KR102701962B1 - 단자 피드-스루(feed-through)용 밀봉 시스템 - Google Patents

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안드레아스 후트
콘라트 홀
안드레아스 가우글러
아힘 프릭
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바르타 미크로바테리 게엠베하
바우베 크라프트버크 게엠베하
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Abstract

배터리(313)가 금속 하우징으로 구성되어 있으며, 하우징 외측 벽(314)에는 주변 오프닝 에지(314c; 314d)에 의해 정해지는 적어도 하나의 관통 구멍(314a; 314b) 이 있다. 적어도 하나 이상의 양극 전극 그리고 적어도 하나 이상의 음극 전극을 갖는 적어도 하나 이상의 개별 셀이 하우징 내부에 배열된다. 전기 전도성 단자 스터드(101; 201)는 적어도 1개의 양극 전극 또는 적어도 1개의 음극 전극에 연결된다. 단자 스터드(201)는 주변 오프닝 에지(108a)에 의해 정해지는 관통 구멍을 통해 공급되는 샤프트(103, 203), 그리고 샤프트(103, 203)상에 위치하며 관통 구멍을 커버하고, 그리고 하우징 외측 벽(314)과 함께 환상형 갭(111, 112; 211, 212)을 형성하는 클램핑 요소(104, 105; 204, 205)를 포함한다. 전기 절연의 환상형 지지 요소(106,206)가 슬리브와 같은 방식으로 단자 스터드(100, 200)의 샤프트(103,203)를 둘러싸고 있다. 상기 지지 요소에는 외측-향한 접촉 표면(107)이 있으며, 이 같은 표면을 마주하여 오프닝 에지(108a)가 놓이고, 밀봉 요소(209, 210)가 클램핑 요소(104, 105; 204, 205)와 하우징 외측 벽(314) 사이 갭(112, 212) 내 지지 요소(106, 206) 원 둘레로 배치된다. 배터리(313)는 이러한 배터리 생성 방법과 함께 전술한 방법으로 처리된 단자 피드스루(feedthrough)(100, 200)와 함께 설명된다.

Description

단자 피드-스루(feed-through)용 밀봉 시스템
본 발명은 단자 피드 스루(terminal feed-through), 단자 피드 스루를 갖는 배터리 및 이러한 배터리의 제조 방법에 관한 것이다.
"배터리"라는 용어는 다수의 직렬 연결된 복수의 전기 화학 셀을 설명하는 것이다. 오늘날, 개별 전기 화학 셀(개별 셀)은 종종 배터리로 자주 언급된다. 전기 화학 셀의 방전 중에, 에너지 방출 화학 반응이 발생 되며, 이는 전기적으로 연관되어 있지만 공간적으로 분리된 두 개의 하위 반응으로 이루어져 있다. 음 전극에서는 전자가 산화 과정에서 방출되어 외부 부하를 통하여 양 전극으로 흐르는 전자 흐름을 일으키며, 양 전극에서 상응하는 양의 전자를 소모한다. 따라서, 양 전극에서는 환원 반응이 일어나고, 동시에 셀 내에서 전극 반응에 해당하는 이온 흐름이 생성된다. 이 같은 이온 흐름은 이온 전도성 전해질에 의해 지지된다. 이차 전지 및 배터리에서 이 같은 방전 반응은 가역적이어서, 방전 중에 화학 에너지의 전기 에너지로의 전환을 역전시킬 수 있다.
공지된 2차 배터리 중에서, 비교적 높은 에너지 밀도는 리튬 이온 배터리, 즉 충전 및 방전 중에 리튬 이온이 하나의 전극으로부터 다른 전극으로 이동되는 리튬 배터리전지에 의해 달성된다. 이러한 유형의 배터리는 휴대 전화 및 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 장치에 사용하기에 적합하지만, 특히 차량용 에너지 소스로도 적합하다.
차량용 리튬 이온 배터리는 대개 직사각 기둥 금속 하우징을 포함한다. 상기 하우징은 관례적으로 직사각형 기부와 직각으로 배열된 4개의 측면 벽을 갖는 컨테이너로 커버와 함께 구성되며, 기본적으로 상기 직사각 기부와 동일한 크기 및 형상을 갖는다. 일반적으로 상기 커버는 사실상 편평하게 도시되며, 따라서 입체적인 윤곽을 윤곽을 나타내지 않는다. 일반적으로 하우징은 폐쇄되고, 커버의 에지는 컨테이너의 오프닝 에지에 결합된다.
일반적으로, 적어도 하나의 개개의 셀이 금속 하우징 내에 배치되며, 이는 다수의 편평한 개별 셀의 셀 스택(stack)의 형태로 또는 하나 이상의 감긴(wound) 개별 셀 (coil)의 형태로 존재할 수있다.
배터리의 고정식 구성 요소로는 일반적으로 하우징의 커버, 베이스 또는 벽을 통해 라우팅 되는 양 단자 스터드 및 음 단자 스터드를 포함하며, 전기 절연체에 의해 하우징으로부터 전기적으로 절연된다. 단자 스터드가 전기 절연체를 포함하여 벽을 통해 라우팅 되는 베터리 하우징 영역은 일반적으로 단자 피드 스루로서 표시된다. 양 단자 스터드는 적어도 하나의 개별 셀의 양 전극에 전기적으로 결합 된다. 음 단자 스터드는 적어도 하나의 개별 셀의 음 전극에 전기적으로 결합 된다. 일반적으로, 본 발명에 따른 배터리는 양 전극 및 음 전극 단자 스터드를 모두 포함한다. 그러나 하우징 자체가 양 또는 음의 단자로서 작용하는 것도 가능하다. 이 경우, 본 발명에 따른 배터리는 양 단자 스터드 만 또는 음 단자 스터드 만을 포함할 수 있다.
단자 스터드가 벽을 통해 공급되는 영역에서 하우징의 밀봉은 특히 중요하다. DE 100 47 206 A1에 기재된 유형의 유리 화합물은 예를 들어 밀봉에 적합하며, 동시에 전기 절연체 기능을 갖는다. 또한, 중합체 기재 밀봉 시스템도 특히 적합하다.
매우 엄격한 요건이 단자 피드-스루를 위한 밀봉 시스템에 적용된다. 뛰어난 절연 및 밀봉 성능 외에도 다음과 같은 추가 특성이 특히 중요하다:
- 단자 스터드로 외부 힘이 가해질 때 장기간의 기계적 안정성,
- -40 °C ~ + 100 °C 범위의 열 안정성,
- 주기적인 온도 스트레스에 대한 저항성,
- 다양한 전해질 시스템에 대한 내 화학성.
일반적으로, 단자 피드 스루(terminal feed-through)를 위한 밀봉 시스템은 최소 수명이 15년이어야 한다. 종래 기술로부터 공지된 밀봉 시스템에서, 상기와 같은 요구 사항이 항상 요구되는 것은 아니다. 플라스틱 기반 밀봉 재료는 장기적인 기계적 및 화학적 부하에 대한 반응으로 취성을 받기 쉽고 응력 균열 및 밀봉 실패에 영향을 받기 쉽다. 유리 기반 밀봉 재료는 종종 낮은 탄성을 나타내며 결과적으로 기계적 모먼트 부하에 대하여 제한된 내성을 갖는다. 갑작스럽게 힘을 가하면 쉽게 균열이 생길 수 있으며 결과적으로 밀봉이 파손될 수도 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술로부터 공지된 해결책보다 상기 요구를 보다 효과적으로 만족시키는 단자 피드 스루에 의해 차별되는 배터리를 제공하는 것이다.
본 발명의 이 같은 목적은 청구항 제1항의 특징을 갖는 배터리, 청구항 제8 항의 특징을 갖는 단자 피드 스루, 및 청구항 제10항의 특징을 갖는 방법에 의해 성취된다. 본 발명에 따른 배터리 실시 예의 바람직한 형태는 청구항 제2항 내지 제7항의 종속항들에서 개시된다. 본 발명에 따른 단자 피드 스루의 바람직한 형태는 종속 청구항 제9항에서 한정된다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 형태는 종속 청구항 제11항에서 한정된다. 모든 청구항의 기재는 본 명세서의 내용을 구성한다.
본 발명에 따른 배터리는 하우징, 및 하우징의 내부 또는 내부에 하나 이상의 양극 전극 그리고 하나 이상의 음극 전극을 갖는 하나 이상의 개별 셀을 포함한다. 이와 같은 개별 셀은 리튬-이온-기반 디자인 셀인 것이 바람직하다. 결과적으로, 본 발명에 따른 배터리는 리튬-이온 배터리인 것이 바람직하다.
개별 셀은 바람직하게는 다음의 순서로 전극 호일과 세퍼레이터 호일의 복합 구조의 형태로 구성된다: 양극 전극/세퍼레이터/음극 전극. 상기 전극은 2차원 또는 3차원 프리폼의 형태로 구성되는 금속 전류 콜렉터를 포함한다. 리튬-이온 배터리에서, 예를 들어 양극 전극 측면 상에서, 알루미늄 메쉬 또는 필름이 위치하며, 예를 들어 팽창된 알루미늄 메쉬 또는 천공된 알루미늄 호일이 위치한다. 음극 전극의 측면 상에서, 구리 메쉬 또는 호일이 일반적으로 전류 콜렉터로서 사용된다. 종래 기술의 공지된 배터리 경우에서처럼, 본 발명에 따른 배터리는 다수의 편평한 개별 셀 또는 하나 이상의 개별 셀(코일)의 셀 스택을 포함할 수 있다.
하우징은 적어도 하나의 개별 셀을 그 주위로부터 차폐하고 바람직하게는 가스 및 액체 밀폐 디자인을 갖는다. 종래 기술의 공지된 하우징의 경우와 같이, 각 기둥 형태를 취하며, 직사각형 기저부 및 직각으로 배치된 4개의 측면 벽을 갖는 윤곽을 포함하고, 기저부와 실질적으로 동일한 크기 및 형태인 커버와 함께 배열된다. 하우징이 폐쇄되면, 4개의 측면 벽, 기저부 및 커버를 갖는 이러한 실시 형태에서, 총 6개의 하우징 외측 벽을 포함한다. 하우징의 금속 조성물은 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 배터리의 고정적 구성 요소는 적어도 하나의 양극 또는 음극 전극에 연결되어있는 전기 전도성 단자 스터드이다. 바람직하게, 배터리는 적어도 하나의 양극 전극에 전기적으로 연결된 양극 단자 스터드 그리고 적어도 하나의 음극에 전기적으로 연결된 음극 단자 스터드 모두를 포함한다.
본 발명에 따른 배터리의 하우징은 주연 오프닝 에지에 의해 정해지는 적어도 하나의 관통 구멍을 구비하는, 적어도 하나의 하우징 외측 벽을 포함한다. 적어도 하나의 관통-구멍을 갖는 하우징 외측 벽은 기부 또는 하우징 커버인 것이 바람직하다.
전기 전도성 단자 스터드는 관통 구멍을 통해 공급되는 샤프트를 포함하고, 하나 이상의 클램핑 요소를 더욱 포함하며, 상기 클램핑 요소는 샤프트 상에 위치하여 관통 구멍을 커버하며, 하우징 외측 벽과 함께 환상형 갭을 형성한다. 본 발명에 따른 배터리는 두 개의 그와 같은 클램핑 요소를 갖는 단자 스터드를 포함한다. 두 개의 클램핑 요소의 주요 기능은 하우징 외부 벽의 관통 구멍에 단자 스터드의 샤프트를 고정하고 상기 단자 스터드의 미끄러짐을 방지하는 것이다. 조립된 상태에서 상기 클램핑 요소는 클램핑 작용력이 클램핑 사이에 배열된 구성 요소에 작용하도록 한다.
간단한 형태의 실시 예에서, 단자 스터드의 샤프트는 외부 나사산을 갖는 스템, 그리고 반대 방향으로 회전하도록 배치되고 클램핑 요소로서 상기 스템 상에 위치하는 두 개의 너트를 포함하는 것이 바람직하다. 그러나 바람직하게는 단자 스터드가 볼트 형 디자인으로 구성된다. 이 경우, 적어도 하나의 클램핑 요소는 바람직하게는 이러한 볼트 형 단자 스터드의 헤드 및 너트에 의해 볼트 형 단자 스터드가 고정되어지는 그와 같은 너트로 구성된다 .
본 발명에 따른 배터리의 구성 요소는 적어도 하나의 전기 전도성 지지 요소 및 적어도 하나의 밀봉 요소이며, 이들이 조합되어 단자 피드-스루 용 밀봉 시스템을 구성한다.
전기 절연지지 요소는 바람직하게 환상형으로 되어 있고, 슬리브와 같은 방식으로 단자 스터드의 샤프트를 둘러싼다. 지지 요소는 폐쇄 샤프트의 방향으로 내측을 향한 접촉 표면, 그리고 외측을 향한 접촉 표면을 포함한다. 내측을 향한 접촉 표면은 상기 샤프트와 직접 접촉하는 것이 바람직하다. 외측을 향한 접촉 표면은 관통 구멍의 오프닝 에지와 직접 접촉하는 것이 좋다. 반대로, 관통 구멍의 오프닝 에지는 지지 요소의 외측을 향한 접촉 표면상에 직접 놓인다. 즉 단자 스터드가 지지 요소를 통해 하우징 에지 상에서 지지 될 수 있다.
지지 요소의 외측을 향한 접촉 표면이 관통 구멍의 오프닝 에지와 직접 접촉할 뿐 아니라 지지 요소의 외측을 향한 접촉 표면이 동시에 클램핑 요소와 하우징 외측 벽에 의해 형성된 환상형 갭을 내부로 제한하여, 특히 상기 갭(gap) 내에서 예를 들면 적어도 하나의 밀봉 요소와 같은 단자 피드-스루의 다른 컴포넌트가 단자 스터드와 직접 접촉하지 않도록 한다.
밀봉 요소는 클램핑 요소와 하우징 외측 벽 사이의 갭 내에, 바람직하게는 지지 요소 둘레에 동심원으로 배치된다. 바람직한 실시 예에서, 전체적으로 갭을 점유하지만, 관통-구멍의 오프닝 에지와 단자 스터드의 샤프트 사이의 직접적인 접촉 영역은 밀봉 재료가 없는 것이 바람직하다. 이 같은 접촉 영역은 지지 요소에 의해 수용된다.
단자 스터드의 샤프트 또는 하우징 외측 벽에 작용하는 기계적 부하는 지지 요소에 의해 수용될 수 있으며, 밀봉 요소에 작용하지 않는다. 지지 요소와 밀봉 요소로 구성된 밀봉 시스템은 단자 스터드 축 방향 및 방사상으로 모두 작용하는 기계적 작용력이 지지 요소에만 직접적으로 영향을 미치도록 한다. 반대로, 밀봉 요소는 기계적 부하가 없도록 유지되고 따라서 수명은 크게 증가될 수 있다.
밀봉 요소가, 예를 들어, 지지 요소 및 단자 피드 스루를 형성할 수 있는 다른 컴포넌트와 결합될 수 있는 조립식 컴포넌트가 아닌 것이 특히 바람직하다. 오히려, 밀봉 요소가 특히 클램핑 요소 및 하우징 외측 벽과 직접 그리고 동시에 접촉하는, 적용 가능한 경우 지지 요소의 외측을 향한 접촉 표면과 직접 그리고 동시에 접촉하는, 상기 언급된 다수의 컴포넌트와 직접 접촉하여 형성되는 것이 바람직하다. 다시말해서, 밀봉 요소는 갭 내에 직접 형성되는 것이 좋다.
밀봉 요소가 사출 성형에 의해, 바람직하게는 갭 내에 직접 형성되는 것이 특히 바람직하다.
바람직한 실시 예에서, 지지 요소는 관통 구멍의 오프닝 에지가 수용되는 환상형 홈을 포함한다. 상기 환상형 홈은 지지 요소의 외측을 향한 접촉 표면상에 배치되거나, 또는 환상형 홈이 전기 절연 지지 요소의 외측을 향한 접촉 표면 또는 적어도 그 일부를 형성하는 것이 바람직하다. 관통 구멍의 오프닝 에지가 환상형 홈 내에 고정되어 축 방향으로 포지티브 끼워 맞춤(positive fit)이 형성되도록 함이 바람직하다.
지지 요소는 바람직하게는 지지 링, 특히 두 개의 환상형 절반 섹션으로 구성된 지지 링인 것이 바람직하다. 이것은 전술한 포지티브 끼워 맞춤이 달성되는 경우에 특히 적용된다.
지지 요소는 바람직하게는 유리, 세라믹, 유리-세라믹 또는 유리나 세라믹을 주성분으로 하는 복합 재료로 구성된다.
밀봉 요소는 바람직하게는 플라스틱으로 구성된다. 적절한 플라스틱으로는 예를 들어 폴리 아미드, 폴리 에테르 케톤, 폴리 에테르 에테르 케톤 및 폴리 술폰을 포함한다.
샤프트(shaft) 및 클램핑 요소(적용 가능한 경우)를 포함하는 단자 스터드는 금속으로 구성되는 것이 바람직하며, 특히 바람직한 금속으로 구리를 제안할 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 다음의 도면을 참조한 설명으로부터 설명된다. 다음 실시 예 설명은 본원 발명의 이해를 위한 것이며 본원발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다.
도 1은 (1) 조립된 상태(단면 표시, 오른쪽) 및 부분적으로 조립되지 않은 상태(왼쪽)로 본원 발명에 따른 단자 피드-스루(100)의 바람직한 실시 예 형태 컴포넌트를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 단자 피드 스루와는 다른 단자 피드 스루를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 내, 도 2에 도시된 단자 피드-스루의 처리를 개략적으로 도시한 도면.
본 발명에 따른 단자 피드-스루(terminal feed-through)는
- 주변 오프닝 에지가 있는 관통 구멍과 주변 외측 에지를 갖는 하우징 패널,
- 전기 전도성 단자 스터드로서, 관통 구멍을 통해 공급되는 샤프트, 그리고 샤프트상에 위치하며 관통 구멍을 커버하고, 그리고 하우징 패널과 협력하여 환상형 갭을 형성하는 하나 이상의 클램핑 요소를 포함하는 전기 전도성 단자 스터드, 그리고
- 슬리브와 같은 방식으로 단자 스터드의 샤프트를 둘러싸고 있는 전기 절연의 환상형 서포트 요소로서, 외측-향한 주변 접촉 표면을 가지며, 이 같은 표면을 마주하여 관통-구멍의 오프닝 에지가 직접 놓이는 상기 전기 절연의 환상형 서포트 요소를 포함한다.
단자 피드 스루는 본 발명에 따른 배터리의 제조에 특히 사용된다. 적절한 단자 스터드 및 지지 요소는 이미 충분히 설명되었다. 하우징 패널만이 더 상세한 설명을 요구한다. 원칙적으로, 하우징 패널은 가령 배터리의 커버 또는 베이스와 같은 본 발명에 따른 배터리 하우징의 전 하우징 외측 벽을 구성할 수 있다. 그러나 상기 하우징 패널이 하우징 외측 벽의 부분 영역만을 구성하는 것이 특히 바람직하다. 상기 하우징 패널은 원형 디스크 또는 사각형 디자인으로 구성되는 것이 특히 바람직하다. 하우징 패널은 바람직하게는 본 발명에 따른 배터리의 상기 하우징과 동일한 재료로 구성되는 것이 좋다.
바람직한 실시 예에서, 단자 피드 스루는 클램핑 요소와 하우징 외측 벽 사이의 갭내에서 지지 요소 둘레에 동심원상에 배치되는 상기 언급된 밀봉 요소를 포함한다.
상기 단자 피드-스루는 본원 발명에 따른 방법과 관련하여 상기 언급된 배터리 내에 설치될 수 있다.
상기 방법은 다음의 단계를 포함한다:
- 상기 하우징 패널, 전기 전도성 단자 스터드 및 전기 절연 지지 요소를 포함하는 단자 피드 스루가 제공되며,
- 밀봉 요소의 형성을 위해, 액체 고분자 화합물이 하우징 패널과 클램핑 요소 사이의 갭 내에 주입되고,
- 추가의 가능한 단계에서, 하우징 외측 벽, 예를 들어 커버가 제공되며, 상기 커버는 오프닝 에지에 의해 정해지는 관통 구멍을 가지며,
- 또 다른 가능한 단계에서, 단자 피드 스루가 하우징 외측 벽 내의 관통 구멍에 삽입되고 하우징 패널이 하우징 벽에 결합된다.
단자 피드 스루의 하우징 패널의 크기 및 형상은 제공된 하우징 외측 벽의 관통 구멍의 크기 및 형상에 필수적으로 대응하는 것이 바람직하다. 하우징 외측 벽의 관통 구멍의 폐쇄를 위해 관통 구멍에 단자 피드-스루를 삽입하여, 하우징 외측 벽의 관통 구멍의 오프닝 에지에 하우징 패널의 외주 외측 에지를 결합할 수 있도록 한다.
도 1은 (1) 조립된 상태(단면 도면, 오른쪽) 및 부분적으로 조립되지 않은 상태(왼쪽)로 본원 발명에 따른 단자 피드-스루(100)의 바람직한 실시 예 형태 컴포넌트를 도시한 도면이다. 단자 스터드(101)는 너트(105)(비 조립 상태로 도시되지 않음)와 함께 샤프트(103) 및 볼트 헤드(104)로 구성된 단자 볼트(102)를 포함한다. 볼트 헤드(104) 및 너트(105)는 클램프 요소로 작동한다. 외측의 경우 샤프트(103)에 외부 나사산이 포함되어 있다(도시되어 있지 않음). 너트(105)에는 내부 나사ㅅ산(역시 도시되지 않음)이 포함되어 있으며, 이 나사산은 샤프트(103)의 외부 나사산과 상호 작용할 수 있다. 전기 절연 환상형 지지 요소(106)는 슬리브와 같은 방식으로 샤프트(103)을 에워싼다. 이는 두 개의 환상의 절반 섹션(106a, 106b)으로 구성된다. 지지 요소 외부에는 주변 환상 홈(107)이 포함되어 있다.
또한, 단자 피드 스루는 원형 디스크 형태의 하우징 패널(108)로 구성되며, 주변 오프닝 에지를(108a)에 의해 정해지는 중앙 관통 구멍을 갖는다. 조립된 상태(오른쪽)에서 상기 오프닝 에지(108a)는 환상형 홈(107) 내에 고정되어 있으므로 축 방향으로 포지티브 핏(positive fit)이 형성되도록 한다. 단자 스터드의 샤프트(103)와 슬리브와 같은 방식으로 샤프트를 둘러싸는 지지 요소(106)는 오프닝 에지(108a)에 의해 정해지는 관통 구멍을 닫는다. 또한, 조립된 상태에서 너트(105)와 볼트 헤드(104) 모두는 주변 오프닝 에지(108a)에 의해 정해지는 하우징 패널(108) 내 관통 구멍을 커버한다.
클램핑 요소(105)와 하우징 패널(108)이 환형 갭(112)을 감싸고 있다. 클램핑 요소(105)와 하우징 패널(108)은 환형 갭(111)울 둘러싼다. 상기 갭(110)과 갭(111)은 각각 지지 요소(106)에 의해 내부와 구분된다.
도 2는 도 1의 단자 피드 스루(100)와는 다른 단자 피드 스루(200)를 도시하며, 도 2에서는, 추가로 두 개의 밀봉 요소(209, 210)를 포함한다. 환상의 갭(211, 212)은 한 측에서 볼트 헤드(204)와 하우징 패널(208) 사이에 위치하고 다른 한 측에서 너트(205)와 하우징 패널(208) 사이에 위치한다. 상기 갭은 밀봉 요소(209, 210)에 의해 점유된다. 밀봉 요소의 형성을 위해, 액체 중합체 화합물이 각 케이스에서 주입 성형에 의해 갭(211, 212) 내로 유입되어 그 안에서 경화된다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리(313) 내, 도 2에 도시된 단자 피드-스루(200)의 처리를 개략적으로 도시한 도면이다.
이 같은 목적을 위해, 하우징 커버(314)가 제공되며, 두 개의 원형 관통 구멍(314a, 314b)을 포함한다. 관통 구멍(314a)는 오프닝 에지(314d)에 의해 정해진다. 관통 구멍(314b)는 오프닝 에지(314c)에 의해 정해진다. 원형 관통 구멍(314a, 314b)의 직경은 단자 피드 스루(200)가 관통 구멍 각각에 끼워져서, 하우징 패널(208)의 에지가 오프닝 에지(314c, 314d)와 결합 되도록 한다. 하우징 패널(208)은 따라서 하우징 커버(314)의 한 요소를 구성하며, 결과적으로 하우징 외측 벽의 한 요소를 구성한다. 설명의 명료함을 위해, 단자 피드 스루(200)의 컴포넌트(203, 205, 208)만이 표현된다(위에서 비스듬히 보았을 때).
다음 단계에서, 적어도 하나 이상의 양의 전극과 하나 이상의 음극 전극(도시되지 않음)을 가진 하나 이상의 개별 셀이 삽입되는, 장방형 베이스 및 4개의 측면 벽을 갖는 각 기둥 모양의 컨테이너(315)가 제공된다. 개별 셀의 전극에 단자 스터드를 연결함에 추가하여, 하우징 커버(314)가 컨테이너(315)에 맞춰지고, 용접으로 컨테이너에 접착된다.

Claims (11)

  1. - 주변 오프닝 에지(108a)에 의해 정해진 관통 구멍이 있는 하우징 외측 벽(314)이 있는 금속 하우징을 포함하며;
    - 하나 이상의 양극 전극 그리고 하나 이상의 음극 전극이 있으며, 하우징의 내부에 배열된 하나 이상의 개별 셀을 포함하고;
    - 관통 구멍을 통해 공급되는 샤프트(103; 203)를 포함하는, 하나 이상의 양 전극 또는 하나 이상의 음 전극에 연결된 전기 전도성 단자 스터드(101; 201), 그리고 샤프트 상에 위치하여 관통 구멍을 커버하며, 하우징 외측 벽과 함께 환형 갭(111, 112; 211, 212)을 형성하는 하나 이상의 클램핑 요소(104, 105; 204, 205)를 포함하며;
    - 슬리브와 같은 방식으로 단자 스터드의 샤프트를 둘러싸고 있고, 관통 구멍의 오프닝 에지(108a)가 대향하여 놓이는, 외측을 향한 주변 접촉 표면을 갖는 전기 절연 및 환형 지지 요소(106,206)를 포함하고,
    - 클램핑 요소(104, 105; 204, 205)와 하우징 외측 벽(314) 사이의 갭(111, 112; 211, 212)에서 지지 요소(106; 206)를 중심으로 그 주변에 배치되는 밀봉 요소(209, 210)를 포함하며,
    지지 요소(106, 206)가 유리 또는 세라믹 또는 유리 또는 세라믹 기반 복합 소재로 구성되고,
    밀봉 요소(209, 210)가 플라스틱으로 구성되며,
    지지 요소의 외측을 향한 접촉 표면이 관통 구멍의 오프닝 에지와 직접 접촉하고, 지지 요소의 외측을 향한 접촉 표면이 클램핑 요소와 하우징 외측 벽에 의해 형성된 환형 갭을 내부로 제한하여, 상기 밀봉 요소가 단자 스터드와 직접 접촉하지 않게 됨을 특징으로 하는 배터리(313).
  2. 제1항에 있어서, 밀봉 (sealing) 요소(209, 210)가 갭(111, 112, 211, 212)내에 사출 성형에 의해 형성됨을 특징으로 하는 배터리.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 지지 요소가 환형의 홈(107)을 포함하고 있으며, 이 홈에는 관통 구멍의 오프닝 에지(108a)가 수용됨을 특징으로 하는 배터리.
  4. 제1항 또는 2항에 있어서, 지지 요소(106,206)가 두 개의 환형 절반 섹션(106a, 106b; 206a, 206b)으로 구성됨을 특징으로 하는 배터리.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 2항에 있어서, 단자 스터드(101, 201)가 금속으로 구성됨을 특징으로 하는 배터리.
  8. 제1항에 따른 배터리(313)를 생산하기 위한 단자 피드-스루(100; 200)에 있어서,
    - 주변 오프닝 에지(108a)가 있는 관통 구멍과 주변 외측 에지를 갖는 하우징 패널(108; 208),
    - 전기 전도성 단자 스터드(101;201)로서, 관통 구멍을 통해 공급되는 샤프트(103, 203), 그리고 샤프트상에 위치하며 관통 구멍을 커버하고, 그리고 하우징 패널과 협력하여 환형 갭(111, 112; 211, 212)을 형성하는 하나 이상의 클램핑 요소(104, 105; 204, 205)를 포함하는 전기 전도성 단자 스터드(101;201),
    - 슬리브와 같은 방식으로 단자 스터드의 샤프트(103, 203)를 둘러싸고 있는 전기 절연의 환형 지지 요소(106,206)로서, 외측-향한 주변 접촉 표면을 가지며, 이 같은 표면을 마주하여 관통-구멍의 오프닝 에지(108a)가 직접 놓이는 상기 전기 절연의 환형 지지 요소를 포함하며,
    지지 요소(106, 206)가 유리 또는 세라믹 또는 유리 또는 세라믹 기반 복합 소재로 구성되고,
    밀봉 요소(209, 210)가 플라스틱으로 구성됨을 특징으로 하는 단자 피드-스루.
  9. 제8항에 있어서, 클램핑 요소(104, 105; 204, 205)와 하우징 패널(208) 사이의 갭(111, 112; 211, 212) 내에 지지 요소(106; 206) 주위에 동심원 상으로 배치되는 밀봉 요소(209; 210)를 포함함을 특징으로 하는 단자 피드-스루.
  10. 제1항에 따른 배터리를 생산하기 위한 방법에 있어서,
    - 제8항에 따른 단자 피드 스루(100; 200)를 제공하는 단계;
    - 하우징 패널(108;208)과 클램핑 요소 사이의 갭(111, 112, 211, 212)에 액체 중합체 화합물을 주입하여 상기 갭 내에 밀봉 요소를 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 배터리 생산 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    - 관통 구멍(through-hole)을 포함하는 하우징 벽을 제공하는 단계, 그리고
    - 관통 구멍 내에 단자 피드 스루(100; 200)를 삽입하고 하우징 패널(108, 208)과 하우징 벽을 접합하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 배터리 생산 방법.
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