JP2023520176A - 筐体部品、特にマイクロ電池、および筐体部品の製造方法 - Google Patents

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Abstract

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用の筐体部品であって、筐体部品は、フィードスルーを有し、フィードスルーは、少なくとも１つの開口部を有し、開口部は、減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄを有する壁を有し、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、筐体部品において、ガラス封着長ＥＬｒｅｄは、０．０５ｍｍ～０．６ｍｍ、特に０．１ｍｍ～０．５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～０．４ｍｍ、特に好ましくは０．１５ｍｍ～０．２ｍｍの範囲であることを特徴とする、筐体部品。

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／またはキャパシタの筐体部品であって、該筐体部品は、筐体部品を貫通するフィードスルーを有し、該筐体部品および／またはフィードスルーは、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導体を収容し、該フィードスルーの開口部は内壁を含む、筐体部品に関する。特に電気装置の筐体部品に加えて、好ましくは環状の、特に電気装置用の基体の製造方法、およびマイクロ電池も開示される。
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ＳｉＯ２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。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、ピン状導体の材料として、モリブデン、ニオブまたはタンタルを含む合金が記載されている。
米国特許出願公開第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。米国特許出願公開第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－Ａｌ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３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、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、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。
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部品、特に電池筐体またはキャパシタ筐体が示されており、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：
Ｐ２Ｏ５ ３７～５０モル％、特に３９～４８モル％、
Ａｌ２Ｏ３ ０～１４モル％、特に２～１２モル％、
Ｂ２Ｏ３ ２～１０モル％、特に４～８モル％、
Ｎａ２Ｏ ０～３０モル％、特に０～２０モル％、
Ｍ２Ｏ ０～２０モル％、特に１２～１９モル％、ここで、Ｍ＝Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂであり得る、
Ｌｉ２Ｏ 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％、
Ｂｉ２Ｏ３ 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、該ガラスは、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。
そのため、先行技術から知られている電気装置、特に貯蔵装置は、そのサイズゆえにマイクロ電池として使用することができなかった。
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、電気装置用、特に貯蔵装置用およびマイクロ電池用の筐体部品であって、先行技術の欠点を回避し、筐体の材料厚が小さく、ひいては筐体の寸法が小さいことを特徴とする筐体部品、ならびにマイクロ電池、および電気装置用の筐体部品あるいは基体の製造方法を提示することである。さらに、筐体に囲まれた電気装置は、大きなアクティブボリュームを特徴とすることが望ましい。
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、好ましくは＜０．６ｍｍという小さな寸法の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アクティブボリューム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、特にマイクロ電池である。
したがって、本発明は特に、本願に示されるように例えば本願に記載されかつ特許請求される方法によって製造される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。
貯蔵装置、特にマイクロ電池を厚さ０．６ｍｍ未満で提供しようとすると、そのような薄型の構成要素の特性の問題が出てくる。例えば、筐体の厚さが０．３ｍｍ未満と非常に薄型の構成要素や筐体部品は、必要な機械的強度に関してクリティカルである。このような薄型のボディのさらなる問題は、ガラス封着された導体に十分な押圧力を与える必要があり、圧密性が得られないことである。
本発明によれば、この課題は、フィードスルーを有する電気装置用の筐体部品であって、該フィードスルーは、内壁とガラス封着長ＥＬｒｅｄとを有する開口部を有し、ガラス封着長ＥＬｒｅｄは、０．０５ｍｍ～０．６ｍｍの範囲である筐体部品によって解決される。さらに、開口部への導体のガラス封着は加圧ガラス封着であり、すなわち、開口部によりフィードスルーを収容する筐体部品の膨張係数α３は、ガラス封着が行われるガラスまたはガラスセラミック材料の膨張係数α２よりも常に大きい。
筐体部品の第３の膨張係数α３が１０×１０－６ １／Ｋ～１９×１０－６ １／Ｋの範囲であり、ガラスまたはガラスセラミック材料の第２の膨張係数α２が６×１０－６ １／Ｋ～１２×１０－６ １／Ｋの範囲であると特に好ましい。
さらなる実施形態では、導体の第１の膨張係数α１は、６×１０－６ １／Ｋ～１２×１０－６ １／Ｋの範囲である。
筐体部品および／または導体用の材料として、好ましくは、金属、特に、鉄、鉄合金、ニッケル、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が使用される。
特に、筐体部品は、厚さＤ２を有する電池カバー部品であり、Ｄ２は、０．０５ｍｍ～１ｍｍの範囲、好ましくは０．０５ｍｍ～０．６ｍｍの範囲である。筐体部品が次の材料のうちの１つからなる場合に特に良好な加圧ガラス封着が達成される：
－ 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。
好ましくは、筐体部品の材料は、ガラスのプレストレスがガラスを通じて導体にも作用し、ひいては導体の押圧力が調整されるように選択される。導体の押圧力を調整することで、筐体部品において、導体の安全ベント機能、特に、貯蔵装置、特に電池の開口部を破損時の過圧に際して調整することができる。
また、導体の押圧力は、次の措置のうちの１つ以上により調整することもできる：
－ 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
－ 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／またはメニスカスの形成。
また本発明は、筐体部品に加えて、フィードスルーを有する筐体部品を有するマイクロ電池も提供する。前述のように、筐体部品は金属からなり、好ましくは、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、またはチタンもしくはチタン合金からなる。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、開口部は、ガラス封着長ＥＬｒｅｄを有する内壁を有し、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。好ましくは、減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄは、０．０５ｍｍ～０．６ｍｍ、特に０．１～０．４ｍｍ、好ましくは０．１５ｍｍ～０．２ｍｍの範囲である。伝導性材料は、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は、第２の膨張係数α２を有し、筐体部品は、第３の膨張係数α３を有する。加圧ガラス封着を提供するために、筐体部品の第３の膨張係数α３は、ガラスまたはガラスセラミック材料の第２の膨張係数α２よりも常に大きく、これにより加圧ガラス封着が得られる。
上記の筐体部品の利点はすべて、マイクロ電池として設計された筐体部品の特定の設計の対象でもある。好ましくは、筐体部品は、マイクロ電池のカバーである。フィードスルーが設けられたマイクロ電池のカバーは、好ましくは溶接によってマイクロ電池の筐体に接続され、これによりマイクロ電池が得られる。
本発明によれば、０．６ｍｍ未満、特に０．３ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ～０．３ｍｍの範囲の筐体厚さが実現でき、フィードスルーの圧密性ならびに機械的強度および押圧力が保証されている、可能な方法がさらに示される。厚さ、ひいてはガラス封着長を減少させるための後述する方法の代わりに、０．６ｍｍ未満の非常に小さな筐体厚さでの直接的なガラス封着も可能であろう。
１つの可能な方法は、まず導体を所望の厚さよりかなり長いガラス封着長ＥＬを有する開口部にガラス封着し、次いでガラス封着後に厚さを減少させて、減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄが存在するようにすることである。ガラス封着長ＥＬを例えば０．６ｍｍとするガラス封着を行うことで、圧密ガラス封着が保証される。導体をガラス材料に挿入することで、圧密ガラス封着が得られる。そして、導体が挿入されたガラス材料は、筐体や筐体部品の開口部に導入される。あるいは基体への挿入も可能である。その後、筐体または筐体部品または基体を加熱し、次いで冷却することで、冷却時にガラスまたはガラスセラミック材料が筐体または筐体部品の形態の周囲の金属に向かって収縮するようにする。冷却工程は、機械的強度の高い圧密ガラス封着の製造にとって非常に重要である。冷却時には、ガラス材料と周囲の金属との膨張差によって、導体の圧密フィードスルーが形成される。本願において、圧密とは、１ｂａｒの圧力差でＨｅリークレートが１×１０－８ｍｂａｒ ｌ／ｓ未満であることを意味すると理解される。基体にガラス封着される場合、本発明によれば、基体を、厚さ減少後に例えば厚さ０．２ｍｍの薄板状物の開口部に挿入して、例えば溶接により薄板状物と圧密接続することができる。
記載のように、本発明は、導体が加圧ガラス封着の範囲でガラス封着されていることを特徴とする。ガラス材料と周囲の筐体材料との膨張係数の違いにより、加圧ガラス封着時の圧力が提供される。ガラス材料の膨張係数α２よりも大きい膨張係数α３を有する筐体または筐体に挿入される基体の材料によって、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加えられる。導体または金属ピンは、第１の膨張係数α１を有する。
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α１を有する。ガラスまたはガラスセラミック材料の膨張係数α２は、好ましくは９～１１×１０－６ １／Ｋの範囲であり、筐体部品の膨張係数α３は、１２～１９×１０－６ １／Ｋの範囲である。
筐体材料あるいは基体の膨張係数α３がガラスの膨張係数よりも大きいことにより、筐体または基体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α２、α１、α３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または基体によって常にプレストレスが加圧ガラス封着、ひいてはガラス封着された導体にかかるため、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。加圧ガラス封着のさらなる利点は、圧縮応力により機械的強度が向上することである。
本発明の好ましい実施形態では、基体の開口部へのガラス封着された導体の厚さの減少は、筐体ならびに基体および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研削加工および／またはラッピング加工を施すことにより行われ、それによりガラス封着長が減少する。研削加工および／またはラッピング加工といった上記のアブレーション加工は、筐体／基体の金属材料だけでなくガラスまたはガラスセラミックにも適用できることを特徴としている。アブレーション加工を双方の材料に適用できることが、可能なアブレーション加工の選択において重要である。このようなガラス封着長の減少は、可能な１つの方法であり、他の方法も考えられる。本発明によれば、ガラス封着長ＥＬｒｅｄは、０．１ｍｍ～０．８ｍｍである。本発明の第１の実施形態では、０．１ｍｍ～０．６ｍｍの非常に小さいガラス封着長ＥＬｒｅｄは、減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄよりもはるかに大きいガラス封着長ＥＬを提供することによって得ることができる。例えば、ガラス材料における筐体開口部に挿入される導体のガラス封着長ＥＬは、０．６ｍｍ以上である。０．６ｍｍ～０．８ｍｍの範囲が好ましい。筐体や基体にガラス封着されるガラス封着長ＥＬを有する導体のこの厚さは、ラッピング加工プロセスまたは研削加工プロセスにより、０．１ｍｍ～０．３ｍｍ、好ましくは０．１５ｍｍ～０．３ｍｍの厚さに減少する。その場合、加圧ガラス封着の範囲での減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄは、０．１ｍｍ～０．５ｍｍ、好ましくは０．１５ｍｍ～０．３ｍｍである。
好ましくは、ガラス封着された導体および基体の厚さを、減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄまで減少させることは、ラッピング加工プロセスまたは研削加工プロセスによって行われる。ラッピング加工プロセスまたは研削加工プロセス後、筐体部品の厚さＤは、減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄと一致する。ガラス封着された導体の厚さの減少は、片側でも両側でも可能である。
両面加工の場合、ガラス封着された導体を有する筐体または基体の上面と下面との双方に、例えば研削加工やラッピング加工が施される。研削加工プロセスやラッピング加工プロセスにより、ガラス封着長が減少したガラス材料において表面欠陥、例えば、均一であっても不均一であってもよい溝や筋が発生する。片面だけアブレーションを行う場合には、例えば非加工面にコーティングを施して、このコーティングを再度接触させることも可能である。例えば、コーティングとしてニッケルメッキを施すことが可能である。また、導体および／またはガラス材料が片面に突出している場合にも、片面のアブレーションが有利である。
ガラス封着を導入する基体や筐体部品に開口部を打ち抜くと、打抜きプロセスによりエッジ部の欠けの問題が発生する。これにより、エッジ部の欠け、ダレ、打抜き破断部およびバリの領域では、金属リングや基体から開口部のガラス材料への圧力方向が９０°でなくなり、それによりガラス材料へのプレストレスが減少する。したがって、打ち抜かれた開口部においてガラス封着を行う前に、打抜きに由来するエッジをすべて排除することができ、その後、きれいな孔面が存在することが好ましい。
本発明は、厚さが減少した筐体部品のガラス封着の製造方法に加えて、ガラス封着長が０．１５ｍｍ～０．６ｍｍと減少した筐体部品自体、特に電気装置、好ましくは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、ならびにマイクロ電池も提供する。
特に、ガラスまたはガラスセラミック材料が強度のある、特に強度のある結晶化ガラスまたはガラスセラミック材料を含む場合に好ましい。導体をガラス封着するガラスまたはガラスセラミック材料の強度向上を達成するためには、ガラスまたはガラスセラミック材料に強度向上のためのフィラーが含まれていると有利である。
筐体部品およびフィードスルーならびに導体の材料としては、ステンレス鋼が該当する。ステンレス鋼を使用することで、研削加工後の耐食処理が不要になるという利点がある。ステンレス鋼製の導体の代わりに、導体がガラス封着される筐体部品または基体を鋼製とし、導体をＮｉＦｅ製とすることも可能である。このような材料の組み合わせの場合には、腐食を防ぐために、例えばニッケル層のような形態で耐食処理を施すことが必要である。
開口部にガラス封着される導体は、例えば、溶接、特にレーザ溶接、抵抗溶接または超音波溶接によって接触させることができる。例えば基体の形態の外部導体は、同様に溶接、特にレーザ溶接、抵抗溶接または超音波溶接、および圧着によって電池筐体にハーメチックシールの状態で接続されている。
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、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、α３≒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、αＧ≒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導体≒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存在する。ガラス材料は、好ましくは膨張係数がαガラス＝９～１１×１０－６ １／Ｋの範囲であるガラス材料である。
貯蔵装置、例えば電池またはキャパシタの金属筐体との外部導体における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い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。
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。
本発明による筐体部品、例えば、導体がガラス封着されたフィードスルーまたは基体を含むカバーと筐体との接続は、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。
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５ｍｍ、特に最大４ｍｍ、好ましくは最大３ｍｍ、特に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。
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、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＢａＯおよびＳｉＯ２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／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、特に薄板状部品の材料の膨張係数の違いにより決定される。
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。
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。
厚さ減少前の、導体がガラス封着されている開口部を有する筐体部品、特に電池カバーの断面図である。 厚さ減少後の、開口部にガラス封着された導体を有する図１による筐体部品の断面図である。 図２による筐体部品の上面図である。 孔の製造プロセスによるガラスのプレストレスを示す図である。 孔の製造プロセスによるガラスのプレストレスを示す図である。 孔の製造プロセスによるガラスのプレストレスを示す図である。 孔の製造プロセスによるガラスのプレストレスを示す図である。 図２および／または図３による、減少したガラス封着長を有す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。 ガラス封着された導体およびコネクションヘッドを有するマイクロ電池の電池カバーを示す図である。 ガラス封着された導体およびコネクションヘッドを有する電池カバーの図６ａによる詳細図である。 ガラス封着された導体およびコネクションヘッドの上面図である。 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１に、筐体、特に貯蔵装置の筐体、例えば図５に示すような電池の筐体の一部としての本発明による筐体部品１を示す。筐体部品または薄板状部品１は、開口部３を有するフィードスルーを有する基体１０を含み、開口部３には、ガラスまたはガラスセラミック材料５内の導体４がガラス封着されている。ガラス材料として、好ましくは、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＢａＯおよびＳｉＯ２を主成分とするアルミノボレートガラスを使用することができる。開口部へのガラス封着は、まず、開口部の内壁に十分なガラス封着長ＥＬを設けた状態で行われる。つまり、ガラスまたはガラスセラミック材料５内の導体４のガラス封着のために、まず、十分な壁厚を有する、したがってガラス封着長が例えば０．６ｍｍである筐体部品または薄板状物が提供される。この長さで十分な加圧ガラス封着が提供される。まず、例えば０．６ｍｍの十分な壁厚の筐体部品１または薄板状部品に、例えば打抜きプロセスにより開口部３を設ける。例えば打抜きプロセスにより筐体部品または薄板状部品１に開口部３を設けた後、筐体部品または基体１０に、ガラス封着長ＥＬまたは厚さまたは材料厚で導体４をガラス封着する。これは、ガラス材料内の導体を開口部に挿入することで行われる。そして、筐体部品または基体１０を加熱して、筐体部品または基体１０にガラス材料を融着させる。筐体部品または基体１０の膨張係数とガラス材料の膨張係数とが異なるため、加圧ガラス封着が形成される。そして、ガラス封着された導体４とともに、筐体部品または基体の厚さを、例えば研削加工またはラッピング加工によって減少させる。ガラス封着長ＥＬは、当初は０．６ｍｍであり、ガラス封着された導体４を有する筐体部品または基体１０の全体を研削加工またはラッピング加工することにより減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄは、例えば０．２ｍｍである。ガラス封着された導体４を有する筐体部品または基体１０の厚さも減少させることができ、ガラス封着された導体４を有する、厚さ減少後の、厚さが減少した基体１０を、例えば筐体部品１、特に筐体部品の開口部に挿入し、例えば溶接によってそれに接続することが可能である。基体１０への導体４のガラス封着は、まずガラス封着および加熱、ならびに後続の基体１０の厚さ減少が行われ、そして加工が行われた後に初めて、導体４を有する基体１０がさらに加工され、例えば溶接によって筐体部品または筐体と接続されるという利点を有する。基体１０は、好ましくは環状の金属体、特に金属リングである。
本発明によれば、厚さの減少はガラス封着の後にのみ行われるため、これには、厚さが減少していない構成要素または基体のガラス封着長ＥＬに沿った材料厚に基づき、薄板状部品または筐体部品または基体の膨張係数とガラスまたはガラスセラミック材料あるいは導体の膨張係数とが異なるためにガラスまたはガラスセラミック材料にプレストレスが作用して導体の加圧ガラス封着が提供されるという利点がある。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α１およびガラス材料の膨張係数α２は、筐体材料または基体の膨張係数α３と異なる。必要なプレストレスをかけるために、筐体部品または基体の膨張係数α３は、導体の膨張係数α１および／またはガラスセラミック材料の膨張係数α２より約２～８×１０－６ １／Ｋだけ大きい。筐体部品または基体、特に薄板状部品の膨張係数α３は、例えば１２～１９×１０－６ １／Ｋの範囲であり、伝導性材料および／またはガラスもしくはガラスセラミック材料の膨張係数は、９～１１×１０－６ １／Ｋの範囲である。筐体部品または基体の膨張係数α３がガラスまたはガラスセラミック材料のα２よりも常に大きいために、加圧ガラス封着が提供される。
ガラス封着が行われる筐体部品または基体１０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。特に、基体１０の材料がオーステナイト系材料、特にオーステナイト系ステンレス鋼であると好ましい。特にオーステナイト系材料製の環状体または環状要素の形態の基体１０の膨張係数が高いため、より高い押圧力およびより高い機械的強度が提供される。また、ガラス封着される環状基体１０は、鋼、特に膨張係数が１０～１２×１０－６ １／Ｋのフェライト鋼とすることもできる。ステンレス鋼も可能である。
図示された筐体部品または基体の実施形態では、加圧ガラス封着は、厚さ減少後に、例えば０．８ｍｍ未満、特に０．６ｍｍのわずかな厚さでも提供される。厚さが０．２ｍｍまたは０．４ｍｍの値まで減少していると、非常に特に好ましい。
図１には、ガラス封着長ＥＬ、および減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄが示されている。さらに図１には、ラッピング加工または研削加工によって除去された筐体部品または基体の材料も示されている。加工によって除去された材料には、筐体部品または基体１０について４０が付されている。突出したガラス材料には４２、突出した導体には４４が付されている。図１では、筐体構成要素または基体１０の加工は、片面のみで、この場合は下面５０から行われている。筐体部品の上面には、５２が付されている。厚さ減少あるいはＥＬからＥＬｒｅｄへのガラス封着長の減少のための片面加工は、導体４がガラス材料５および筐体部品の上面５２上に突出し得るという利点を有する。ガラス材料として、例えばアルミノボレートガラスやシリケートガラスが使用される。
図２は、下面５０のラッピング加工および／または研削加工による加工後の本発明による筐体部品と、その結果生じる厚さ減少あるいはガラス封着長の減少を示す。図１と同一の構成要素には、同じ参照番号が付されている。このような加工により、ガラス封着された導体を有する筐体材料または基体１０の厚さは、図１に示すような研削／ラッピングプロセスの開始点としての例えば０．６ｍｍから、図２に示すような研削／ラッピングプロセスの終了点としての０．４ｍｍまで減少する。終了点として、０．２ｍｍ、０．１ｍｍから０．０５ｍｍまでの最終厚も可能である。研削またはラッピングプロセスを開始する際の最大の厚さは、１ｍｍ、好ましくは０．８ｍｍまたは０．６ｍｍとすることができる。原則的に、研削除去加工を開始できる厚さは可変であるため、先に述べたデータは単なる例示であると理解されるべきである。研削除去が可能な最終的な下限は、好ましくは０．０５ｍｍである。また、最終厚をより大きくすることも可能である。
図１および図２に示す実施形態では、研削除去を下面５０から片面で行う。したがって、好ましくはピン状の導体、特にピンである導体４は、本実施形態ではガラス封着後の上面５２のガラス材料５上に０．１ｍｍ突出している。ただし、導体４を両面研削プロセスでガラス材料と面一にすることも可能である。導体４がガラス封着されているガラス材料には、５が付されている。
図３は、図２による構成要素の上面図を示す。同一の構成要素には同一の参照番号が付されている。導体４、導体４を囲むガラス材料５、および基体１０がはっきりと見て取れる。
図４ａ～図４ｄは、導体がガラス封着される基体に開口部を導入するための様々な方法と、ガラス封着された導体に加えることのできるプレストレスへの影響を示したものである。図４ａは、旋盤加工やフライス加工によって開口部５０２が導入された基体５００を示す。開口部５０２は、鋭角な角部５０４を特徴とする。図４ｂは、旋盤加工やフライス加工によって基体５００に導入された開口部５０２においてガラス材料にかかる圧力の方向を示す。エッジが鋭いため、フライス加工／旋盤加工によって開口部が導入された基体５００において最適なプレストレスが達成されるが、これは、基体からの圧力方向５５０がガラス材料（図示せず）に対して実質的に垂直、すなわち９０°の角度を成しているためである。旋盤加工またはフライス加工された開口部５０２において、圧力は実質的に全ガラス封着長Ｌにわたってガラス材料に対して９０°であり、すなわちＬ９０°＝Ｌが成り立つことにより、ガラス材料（図示せず）の亀裂形成はほぼ除外される。
図４ｃおよび図４ｄは、打抜きにより基体あるいはリングに導入された開口部６０２を、対応するガラス材料への圧力方向とともに示したものである（図４ｄ）。図４ｃからわかるように、打抜きにより導入された開口部６０２は、開口部の中央にある平滑な領域６６０と、半径を有するダレ６６２と、同様に半径を有する打抜き破断部６６４とを有する。さらに、図４ｃではバリ６６６を確認することができる。ダレ６６２および打抜き破断部６６４を加工せずに、打抜きによって基体に導入された開口部にガラス封着を行った場合、図４ｄに示すような状態になる。開口部の中央領域６６０においてのみ、圧力方向６５０は垂直であり、すなわち約９０°の角度を有する。ダレ６６２および打抜き破断部６６４の領域では、基体を貫通するガラス材料への圧力方向６５０は、最適な９０°からかなり逸脱している。したがって、図４ａおよび図４ｂによる実施形態と比較して、図４ｃおよび図４ｄによる実施形態では、ガラス体に加わるプレストレスが弱い。圧力がガラス材料に対して垂直となる長さＬ９０°は、ガラス封着長Ｌよりも短く、すなわちこの場合、Ｌ９０°＜Ｌとなる。長さＬ９０°は、圧力方向が９０°となる開口部の中央領域の長さであり、図４ｃ、４ｄでは６６０が付されている。特に、打抜き破断部６６４を最小化できると有利である。図４ｃおよび図４ｄに示す実施形態では、打抜き破断部６６４は、ガラス封着長Ｌの約６０％である。打抜き破断部６６４がガラス封着長Ｌのわずか１０％であると特に好ましい。よって、好ましくは、打抜き破断部６６４は、ガラス封着長Ｌの１０％～６０％の範囲である。したがって、打抜き破断部によって、圧力方向が９０°の角度にある平滑なまたは直線的な領域６６０が決まる。打抜き破断部が小さいと、平滑なまたは直線的な領域６６０はそれに応じて長くなる。このため、領域６６０または平滑面を大きくするほどクラックの発生確率は低くなるため、打抜き破断部をより短くすることが目指される。
驚くべきことに、ガラス封着が行われる筐体部品や基体に、熱膨張係数α３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α３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４ｃおよび図４ｄに示すように、全ガラス封着長Ｌではなく、より短い長さにしか９０°の圧力がかからない場合であっても、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。しかし、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、ガラスクラックを防ぐためには、二相ステンレス鋼を使用することが有利である。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。ガラスおよび／またはガラスセラミック材料は、９～１１×１０－６ １／Ｋの範囲の膨張係数α２を有する。膨張係数α２はα３より常に小さいため、加圧ガラス封着が存在する。好ましくは、ガラス材料としては、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＢａＯおよびＳｉＯ２を主成分とするアルミノボレートガラスが使用される。
ガラス封着が行われる基体または筐体部品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開口部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。
図５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２および図３のとおりに設計されている。図５において、図２および図３と同じ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。基体１０とガラス材料５でガラス封着された導体４とを有するフィードスルーとしての本発明による筐体構成要素１００５０の形態の電池カバー１００２０は、基体１０または電池カバー１００２０の縁部で溶接、特にレーザ溶接によって電気装置またはマイクロ電池の電池筐体１００１０と密に接続されている。ガラス材料５におけるフィードスルーまたは筐体構成要素または基体１０の開口部３にガラス封着された導体４に、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を含む筐体カバーまたは筐体部品１または基体１０と、円筒形に設計されてフィードスルーに直接隣接するマイクロ電池の残りの筐体１００１０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３を有する筐体部品１または基体１０と、電池を収容する好ましくは円筒形の筐体１００１０との間で行われる。溶接は、圧密式で行われる。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。前述したように、この構成要素は、フィードスルーの領域において、基体１０の形態の外部導体を内部導体４から絶縁するために、絶縁材料として、例えばガラス材料、ガラスセラミック５、ガラスセラミック材料またはセラミック製の絶縁リング１００３０を含む。ガラス封着された導体に端子ラグを接触させることができるようにするため、端子ラグは曲げられている。
図５が、図５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６ａは、導体４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２００００による外部接続を示す。好ましくは、ヘッドは、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。薄板状物または基体１０に例えば打抜きにより導入された開口部の直径は、６ｍｍ～１０ｍｍである。ガラス封着長Ｌｒｅｄが提供される薄板状物または基体または筐体部品の厚さは、０．０５ｍｍ～０．６ｍｍの範囲である。導体の加圧ガラス封着が行われるガラス材料には５が付されており、例えば図４ａ～図４ｄで説明したように打抜きによって筐体部品に導入されている開口部には３が付されている。筐体部品、特に電池カバー、好ましくは円形の基体には、１０が付されている。電池カバー、特にマイクロ電池の電池カバーは、実質的に円形の形状を有する。導体４は、ガラスまたはガラスセラミック材料５において、加圧ガラス封着の一部として基体１０または電池カバーにガラス封着されている。ガラス封着された導体４を、図示されていない電気装置に接続できるようにするために、導体は、金属材料製の端子ヘッド２００００を備えている。好ましくは、導体および端子ヘッド２００００は一体であり、すなわち、端子ヘッドは、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４の端子ヘッド２００００と、同様に金属材料製である基体１０または電池カバー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有機材料製の絶縁ワッシャ２００１０が設けられている。好ましくは、絶縁ワッシャ２００１０は、筐体構成要素１０の縁部２００２０まで達している。筐体部品の縁部２００２０は、縁部でもなお例えば電池筐体との溶接が実施できるように選択される。
図６ｂも、端子ヘッド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４を備えた本発明による筐体部品１０を示す。絶縁ワッシャ２００１０が導体４まで延在しており、端子ヘッド２００００全体を基体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。また、図６ｂでも縁部には２００２０が付されている。
図６ｃは、端子ヘッド２００００を有するガラス封着された導体を備えた円形の筐体部品１０の上面図である。図６ｃからわかるように、端子ヘッド２００００は、円形の筐体部品または基体１０の面積の６０％～９０％、好ましくは７０％～８５％を覆っている。
図７ａおよび図７ｂは、筐体部品、特に基体１０の開口部３への導体２０のガラス封着を詳細に示したものである。図７ａによるガラス封着の場合、ガラス封着は図７ｂよりも大きな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７ｂには、筐体部品または基体１０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５が付されている。メニスカスは、図７ａ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。
導体がガラス封着される構成要素、特に筐体構成要素がコンパクトであるため、マイクロ電池全体の高さは、例えば５ｍｍ、好ましくは３ｍｍ、特に１ｍｍ～５ｍｍの範囲であり、これは例えばボタン電池の場合である。
電気貯蔵装置、特に電池またはキャパシタの筐体用の導体を有する本発明による筐体構成要素または基体により、全構造高さが最大５ｍｍ、特に１～５ｍｍの範囲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保証される。また、薄型構成要素や薄型カバーでも、高い機械的強度および／または高い引抜き力が保証される。

Claims (44)

  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用の筐体部品（１）であって、前記筐体部品、または前記筐体部品（１）の基体（１０）は、前記フィードスルーを有し、前記フィードスルーは、少なくとも１つの開口部（３）を有し、前記開口部（３）は、減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄを有する壁を有し、前記開口部（３）は、ガラスまたはガラスセラミック材料（５）内の伝導性材料、特に導体（４）を収容している、筐体部品において、前記ガラス封着長ＥＬｒｅｄは、０．０５ｍｍ～０．６ｍｍ、特に０．１ｍｍ～０．５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～０．４ｍｍ、特に好ましくは０．１５ｍｍ～０．２ｍｍの範囲であることを特徴とする、筐体部品。
  2. 前記伝導性材料または導体（４）は、第１の膨張係数α１を有し、前記ガラスまたはガラスセラミック材料（５）は、第２の膨張係数α２を有し、前記筐体部品は、第３の膨張係数α３を有し、前記第３の膨張係数α３は、前記第２の膨張係数α２よりも常に大きい、請求項１記載の筐体部品。
  3. 前記第３の膨張係数α３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α２は、９×１０－６ １／Ｋ～１１×１０－６ １／Ｋの範囲である、請求項１または２記載の筐体部品。
  4. 前記第１の膨張係数α１は、６×１０－６ 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項記載の筐体部品。
  5. 前記筐体部品（１）または前記基体（１０）および／または前記導体（４）の金属は、次の材料：
    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
    のうちの１つである、請求項１から４までのいずれか１項記載の筐体部品。
  6. 前記筐体部品（１）または前記基体（１０）は、厚さＤ２を有する電池カバー部品であり、Ｄ２は、０．１ｍｍ～１ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～０．６ｍｍの範囲である、請求項１から５までのいずれか１項記載の筐体部品。
  7. 前記筐体部品（１）または前記基体（１０）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１から６までのいずれか１項記載の筐体部品。
  8. 前記筐体部品（１）または前記基体（１０）の前記材料を用いてガラスのプレストレスが調整され、前記ガラスのプレストレスは、ガラスを通じて前記導体にも作用して、前記導体の押圧力を調整する、請求項１から７までのいずれか１項記載の筐体部品。
  9. 前記導体（４）の前記押圧力の調整により、前記導体（４）の安全ベント機能、特に、貯蔵装置、特に電池の前記開口部（３）が破損時の過圧に際して調整される、請求項８記載の筐体部品。
  10. 前記導体（４）の前記押圧力は、次の措置：
    － 前記ガラス封着の厚さ
    － 異なるガラス材料の使用
    － ガラス中の異なる気泡割合
    － 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前記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８または９記載の筐体部品。
  11. 前記導体（４）は、ヘッド部（２００００）、好ましくは端子ヘッドを含む、請求項１から１０までのいずれか１項記載の筐体部品。
  12. 前記導体の前記ヘッド部、好ましくは端子ヘッド部と前記筐体部品との間に、絶縁要素（２００１０）、特に絶縁ワッシャが配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の筐体部品。
  13. 前記絶縁要素（２００１０）は、ガラスもしくはガラスセラミック要素、またはセラミックである、請求項１２記載の筐体部品。
  14. 前記ガラス材料は、アルミノボレートガラスである、請求項１から１３までのいずれか１項記載の筐体部品。
  15. 前記アルミノボレートガラスは、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３を含む、請求項１４記載の筐体部品。
  16. フィードスルーを有する筐体部品（１）、好ましくは基体（１０）を有する筐体部品を備えたマイクロ電池（１００００）であって、前記筐体部品または前記基体は、金属、好ましくは鉄、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、またはチタンもしくはチタン合金からなり、前記筐体部品は、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、前記開口部は、減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄを有する内壁を含み、前記開口部は、ガラスまたはガラスセラミック材料（２）内の伝導性材料、特に導体（４）を収容している、マイクロ電池において、前記ガラス封着長ＥＬｒｅｄは、０．０５ｍｍ～０．６ｍｍ、特に０．１ｍｍ～０．４ｍｍ、特に好ましくは０．１５ｍｍ～０．２ｍｍの範囲であり、前記伝導性材料は、第１の膨張係数α１を有し、前記ガラスまたはガラスセラミック材料（２）は、第２の膨張係数α２を有し、前記筐体部品（１）は、第３の膨張係数α３を有し、前記第３の膨張係数α３は、前記第２の膨張係数α２よりも常に大きいことを特徴とする、マイクロ電池。
  17. 前記第３の膨張係数α３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α２は、９×１０－６ １／Ｋ～１１×１０－６ １／Ｋの範囲である、請求項１６記載のマイクロ電池。
  18. 前記第１の膨張係数α１は、６×１０－６ １／Ｋ～１１×１０－６ １／Ｋの範囲である、請求項１６または１７記載のマイクロ電池。
  19. 前記筐体部品（１００１０）または前記基体（１０）および／または前記導体（４）の金属は、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１６から１８までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
  20. 前記マイクロ電池（１００００）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の範囲の全構造高さを有する、請求項１６から１９までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
  21. 前記マイクロ電池（１００００）は、筐体部品（１）として、厚さＤ２を有する電池カバー部品を含み、Ｄ２は、０．１ｍｍ～１ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～０．６ｍｍの範囲である、請求項１６から２０までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
  22. 前記筐体部品（１）または前記基体（１０）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１６から２１までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
  23. 前記ガラスまたはガラスセラミック材料（２）からの前記導体（４）の押圧力を調整することによって、前記導体（４）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１６から２２までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
  24. 前記導体（４）の前記押圧力は、次の措置：
    － 前記ガラス封着の厚さ
    － 異なるガラス材料の使用
    － ガラス中の異なる気泡割合
    － 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前記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１６から２３までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
  25. 前記導体（４）は、ヘッド部（２００００）、好ましくは端子ヘッドを含む、請求項１６から２４までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
  26. 前記導体の前記ヘッド部（２００００）、好ましくは端子ヘッド部と前記筐体部品との間に、絶縁要素（２００１０）、特に絶縁ワッシャが配置されている、請求項１６から２５までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
  27. 前記絶縁材料（２００１０）は、ガラスもしくはガラスセラミック材料、またはセラミックである、請求項２６記載のマイクロ電池。
  28. フィードスルーを有する、好ましくは電気装置、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筐体部品（１）用の、好ましくは環状の基体（５００，１０）の製造方法であって、前記基体は、前記フィードスルーを含み、前記フィードスルーは、少なくとも１つの開口部を有し、前記フィードスルーの前記開口部は、内壁を有し、前記開口部は、ガラスまたはガラスセラミック材料（５）内の伝導性材料、特に導体（４）を収容している、方法において、前記方法は、
    － 前記内壁に沿ってガラス封着長ＥＬを有する前記開口部（３）を有する前記フィードスルーを有する前記基体を提供するステップと、
    － 前記ガラスまたはガラスセラミック材料（５）に挿入した前記導体（４）を、好ましくは環状の前記基体の前記開口部（３）に挿入するステップと、
    － 好ましくは環状の前記基体を、前記開口部（３）に挿入された前記導体（４）および前記ガラスまたはガラスセラミック材料（５）とともに前記ガラス封着長ＥＬにわたって加熱してから冷却することで、加圧ガラス封着を行うステップと、
    － ガラス封着された前記導体（４）を伴う、前記開口部（３）に挿入された前記ガラスまたはガラスセラミック材料（５）の前記ガラス封着長ＥＬを、加工により減少させて、減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄを生じさせるステップと
    を含む、方法。
  29. 前記加工は、前記開口部に挿入された前記ガラスまたはガラスセラミック材料および前記ガラス封着された導体の研削加工および／もしくはラッピング加工または同時に金属およびガラスに適用可能なその他のアブレーションプロセスである、請求項２８記載の方法。
  30. 前記基体（１０）は、前記減少したガラス封着長ＥＬｒｅｄに相当する厚さＤを有する、請求項２８または２９記載の方法。
  31. 前記減少したガラス封着長は、０．０５ｍｍ～０．６ｍｍ、特に０．１ｍｍ～０．５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～０．４ｍｍ、特に好ましくは０．１５ｍｍ～０．２ｍｍの範囲である、請求項２８から３０までのいずれか１項記載の方法。
  32. 前記開口部（３）に挿入された前記ガラスまたはガラスセラミック材料（５）は、上面（５２）および下面（５０）を有し、前記加工を、前記上面および／または下面で行う、請求項２８から３１までのいずれか１項記載の方法。
  33. 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筐体部品であって、前記筐体部品（１）は、請求項２８から３２までのいずれか１項記載の方法により製造された基体（１０）を含むことを特徴とする、筐体部品。
  34. 前記基体の前記ガラスまたはガラスセラミック材料（５）は、高強度の、特に高強度の結晶化ガラスまたはガラスセラミック材料であり、特に強度向上のためのフィラーを含むガラスまたはガラスセラミック材料である、請求項３３記載の筐体部品。
  35. 前記基体（１０）および／または前記フィードスルーおよび／または前記導体は、前記導体の材料および／または前記ガラス材料よりも高い膨張係数を有する材料、特に、鋼、フェライト鋼、ステンレス鋼、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を含む、請求項３３または３４記載の筐体部品（１）。
  36. 前記基体（１０）は、材料として鋼を含み、前記導体は、ＮｉＦｅおよび耐食層を含む、請求項３３から３５までのいずれか１項記載の筐体部品。
  37. 請求項３３から３６までのいずれか１項記載の筐体部品（１）を備えた電気装置用の筐体であって、前記基体（１０）と前記筐体（１００１０）とが、特に溶接、好ましくはレーザ溶接、抵抗溶接、超音波溶接によってハーメチックシールの状態で接続されていることを特徴とする、筐体。
  38. 請求項３３から３７までのいずれか１項記載の筐体部品（１）を備えた、マイクロ電池。
  39. 前記マイクロ電池は、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、非常に好ましくは１ｍｍ～３ｍｍの範囲の全組立高さを有する、請求項３６記載のマイクロ電池。
  40. 前記マイクロ電池は、筐体部品として、厚さＤ２を有する電池カバーを含み、Ｄ２は、０．１ｍｍ～１ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～０．６ｍｍの範囲である、請求項３９記載のマイクロ電池。
  41. 前記筐体部品は、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３８から４０までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
  42. 前記導体の押圧力を調整することによって、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３８から４１までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
  43. 前記導体（４）の前記押圧力は、次の措置：
    － 前記ガラス封着の厚さ
    － 異なるガラス材料の使用
    － ガラス中の異なる気泡割合
    － 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／またはメニスカスの形成
    のうちの１つ以上により調整される、請求項３８から４２までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
  44. 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しない、請求項３８から４３までのいずれか１項記載のマイクロ電池。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021123713A1 (de) 2021-09-14 2023-03-16 Schott Ag Gehäuseteil für einen Energiespeicher und Energiespeicher
DE102022101390A1 (de) 2022-01-21 2023-07-27 Schott Ag Elektrische Durchführung und Energiespeicher mit einer solchen Durchführung

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US961672A (en) 1910-01-21 1910-06-14 Henry Gregory Barnhurst Method of burning powdered fuel.
JPS5399426A (en) 1977-02-10 1978-08-30 Fuji Electrochemical Co Ltd Enclosed alkaline battery
US4158721A (en) * 1978-05-11 1979-06-19 Gte Sylvania Incorporated Glass-to-metal seal for electrochemical cells
DE2918376A1 (de) * 1978-05-11 1979-11-15 Gte Sylvania Inc Behaelter fuer ein elektrochemisches element
DE8032202U1 (de) * 1979-12-04 1981-04-02 Medtronic, Inc., Minneapolis, Minn. Durchfuehrung fuer elektrochemische elemente
US4841101A (en) 1987-12-21 1989-06-20 Pollock John A Hermetically sealed feedthroughs and methods of making same
US5015530A (en) 1988-01-21 1991-05-14 The Unites States Of America As Represetned By The United States Department Of Energy High expansion, lithium corrosion resistant sealing glasses
AU635043B2 (en) 1989-07-12 1993-03-11 Medtronic, Inc. Lithium thionyl chloride resistant feedthrough
CA2181860A1 (en) 1995-07-24 1997-01-25 Hitoshi Miura Non-aqueous electrolyte lithium secondary battery
JP3184071B2 (ja) 1995-09-06 2001-07-09 キヤノン株式会社 リチウム二次電池
US5773959A (en) 1996-01-11 1998-06-30 Lockheed Martin Corporation Lithium polymer battery charger methods and apparatus
DE69700162T2 (de) 1996-01-31 1999-09-02 Aea Technology Plc Gegraftetes Polyvinylidenfluorid als fester Polymerelektrolyt für eine elektrochemische Zelle, und elektrochemische Zelle, die diesen Elektrolyten enthält
KR100261252B1 (ko) 1996-07-30 2000-07-01 윤종용 고분자 고체 전해질 및 이를 채용하고 있는 리튬 2차전지
US5962720A (en) 1997-05-29 1999-10-05 Wilson Greatbatch Ltd. Method of synthesizing unsymmetric organic carbonates and preparing nonaqueous electrolytes for alkali ion electrochemical cells
US5874185A (en) 1997-07-24 1999-02-23 Industrial Technology Research Institute Polymer electrolyte material for use in lithium and lithium ion batteries
US6190798B1 (en) 1998-01-09 2001-02-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Sealed battery and method of manufacturing the same
US5994975A (en) 1998-04-28 1999-11-30 Trw Inc. Millimeter wave ceramic-metal feedthroughs
US6406815B1 (en) 2000-02-11 2002-06-18 Delphi Technologies, Inc. Compact lithium ion battery and method of manufacturing
US6433276B1 (en) 2001-03-14 2002-08-13 John Bellora Surface mount feedthrough
US20030096162A1 (en) * 2001-11-09 2003-05-22 Lasater Brian J. Lithium-ion battery seal
DE102006004036A1 (de) * 2006-01-27 2007-08-09 Schott Ag Metall-Fixiermaterial-Durchführung und Verwendung einer derartigen Durchführung sowie Airbag und Gurtspanner mit einer Zündeinrichtung
FR2908928B1 (fr) 2006-11-21 2009-11-27 Commissariat Energie Atomique Traversee etanche pour batterie au lithium, son procede de fabrication et son utilisation dans une batterie au lithium, et batterie au lithium mettant en oeuvre une telle traversee
DE102007063188A1 (de) 2007-12-20 2009-06-25 Daimler Ag Batterie und Verfahren zum Betreiben einer Batterie
DE102011009863B9 (de) * 2011-01-31 2020-08-13 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Keramikdurchführung mit Leitungselementen hoher Leitfähigkeit
US11462789B2 (en) * 2011-02-18 2022-10-04 Schott Ag Base body for feeding through of a conductor, and a housing component of a housing, in particular a battery housing comprising said base body
EP2675763B1 (de) * 2011-02-18 2017-12-13 Schott AG Durchführung
DE102011012430A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Schott Ag Durchführung
US9692173B2 (en) * 2011-06-03 2017-06-27 Greatbatch Ltd. Feedthrough wire connector for use in a medical device
KR101853160B1 (ko) 2011-06-10 2018-06-04 쇼오트 아게 피드스루
EP3366348B1 (en) * 2012-01-16 2023-08-23 Greatbatch Ltd. Emi filtered co-connected hermetic feedthrough, feedthrough capacitor and leadwire assembly for an active implantable medical device
JP6250567B2 (ja) 2013-01-31 2017-12-20 三洋電機株式会社 密閉型電池
DE102013006463B4 (de) 2013-04-15 2017-01-19 Schott Ag Durchführung
EP2989359B1 (en) 2013-04-25 2017-11-08 BS&B Innovation Limited Frustum-shaped rupture disk having line of weakness
JP6476871B2 (ja) * 2014-05-22 2019-03-06 株式会社村田製作所 回路基板、蓄電装置、電池パックおよび電子機器
DE102014016600A1 (de) * 2014-11-11 2016-05-12 Schott Ag Durchführung
DE102014016601A1 (de) 2014-11-11 2016-05-12 Schott Ag Bauteil mit Bauteilverstärkung und Durchführung
EP3081258A1 (en) * 2015-04-16 2016-10-19 Greatbatch Ltd. Rf filter for an active medical device (amd) for handling high rf power induced in an associated implanted lead from an external rf field
US10541391B2 (en) 2015-09-30 2020-01-21 Apple Inc. Electrical feedthroughs for battery housings
EP3588606A1 (de) 2016-12-20 2020-01-01 Schott AG Grundkörper zur durchführung eines leiters sowie gehäuseteil eines gehäuses, insbesondere eines batteriegehäuses mit einem derartigen grundkörper
DE102017221426A1 (de) 2017-11-29 2019-05-29 Schott Ag Durchführung mit Flachleiter
DE102018005733B4 (de) * 2018-07-20 2021-01-14 Schott Ag Glas-Metall-Durchführung
WO2020104571A1 (de) 2018-11-23 2020-05-28 Schott Ag Elektrische durchführung glass-metall elektroden
CN209691814U (zh) 2019-04-02 2019-11-26 常州微宙电子科技有限公司 用于储能装置的防爆外壳以及储能装置
CN109980155A (zh) * 2019-04-04 2019-07-05 常州微宙电子科技有限公司 用于锂离子电池的盖板组件以及储能装置

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