラスセラミック材料に対して、材料厚または厚さＤ_１によって、ガラスまたはガラスセラミック材料と、ガラスまたはガラスセラミック材料にガラス封着された導体とにプレストレスがかかることで、導体の加圧ガラス封着が提供される。プレストレスを提供するために、開口部３の軸線Ａに対して実質的に垂直な厚さＤ_１の領域は、幅Ｗを含む。幅Ｗにより、開口部を囲む金属または開口部を囲む金属リングが、加圧ガラス封着に必要なプレストレスを与えられるようにする。加圧ガラス封着は、１ｂａｒの圧力差でヘリウムリークレートが１×１０^－８ｍｂａｒ ／ｌｓｅｃ未満であることを特徴とする。本発明によれば、導体の膨張係数α_１およびガラス材料の膨張係数α_２は、板状部品または筐体材料の膨張係数α_３とは異なる。必要なプレストレスをかけるために、板状部品または筐体部品の膨張係数α_３は、導体またはガラスセラミック材料の膨張係数より約２～８×１０^－６ １／Ｋだけ大きい。筐体部品、特に板状部品の膨張係数α_３は、例えば１２～１９×１０^－６ １／Ｋの範囲であり、伝導性材料またはガラスもしくはガラスセラミックの膨張係数は、９～１１×１０^－６ １／Ｋの範囲である。

筐体部品は、好ましくは、膨張係数が約１５×１０^－６ １／Ｋの二相ステンレス鋼、または膨張係数が約１８×１０^－６ １／Ｋのオーステナイト系材料からなる。図示された筐体部品または板状部品の実施形態では、加圧ガラス封着は、板状物壁厚が非常に薄く、またガラス封着長がわずか０．６ｍｍであっても提供される。板状物の厚さがわずか０．６ｍｍと薄くても、開口部の周囲の厚さＤ_１のリングを用いて、加圧ガラス封着に十分なプレストレスが提供される。

電池筐体の残りの筐体部品との接続は、厚さＤ_２の薄い板状部品の領域において、薄い板状部品に導入された突出部７によって、例えば溶接接続により行われる。

図１ｂに、厚さＤ_１のガラス封着リング９と、ガラス封着リング９にガラス封着された導体２０とを有する図１ａによる筐体部品を示す。導体２０を収容するガラス材料には、参照番号２２が付されている。ガラス封着リングの外側のプレス加工された板状部品５の厚さは、Ｄ_２である。ガラスリングの幅Ｗは、加圧ガラス封着に必要な圧縮圧力をかけるためのものである。

さらなる実施形態において、厚さＤ_２が厚さＤ_１と等しいことが提供されていてよい。

図１ａおよび図１ｂに示すようなガラス封着リングに代えて、代替的な実施形態では、図２ａおよび図２ｂに示すように、使用される板状物が総じて厚さＤ_２を有し、ガラス封着に必要な縁部３０が、開口部３の領域において、中実の板状部品によってではなく、薄い板状部品５の縁部４０の引上げまたは引下げによって設けられることが提供されていてよい。その場合、引き上げられた縁部４０は、カラーの形状で存在する。図２ｂに示すように、引き上げられたカラー４０に、ガラス材料２２内の導体２０がガラス封着される。カラー４０は、凹部４２および凸部４４を含む。凹部は、ガラスの破損を防ぐためにある程度の柔軟性を与え、凸部は、筐体部品によって十分なプレストレスがかけられることを保証する幅Ｗを、軸線Ａに対して実質的に垂直に有する。幅Ｗは、記載の実施例では約０．６ｍｍである。カラーの領域で開口部にガラス封着された導体には、加圧ガラス封着に十分なプレストレスがかけられる。

図１ａおよび図１ｂによる方法と比較した図２ａおよび図２ｂによる方法の利点は、板状物のプレス加工が不要であり、連続した板状物厚Ｄ_２を有する板状物を、カラー４０が、ガラス封着長ＥＬに相当する高さで凹部４２および凸部４４を有するように形成されるように変形加工するだけで済むことである。ガラス封着長ＥＬは、例えば０．６ｍｍであり、したがって、図１ａおよび図１ｂによる実施形態の厚さＤ_１と等しい。引上げによりカラーが得られる板状部品の厚さＤ_２は、例えば、Ｄ_２＝０．２ｍｍである。

導体またはガラスもしくはガラス材料の熱膨張係数よりも大幅に高い、板状部品の異なる熱膨張係数α_３に基づき、図２ａおよび図２ｂによる凸部４４を有する引き上げられたカラー４０によって、導体２０への加圧ガラス封着に十分なプレストレスが提供される。開口部３にガラス封着された導体は、図２ｂに示すように、α_１が１０～１１×１０^－６ １／Ｋであるフェライト系ステンレス鋼からなり、板状部品または筐体部品およびカラーの材料は、膨張係数α_３が１５～１８×１０^－６ １／Ｋの範囲の二相ステンレス鋼またはオーステナイト系ステンレス鋼である。

中実のプレートと比較して、図２ａおよび図２ｂによる本発明によるバージョンは、壁厚Ｄ_２が非常に薄いことを特徴とする。導体２０の押圧力は、板状部品または筐体部品によってガラスにかけられる幅Ｗの凸部４４によるプレストレスによって決定される。

図３には、電気貯蔵装置用筐体部品１が可撓性フランジ３１０を含む実施形態を示す。フランジ３１０は、図５に示すように、開口部３を有するフィードスルーまたは筐体部品または電池部品１を、ガラスまたはガラスセラミック材料にガラス封着された導体とともに、筐体、例えば貯蔵装置の筐体に接続する役割を果たす。開口部を有する板状部品と筐体との接続は、溶接、特にレーザ溶接によって行うことができるが、はんだ付けによって行うことも可能である。この接続は、１ｂａｒの圧力差でＨｅリークレートが１×１０^－８ｍｂａｒ ｌ／ｓ未満となるようなものである。よって、Ｈｅリークレートは、ガラス封着された導体の場合と同じであり、貯蔵装置、特に電池のハーメチックシール筐体が提供される。ガラス封着長ＥＬを提供する引き上げられた領域、すなわち図２ａおよび図２ｂによる実施形態による引き上げられたカラーと同一視される縁部３００と接続領域３８０との間に形成される自由空間Ｆに基づき、ガラス材料に作用する圧力を確実に補償することができる。フランジ３１０の可撓性により、例えば温度変動時にガラスの破損が阻止される。特に、フランジ３１０の可撓性により、例えばレーザ溶接で発生する引張応力および圧縮応力が回避される。このようにして、引張応力および圧縮応力を緩和することができる。ガラス封着長ＥＬは、ここで図１ａおよび図１ｂのようにプレス加工され、次いで可撓性フランジに成形された例えば０．２ｍｍの厚さＤ_２と幅Ｗとを有する板状部品により提供される。ガラス封着は、筐体部品の開口部３に行われ、ガラス材料にプレストレスをかける筐体部品の領域には３００が付されている。可撓性フランジの幅Ｗは、ガラス材料にかかるプレストレスを提供する役割を果たす。図３に示すように、可撓性フランジの幅Ｗは、ガラス封着が行われる板状物の部分の壁厚を超えて、可撓性フランジの領域まで達している。

筐体部品、好ましくは板状部品は、特に電気貯蔵装置の筐体の一部であり、特に電池カバーである。図示された筐体部品１の残りの筐体へのレーザ溶接は、可撓性フランジ３８０の先端部３０２で行われる。先端部３０２の領域では、フランジの厚さは小さくなっており、例えば板状部品の０．２ｍｍではなく、わずか０．１５ｍｍである。開口部またはフィードスルーを有する筐体部品の、先端部３０２の領域で小さくなったフランジ３８０を、レーザ溶接によって電気貯蔵装置の残りの筐体に直接接続することができ、それにより電気貯蔵装置が得られる。レーザ溶接により、ガラスまたはガラスセラミック材料を含む部品全体が加熱される。加圧ガラス封着を伴わないフィードスルーの場合、熱の入力によってフィードスルー、すなわちガラスおよび／またはガラスセラミック材料が割れ、フィードスルーに非シール性が生じるおそれがある。これは、加圧ガラス封着において回避される。貯蔵装置の筐体は、本発明による開口部またはフィードスルーを有する筐体部品を含む。フィードスルーまたは開口部を有する筐体部品は、筐体部品または電池カバーの材料厚Ｄ_２がわずか０．１ｍｍ～１ｍｍと非常に薄いことにより非常にコンパクトであるため、このような板状部品を、電池筐体のフィードスルーの一部として、例えば溶接によって、可撓性フランジの先端部３０２の領域で貯蔵装置の残りの筐体に取り付けた場合に、非常にコンパクトな貯蔵装置、特にマイクロ電池を提供することが可能である。

図４は、可撓性フランジ３８０を詳細に示す。図３と同一の構成要素には同一の参照番号が付されている。図４には、図３のような可撓性フランジの幅Ｗではなく、厚さＤ_Ｅ、すなわちガラス封着が行われる板状物の部分の壁厚を示す。壁厚Ｄ_Ｅは、第２の部分の板状物の厚さＤ_２と比較することができ、ここでも、本発明によれば、幅Ｗは壁厚Ｄ_Ｅよりも大きい。

図５は、可撓性フランジ１３８０を有する本発明の一実施形態の一構成を示し、可撓性フランジ１３８０は、壁厚として、板状部品と同じ厚さ、すなわちＤ_２を有する。可撓性フランジ１３８０は、厚さＤ_２を有する板状物の曲げ加工によって得られる。可撓性フランジは、同様に曲げ加工により形成されたカラーを含み、そこでガラス封着が行われる。図５に示すように、幅Ｗは、図３と同様に、ガラス材料２２へのガラス封着が行われるリングの領域から可撓性フランジ１３８０の領域まで延びる。可撓性フランジがフェライト系材料から製造されている場合、プレストレスは、特にガラス封着が行われる板状物部分の壁厚が薄いと、確実な加圧ガラス封着を提供するには不十分であり、なぜならば、このようなケースではプレストレスが十分ではないためである。

特に材料として鋼を使用した場合にこのような加圧ガラス封着を提供するためには、図６に示すように、実質的に幅Ｗに相当する壁厚Ｄ_壁が、全ガラス封着長ＥＬにわたって必要となる。このように金属リングの大きな壁厚が必要となるのは、ガラスに永久的なプレストレスをかけることができるようにするためである。図６からわかるように、壁厚Ｄ_壁は、板状物厚Ｄ_２よりも大幅に大きい。鋼、特に標準鋼の膨張係数は、１２～１３×１０^－６ Ｋ^－１の範囲にある。

しかし、驚くべきことに、熱膨張係数αが１６～１８×１０^－６ Ｋ^－１の範囲であるオーステナイト系ステンレス鋼材や、熱膨張係数αが１３～１４×１０^－６ Ｋ^－１の範囲である二相ステンレス鋼材を使用した場合、図６に示すような全ガラス封着長ＥＬではなく、図７に示すような、実質的に板状部品の板状物厚Ｄ_２に相当する減少したガラス封着長ＥＬ_減少にしか圧力がかからない場合に、十分なプレストレスを有する確実な加圧ガラス封着を提供できることが判明した。図５および図６と同一の構成要素には、同一の参照番号が付されている。ガラス材料に圧力を及ぼす領域の幅Ｗは、図５および図６の双方に示されており、可撓性フランジの領域にまで及んでいる。しかし、図６に示すように上方にある加圧ガラス封着である加圧ガラス封着領域におけるオーステナイト系材料の圧力が高いため、ガラス材料にクラックが発生するという欠点がある。

そのため、図５、図６および図７による可撓性フランジ１３８０を有する設計における加圧ガラス封着には、下方にある加圧ガラス封着が推奨される。この場合、ガラスクラックが少なくなる。これは、下方にある加圧ガラス封着の形態での二相ステンレス鋼を使用することにより達成される。二相材の場合、ガラスにかかるプレストレスはオーステナイト系ステンレス鋼に比べて小さく、そのためプレストレスと外部のガラスゾーンとの差圧も小さくなり、これはガラスクラックのリスクの低減につながる。

ガラス封着が行われる可撓性フランジの様々なリング材料または材料の選択により、ピンまたは導体の押圧力に対して、様々なガラスのプレストレスを通じて作用を及ぼすことができ、それはまたガラスを通じてピンまたは導体にも作用する。この作用を用いて、ピンまたは導体の安全ベント機能、すなわち電池の開口部を破損時に電池の過圧が発生した場合に調整することができる。

ガラス封着されたピンまたは導体の解放力に作用を及ぼすさらなる制御の可能性としては、ガラス封着の厚さの変更、異なるガラス材料の使用、ガラス中の気泡の割合が異なるガラス材料の使用、ガラス封着前のガラス成形部品の形状によるガラス表面の構造化、ガラス封着中のガラス成形部品の形状によるガラス表面の構造化、ガラス封着後のレーザ加工によるガラス表面の構造化が考えられる。ガラス表面の構造化は、例えば、１つ以上のノッチおよび／またはテーパを導入することによって達成することができる。

このような安全ベント機能は、ガラス封着されたピンおよび／または基体のノッチおよび／またはテーパによっても達成することができる。前述の措置は、単独で実施することも、組み合わせて実施することもできる。構造化、特にノッチおよび／またはテーパの導入は、ガラス、筐体部品および／または導体における上面および下面を有する筐体部品または基体の片面で行うことも、双方の面で、すなわち上面と下面の双方で、すなわち両面で行うこともできる。

安全ベント機能のためにガラス材料を構造化することの利点は、ガラスが成形体として正確に寸法決めされているため、安全ベント機能のトリガポイントを非常に正確に設定できることにある。特に、安全ベント機能のために、レーザによってガラス材料に例えば溝を導入すると好ましい。これにより、ガラスの密度および／または基体の厚さ、すなわちリングの厚さとは無関係に、導体の加圧力、ひいてはトリガポイントを狙いどおりに設定することが可能となる。

導体の押圧力または加圧力は、ガラス封着長および／またはメニスカスの形成にも影響を受け得る。

導体の安全ベント機能を用いて、破損時に過圧が発生した場合に、特に貯蔵装置、特に電池の開口部を調整することができる。

上記の措置に加えて、以下に述べる措置のうちの１つ以上により、導体の押圧力、ひいては安全ベント機能を調整することができる：
－ ガラス封着の厚さ
－ 異なるガラス材料の使用
－ ガラス中の異なる気泡割合
－ ガラス封着前のガラス成形部品の形状に起因する、構造化されたガラス表面
－ ガラス封着時のガラス成形部品の形状に起因する、構造化されたガラス表面
－ ガラス封着後のレーザ加工に起因する、構造化されたガラス表面
－ ガラス材料の片面または両面にあるノッチまたはテーパ
－ ガラス封着長およびメニスカスの形成。

図８に、本発明による電気装置、特に、開口部を有する本発明によるフィードスルーまたは筐体部品を備えたマイクロ電池を示す。電気装置またはマイクロ電池には１００００が付されており、開口部を有するフィードスルーまたは筐体部品１は、図３および図４のとおりに設計されている。図５において、図３および図４と同一のフィードスルーの構成要素には、同一の参照番号が付されている。図３および図４による板状部品１と可撓性フランジとを有する電池カバーは、フィードスルーの一部として、小さくなった張出し部１０００１を有する領域１５０４において、電気装置またはマイクロ電池の筐体の残りのフランジ１０００１とともに、溶接、特にレーザ溶接によって密に接続されている。フィードスルーの開口部３にガラス材料２２でガラス封着された導体２０には、端子ラグ１４００が接続されている。筐体１００１０内に形成された電池は、筐体１００１０内に突出する端子ラグ１４００を介して電気的に接続される。フィードスルーの一部としての開口部３を含む筐体カバーと、円筒形に設計されてフィードスルーに直接隣接する電池の残りの筐体との圧密接続は、溶接によって行うことができる。溶接は、好ましくは、フィードスルーの一部としての開口部を有する板状部品と、板状部品の先端部１５０４の領域で電池を収容する好ましくは円筒形の筐体部品との間で行われる。先端部１５０４に溶接された領域の高さは、最大５ｍｍ、好ましくは最大３ｍｍ、特に１ｍｍ～５ｍｍの範囲であり、これは、マイクロ電池の組立高さを決定づける。圧密とは、１ｂａｒの圧力差でＨｅリークレートが１０^－８ｍｂａｒ ｌ／ｓｅｃ未満であることを意味する。また、図３、図４のように可撓性フランジが形成されているため、フィードスルーを筐体内にもしくは残りの筐体部分に溶接した後やそれに伴う温度影響後でも十分な弾力性が達成される。内部導体２０から可撓性フランジを絶縁するために、図５に示すフィードスルーは、金属製の可撓性フランジに加え、ガラス封着２２を覆う、例えばガラス材料製の絶縁リング１００３０を含む。

フィードスルーがコンパクトであるため、マイクロ電池全体の高さは、最大５ｍｍ、好ましくは最大３ｍｍ、特に１ｍｍ～５ｍｍの範囲である。図３および図４による可撓性フランジを有するフィードスルーの一部としての板状部品の領域の寸法は、次のとおりである。導体２０の直径は、１ｍｍ～２ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍである。開口部３の直径は、１ｍｍ～４ｍｍ、好ましくは２．５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲である。本例では、端子ラグ１４００とフィードスルーの板状部品との間の絶縁は、絶縁リング１００３０によって達成される。また、絶縁リングに代えて、例えば発泡ガラスを使用することもできる。絶縁用ガラス材料で覆われる領域は、０．２ｍｍである。筐体に挿入されるフィードスルーの一部としての板状部品全体の幅は、４．０ｍｍ～６．０ｍｍ、好ましくは４．５ｍｍである。図５による実施形態は、フィードスルーが挿入された際に筐体に対する例えば接触ラグ１４００の電気絶縁を提供するために、筐体部品の部分面１０５２の表面が無機材料、特にガラス材料またはガラスセラミック材料によって覆われていることを特徴とする。

図８が、図８に示すように、曲げられた端子ラグ１４００によるマイクロ電池内の導体の接触を示しているのに対して、図９ａは、外部端子を有する導体を示す。導体２０は、導体上に配置された金属材料製の、好ましくは導体と同一の材料製のヘッド部または端子ヘッド部２００００を含む。好ましくは、ヘッド部は、直径８～１５ｍｍの範囲の円形である。通常は円形である導体の直径は、４ｍｍ～８ｍｍの範囲である。開口部の直径は、６ｍｍ～１０ｍｍである。ガラス封着された導体２０は、金属材料製の端子ヘッド部２００００を用いて、図示されていない電気装置に接続される。好ましくは、導体および端子ヘッド部２００００は一体であり、すなわち、端子ヘッド部は、スタンピングプロセス時の伸張によって得ることができる。導体２０の端子ヘッド部２００００と、同様に金属材料製である電池カバーのガラス封着リング１０との間の短絡を防止するために、絶縁要素、特に、好ましくはガラスもしくはガラスセラミック材料、セラミックまたは非伝導性の有機材料製の絶縁ワッシャ２００１０が設けられている。

図９ｂも、ガラス封着リング１０と、端子ヘッド部２００００および絶縁ワッシャ２００１０を有するガラス封着された導体２０とを有する筐体部品を示す。絶縁ワッシャ２００１０が導体２０まで延在しており、端子ヘッド部２００００全体をガラス封着リング１０から電気的に絶縁していることが明らかに見て取れる。図６ａと同一の構成要素には同一の参照番号が付されている。

図９ｃは、端子ヘッド部２００００を有するガラス封着された導体を備えた円形のガラス封着リング１０の上面図である。図９ｃからわかるように、端子ヘッド部２００００は、ガラス封着リング１０の開口部の面積の６０％～９０％、好ましくは７０％～８５％を覆っている。ガラス封着リング１０は、先に説明した開口部を有する筐体部品と同一視することができ、すなわち、ガラス封着リングは、ガラス材料の膨張係数α_２よりも常に大きい膨張係数α_３を有する。ガラス封着リング１０は、ガラス封着が行われる基体とも称することができる。図１０ａおよび図１０ｂにおいて、図１ｂに示すような、筐体部品、特に基体、好ましくはガラス封着リング９の開口部３への導体２０のガラス封着が詳細に示されている。図１０ａによるガラス封着の場合、ガラス封着は図１０ｂよりも長い長さにわたって行われるため、ガラスまたはガラスセラミック材料から筐体部品、特に基体、好ましくはガラス封着リング９へのメニスカスが形成されない。メニスカスのないガラス封着の設計は、ガラス材料には実質的に破片が生じないことを意味する。さらに、ガラス封着された導体の高い引抜き力が提供される。

これに対し、図１０ｂには、筐体部品または基体またはガラス封着リング９に対してガラス材料においてメニスカスが形成される本発明の実施形態を示す。メニスカスには参照番号３００００、ガラスまたはガラスセラミック材料には参照番号２２が付されている。メニスカスは、図９ａに比べてガラス封着長が短いために形成されたものである。メニスカスを伴ってガラス封着されている場合、ガラス材料にメニスカスが形成されない場合と比較して、破片数が増加する。メニスカスの形成により、メニスカスを伴わないガラス封着に比べ、ガラス封着された金属ピン、特に導体の引抜き強度が大幅に低減される。つまり、メニスカスの形成が回避されたガラス封着では、一方ではガラス破片が形成される確率が低下し、他方で引抜き強度が高められると言える。総じて、ガラス封着が行われる基体の厚さが小さいほど、メニスカスの効果は強くなる。総じて、ガラス封着長が大きいほど、メニスカスが形成されないために引抜き力が大きくなると言える。

本発明によるフィードスルーは、特に、電気貯蔵装置、特に電池またはキャパシタの筐体に使用される。電気貯蔵装置用の本発明による非常に平坦なフィードスルーによって、全組立高さが最大５ｍｍである電気貯蔵装置を提供できることが達成される。

ガラス材料への導体の加圧ガラス封着により、ハーメチックシールフィードスルーが提供される。

特に二相ステンレス鋼やオーステナイト鋼を使用した場合には、特に加圧ガラス封着としてフレックスフランジ設計を使用すると、ピンまたは導体のより高い押圧力が達成される。また、加圧ガラス封着としてのフレックスフランジ設計は、従来のガラス封着よりも機械的にさらに耐久性があり、ガラス封着された導体に対してより高い押圧力を示す。

Claims (53)

1. フィードスルーを有する電気装置、特に電気貯蔵装置、またはセンサ筐体、好ましくは電池、特にマイクロ電池またはキャパシタであって、前記フィードスルーは特に、金属、特に鉄、鉄合金、鉄－ニッケル合金、鉄－ニッケル－コバルト合金、ＫＯＶＡＲ、鋼、不銹鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ＡｌＳＩＣ、マグネシウム、マグネシウム合金、またはチタンもしくはチタン合金製の、前記装置の筐体の筐体部品（１）を貫通し、前記筐体部品（１）は、前記フィードスルーの一部として少なくとも１つの開口部（３）を有し、前記開口部（３）は、軸線を中心に延びており、前記筐体部品の第１の領域は、前記開口部を含み、前記筐体部品の第２の領域は、前記開口部に隣接しており、前記開口部は、ガラスまたはガラスセラミック材料（２２）内の伝導性材料、特に導体（２０）を収容している、電気装置において、前記筐体部品の前記第１の領域は、前記開口部の前記軸線に対して実質的に垂直な幅Ｗを有し、前記第１の領域の前記幅Ｗは、前記第２の領域の厚さＤ_２、Ｄ_Ｅよりも常に大きく、前記伝導性材料は、第１の膨張係数α_１を有し、前記ガラスまたはガラスセラミック材料（２２）は、第２の膨張係数α_２を有し、前記筐体部品（１）は、第３の膨張係数α_３を有し、前記第３の膨張係数α_３は、前記第２の膨張係数α_２よりも常に大きいことを特徴とする、電気装置。
2. 前記厚さＤ_２、Ｄ_Ｅは、０．１ｍｍ～１ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～０．６ｍｍの範囲である、請求項１記載の電気装置。
3. 前記幅Ｗは、０．６ｍｍ～１ｍｍの範囲であり、好ましくは０．７ｍｍ～０．９ｍｍの範囲である、請求項１または２記載の電気装置。
4. 前記第３の膨張係数α_３は、１２×１０^－６ １／Ｋ～１９×１０^－６ １／Ｋの範囲であり、前記第２の膨張係数α_２は、９×１０^－６ １／Ｋ～１１×１０^－６ １／Ｋの範囲である、請求項１から３までのいずれか１項記載の電気装置。
5. 前記第１の膨張係数α_１は、６×１０^－６ １／Ｋ～１１×１０^－６ １／Ｋの範囲である、請求項１から４までのいずれか１項記載の電気装置。
6. 前記筐体および／または前記導体の前記金属は、鉄、鉄合金、鉄－ニッケル合金、鉄－ニッケル－コバルト合金、ＫＯＶＡＲ、鋼、不銹鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ＡｌＳＩＣ、マグネシウム、マグネシウム合金、銅、銅合金またはチタンもしくはチタン合金である、請求項１から５までのいずれか１項記載の電気装置。
7. 前記ガラス材料は、アルミニウムボレートガラスである、請求項１から６までのいずれか１項記載の電気装置。
8. 前記アルミニウムボレートガラスは、Ａｌ_２Ｏ_３およびＢ_２Ｏ_３を含む、請求項７記載の電気装置。
9. 前記導体は、ヘッド部、好ましくは端子ヘッド部（２００００）を含む、請求項１から８までのいずれか１項記載の電気装置。
10. 前記第１の領域は、材料厚または厚さＤ_１を有し、前記第２の領域（５）は、材料厚または厚さＤ_２を有し、前記第１の領域の前記厚さＤ_１は、前記第２の領域（５）の前記厚さＤ_２よりも常に大きい、請求項１から９までのいずれか１項記載の電気装置。
11. 前記第１の領域は、前記開口部（３）の領域においてカラー（４０）を有することにより、前記第２の領域（５）の前記材料厚または厚さＤ_２よりも大きい高さを有する内壁を形成し、好ましくは、前記ガラスまたはガラスセラミック材料（２，１０２０）のガラス封着長ＥＬは、前記カラー（４０）の前記高さに相当する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の電気装置。
12. 前記カラー（４０）は、高度に湾曲した変形加工されたカラーであり、筐体部品とカラーとは、特に一体である、請求項１１記載の電気装置。
13. 前記カラー（４０）は、凹部（４２）および／または突起もしくは凸部（４４）を、好ましくは幅Ｗで含む、請求項１１または１２記載の電気装置。
14. 前記第２の領域（５）の前記材料厚または厚さＤ_２は、前記カラーおよび／または前記凹部および／または前記突起の材料厚または厚さと実質的に同じである、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の電気装置。
15. 前記ガラスまたはガラスセラミック材料上に、特に前記第１の領域の前記カラー（４０）または前記筐体部品、特に前記板状部品の前面を覆う、特にプラスチックまたはガラスもしくはガラスセラミック製の絶縁要素（１００３０，２００１０）が配置されており、好ましくは、前記第１の領域の前記カラー（４０）および／または前記筐体部品、特に前記板状部品の表面の平面は、前記導体（２０）の表面の平面の下方に存在するか、または前記絶縁要素の表面は、前記導体（２０）の表面と同一平面上に存在する、請求項１から１４までのいずれか１項記載の電気装置。
16. 前記電気装置は、最大４０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ、特に５ｍｍ、特に最大４ｍｍ、好ましくは最大３ｍｍ、特に１ｍｍ～４０ｍｍ、特に好ましくは１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍの範囲の全組立高さを有する、請求項１から１５までのいずれか１項記載の電気装置。
17. 前記筐体部品は、可撓性フランジ（３１０）を含む、請求項１から１６までのいずれか１項記載の電気装置。
18. 前記フランジ（３１０）は、前記ガラス封着を提供する上方または下方にある領域と接続領域との間に自由空間Ｆを有する、請求項１から１７までのいずれか１項記載の電気装置。
19. 前記フランジ（３１０）、特に可撓性フランジは、溶接、特にレーザ溶接またははんだ付けによって電池筐体と接続されており、特に、前記接続は十分に気密であり、好ましくは１０^－８ｍｂａｒ ｌ／ｓｅｃ未満のＨｅリークレートが提供される、請求項１から１８までのいずれか１項記載の電気装置。
20. フィードスルーを有する電気装置、特に電気貯蔵装置、またはセンサ筐体、好ましくは電池、特にマイクロ電池またはキャパシタの製造方法であって、前記筐体部品（１）は、少なくとも１つの開口部（３）を有し、前記開口部（３）は、ガラスまたはガラスセラミック材料（２２）内の伝導性材料、特に導体（２０）を収容している、方法において、前記方法は、
    － 筐体部品として、材料厚または厚さＤ_１を有する板状部品を提供するステップと、
    － 前記板状部品に開口部（３）を設けるステップと、
    － 前記開口部（３）の周囲の領域以外で、前記板状部品を厚さＤ_２までプレス加工するステップと、
    － 前記開口部にガラスまたはガラスセラミック材料（２２）内の導体を挿入するステップと、
    － 前記開口部に材料が挿入された前記板状部品を加熱して、前記ガラス材料またはガラスセラミック材料内の前記導体の加圧ガラス封着を行うステップと
    を含む、方法。
21. フィードスルーを有する電気装置、特に電気貯蔵装置、またはセンサ筐体、好ましくは電池、特にマイクロ電池またはキャパシタの製造方法であって、前記筐体部品（１）は、少なくとも１つの開口部（３）を有し、前記開口部（３）は、ガラスまたはガラスセラミック材料（２２）内の伝導性材料、特に導体（２０）を収容している、方法において、前記方法は、
    － 筐体部品として、材料厚または厚さＤ_２を有する板状部品を提供するステップと、
    － 前記板状部品に開口部を設けるステップと、
    － 前記開口部の周囲に、カラー、特に凹部および／または突起を有するカラーを変形加工により引き上げるステップと、
    － 前記カラーを有する前記開口部に、ガラスまたはガラスセラミック材料内の導体を挿入するステップと、
    － 前記開口部に材料が挿入された前記板状部品を加熱して、前記ガラス材料またはガラスセラミック材料内の前記導体の加圧ガラス封着を行うステップと
    を含む、方法。
22. フィードスルーを有する電気装置、特に電気貯蔵装置、またはセンサ筐体、好ましくは電池、特にマイクロ電池またはキャパシタであって、前記フィードスルーは特に、金属、特に鉄、鉄合金、鉄－ニッケル合金、鉄－ニッケル－コバルト合金、ＫＯＶＡＲ、鋼、不銹鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ＡｌＳＩＣ、マグネシウム、マグネシウム合金、またはチタンもしくはチタン合金製の、前記装置の筐体の筐体部品（１）を貫通し、前記筐体部品（１）は、前記フィードスルーの一部として少なくとも１つの開口部（３）を有し、前記開口部（３）は、軸線を中心に延びており、前記筐体部品の第１の領域は、前記開口部を含み、前記筐体部品の第２の領域は、前記開口部に隣接しており、前記開口部は、ガラスまたはガラスセラミック材料（２２）内の伝導性材料、特に導体（２０）を収容している、電気装置において、前記伝導性材料は、第１の膨張係数α_１を有し、前記ガラスまたはガラスセラミック材料（２２）は、第２の膨張係数α_２を有し、前記筐体部品（１）は、第３の膨張係数α_３を有し、前記第３の膨張係数α_３は、前記第２の膨張係数α_２よりも常に大きく、前記筐体は、可撓性フランジを含むことを特徴とする、電気装置。
23. 前記フランジ（３１０）は、上方または下方にある領域と接続領域との間に自由空間Ｆを有する、請求項２２記載の電気装置。
24. 前記フランジ（３１０）、特に可撓性フランジは、溶接、特にレーザ溶接またははんだ付けによって電池筐体と接続されており、特に、前記接続は十分に気密であり、好ましくは１０^－８ｍｂａｒ ｌ／ｓｅｃ未満のＨｅリークレートが提供される、請求項２３記載の電気装置。
25. 前記筐体部品は、厚さＤ_２の電池カバー部品であり、Ｄ_２は、０．１ｍｍ～１ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～０．６ｍｍの範囲である、請求項２２から２４までのいずれか１項記載の電気装置。
26. 前記可撓性フランジは、前記電池カバー部品の変形加工により得られ、前記可撓性フランジは、厚みとして、前記電池カバー部品の前記厚さＤ_２を有する、請求項２２から２４までのいずれか１項記載の電気装置。
27. 前記可撓性フランジは、次の材料：
    － 膨張係数が１０～１２×１０^－６ Ｋ^－１の範囲であるフェライト系ステンレス鋼
    － 膨張係数が１２～１３×１０^－６ Ｋ^－１の範囲である標準鋼
    － 膨張係数が１３～１４×１０^－６ Ｋ^－１の範囲である二相ステンレス鋼
    － 膨張係数が１６～１８×１０^－６ Ｋ^－１の範囲であるオーステナイト系ステンレス鋼
    のうちの１つからなる、請求項２２から２５までのいずれか１項記載の電気装置。
28. 前記第２の膨張係数α_２は、９×１０^－６ １／Ｋ～１１×１０^－６ １／Ｋの範囲である、請求項２２から２７までのいずれか１項記載の電気装置。
29. 前記第１の膨張係数α_１は、６×１０^－６ １／Ｋ～１１×１０^－６ １／Ｋの範囲である、請求項２２から２８までのいずれか１項記載の電気装置。
30. 前記筐体および／または前記導体の前記金属は、鉄、鉄合金、鉄－ニッケル合金、鉄－ニッケル－コバルト合金、ＫＯＶＡＲ、鋼、不銹鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ＡｌＳＩＣ、マグネシウム、マグネシウム合金、銅、銅合金またはチタンもしくはチタン合金である、請求項２２から２９までのいずれか１項記載の電気装置。
31. 前記筐体部品は、前記開口部の領域においてカラーを有することにより、前記材料厚または厚さＤ_２よりも大きい高さを有する内壁を形成し、前記ガラスまたはガラスセラミック材料のガラス封着長ＥＬは、前記カラー（４０）の前記高さによって決定される、請求項２２から３０までのいずれか１項記載の電気装置。
32. 前記電気装置は、最大４０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ、特に５ｍｍ、特に最大４ｍｍ、好ましくは最大３ｍｍ、特に１ｍｍ～４０ｍｍ、特に好ましくは１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍの範囲の全組立高さを有する、請求項２２から３１までのいずれか１項記載の電気装置。
33. ガラスのプレストレスが前記ガラスを通じて前記導体にも作用し、ひいては前記導体の押圧力が調整されるように、前記可撓性フランジの材料が選択されている、請求項２２から３２までのいずれか１項記載の電気装置。
34. 前記導体の押圧力の調整により、前記導体の安全ベント機能、特に、貯蔵装置、特に電池の前記開口部が破損時の過圧に際して調整される、請求項２２から３３までのいずれか１項記載の電気装置。
35. 前記導体の押圧力は、次の措置：
    － 前記ガラス封着の前記厚さ
    － 異なるガラス材料の使用
    － 前記ガラス中の異なる気泡割合
    － 前記ガラス封着前のガラス成形部品の形状に起因する、構造化されたガラス表面
    － 前記ガラス封着時のガラス成形部品の形状に起因する、構造化されたガラス表面
    － 前記ガラス封着後のレーザ加工に起因する、構造化されたガラス表面
    － 前記ガラス材料の片面または両面にあるノッチまたはテーパ
    － 前記導体および／または筐体または筐体部品または基体におけるノッチまたはテーパ
    のうちの１つ以上により調整される、請求項２２から３４までのいずれか１項記載の電気装置。
36. フィードスルーを有するマイクロ電池であって、前記フィードスルーは特に、金属、特に鉄、鉄合金、鉄－ニッケル合金、鉄－ニッケル－コバルト合金、ＫＯＶＡＲ、鋼、不銹鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ＡｌＳＩＣ、マグネシウム、マグネシウム合金、またはチタンもしくはチタン合金製の、装置の筐体の筐体部品（１）を貫通し、前記筐体部品（１）は、前記フィードスルーの一部として少なくとも１つの開口部（３）を有し、前記開口部（３）は、軸線を中心に延びており、前記筐体部品の第１の領域は、前記開口部を含み、前記筐体部品の第２の領域は、前記開口部に隣接しており、前記開口部は、ガラスまたはガラスセラミック材料（２２）内の伝導性材料、特に導体（２０）を収容しているマイクロ電池において、前記伝導性材料は、第１の膨張係数α_１を有し、前記ガラスまたはガラスセラミック材料（２２）は、第２の膨張係数α_２を有し、前記筐体部品（１）は、第３の膨張係数α_３を有し、前記第３の膨張係数α_３は、前記第２の膨張係数α_２よりも常に大きいことを特徴とする、マイクロ電池。
37. 前記第３の膨張係数α_３は、１２×１０^－６ １／Ｋ～１９×１０^－６ １／Ｋの範囲であり、前記第２の膨張係数α_２は、９×１０^－６ １／Ｋ～１１×１０^－６ １／Ｋの範囲である、請求項３６記載のマイクロ電池。
38. 前記第１の膨張係数α_１は、６×１０^－６ １／Ｋ～１１×１０^－６ １／Ｋの範囲である、請求項３６または３７記載のマイクロ電池。
39. 前記の筐体および／または前記導体の前記金属は、鉄、鉄合金、鉄－ニッケル合金、鉄－ニッケル－コバルト合金、ＫＯＶＡＲ、鋼、不銹鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ＡｌＳＩＣ、マグネシウム、マグネシウム合金、銅、銅合金またはチタンもしくはチタン合金である、請求項３６から３８までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
40. 前記電気装置は、最大４０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ、特に好ましくは５ｍｍ、特に最大４ｍｍ、好ましくは最大３ｍｍ、特に１ｍｍ～４０ｍｍ、特に好ましくは１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍの範囲の全組立高さを有する、請求項３６から３９までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
41. 前記筐体部品は、可撓性フランジを含む、請求項３６から４０までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
42. 前記フランジは、前記ガラス封着を提供する上方または下方にある領域と接続領域との間に自由空間Ｆを有する、請求項３６から４１までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
43. 前記フランジ（３１０）、特に可撓性フランジは、溶接、特にレーザ溶接またははんだ付けによって電池筐体と接続されており、特に、前記接続は十分に気密であり、好ましくは１０^－８ｍｂａｒ ｌ／ｓｅｃ未満のＨｅリークレートが提供される、請求項３６から４２までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
44. 前記マイクロ電池は、筐体部品として厚さＤ_２の電池カバー部品を含み、Ｄ_２は、０．１ｍｍ～１ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～０．６ｍｍの範囲である、請求項３６から４３までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
45. 前記可撓性フランジは、前記電池カバー部品の変形加工により得られ、前記可撓性フランジは、厚みとして、前記電池カバー部品の前記厚さＤ_２を有する、請求項３６から４４までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
46. 前記可撓性フランジは、次の材料：
    － 膨張係数が１０～１２×１０^－６ Ｋ^－１の範囲であるフェライト系ステンレス鋼
    － 膨張係数が１２～１３×１０^－６ Ｋ^－１の範囲である標準鋼
    － 膨張係数が１３～１４×１０^－６ Ｋ^－１の範囲である二相ステンレス鋼
    － 膨張係数が１６～１８×１０^－６ Ｋ^－１の範囲であるオーステナイト系ステンレス鋼
    のうちの１つからなる、請求項３６から４５までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
47. 前記ガラスのプレストレスが前記ガラスを通じて前記導体にも作用し、かつ／または前記導体の押圧力が調整されるように、前記可撓性フランジの材料が選択されている、請求項３６から４６までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
48. 前記導体の押圧力の調整により、前記導体の安全ベント機能、特に、貯蔵装置、特に電池の前記開口部が破損時の過圧に際して調整される、請求項３６から４７までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
49. 前記導体の押圧力は、次の措置：
    － 前記ガラス封着の前記厚さ
    － 異なるガラス材料の使用
    － 前記ガラス中の異なる気泡割合
    － 前記ガラス封着前のガラス成形部品の形状に起因する、構造化されたガラス表面
    － 前記ガラス封着時のガラス成形部品の形状に起因する、構造化されたガラス表面
    － 前記ガラス封着後のレーザ加工に起因する、構造化されたガラス表面
    － 前記ガラス材料の片面または両面にあるノッチまたはテーパ
    － 前記導体および／または筐体または筐体部品または基体におけるノッチまたはテーパ
    － ガラス封着長およびメニスカスの形成
    のうちの１つ以上により調整される、請求項３６から４８までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
50. 前記ガラス材料は、アルミニウムボレートガラスである、請求項３６から４９までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
51. 前記アルミニウムボレートガラスは、Ａｌ_２Ｏ_３およびＢ_２Ｏ_３を含む、請求項５０記載のマイクロ電池。
52. 前記導体は、ヘッド部、好ましくは端子ヘッド部を含む、請求項３６から５１までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
53. 前記伝導性材料、特に前記導体と前記筐体部品、特に前記基体との間に導入された前記ガラスまたはガラスセラミック材料は、前記筐体部品、特に前記基体に対してメニスカスを形成する、請求項３６から５２までのいずれか１項記載のマイクロ電池。

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