CH621016A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
CH621016A5
CH621016A5 CH787877A CH787877A CH621016A5 CH 621016 A5 CH621016 A5 CH 621016A5 CH 787877 A CH787877 A CH 787877A CH 787877 A CH787877 A CH 787877A CH 621016 A5 CH621016 A5 CH 621016A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
workpiece
section
glass
hole
housing
Prior art date
Application number
CH787877A
Other languages
English (en)
Inventor
Arabinda Narayan Dey
James Hoo Him
Original Assignee
Mallory & Co Inc P R
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mallory & Co Inc P R filed Critical Mallory & Co Inc P R
Publication of CH621016A5 publication Critical patent/CH621016A5/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/375Vent means sensitive to or responsive to temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine auf geringe Überdrucke gegenüber Normaldruck ansprechende Entlüftungsvorrich- 55 tung für ein in einem geschlossenen Metallgehäuse angeordnetes elektrisches Gerät sowie eine Verwendung dieser Entlüftungsvorrichtung.
Derartige Entlüftungsvorrichtungen werden üblicherweise zum einmaligen Gebrauch gebaut und dienen als Sicherheits- 60 Vorrichtung, damit unter Druck stehende Medien aus einem geschlossenen Raum austreten können. Einige Entlüftungsvorrichtungen, wie beispielsweise gasdurchlässige und flüssigkeitsundurchlässige Membranen oder druckempfindliche bewegliche Bauteile, die sich bei erhöhten Drücken für eine gewisse 65 Zeit öffnen, sind für wiederholte Verwendung brauchbar. Diesen fehlt aber die hermetische Abdichtung, die beispielsweise für elektrochemische Zellen mit reaktiven Werkstoffen wie
Lithium, mit organischen Lösungsmitteln hohen Dampfdruckes wie Tetrahydrofuran und mit anorganischen Elektrolyt/ Lösungsmittel-Gemischen wie Thionylchlorid (SOCI2) und Schwefeldioxyd (SO2) erforderlich sind.
Unter denjenigen Entlüftungsvorrichtungen, die zur einmaligen Verwendung ausgebildet sind, ist der gebräuchlichste Typ wohl derjenige, der einen Stopfen aus einem druck- und/oder temperaturempfindlichen Material aufweist, der in eine in dem zu schützenden Gerät vorgesehene Öffnung gedrückt wird und bei hohem Druck wieder herausgedrückt wird oder bei hohen Temperaturen schmilzt Dieser Typ einer Entlüftungsvorrichtung erlaubt aber keine hermetische Abdichtung, da eine allzu starke Bindung zwischen dem Stopfen und der Wandung der Öffnung nicht vorgesehen sein darf, weil der Stopfen sonst nicht herausgestossen werden kann. Dazu kommt, dass derartige Entlüftungsvorrichtungen zuverlässig nur zum Entlüften von Gasen verwendbar sind, wenn die Drücke 27,2 atm übersteigen. Bei niedrigeren Drücken verhält sich der Stopfen unzuverlässig und unregelmässig, so dass der Ansprechpunkt für die Entlüftung nicht mit ausreichender Sicherheit vorherbestimmt werden kann. Wirklich hermetisch abdichtende Entlüftungsvorrichtungen sind in Gehäuse mit gleichmässiger, normierter Struktur eingesetzt in denen ein Teilstück einer Wandung des Gehäuses vorsätzlich durch Verminderung der Wandungsstärke als Schwachstelle ausgebildet ist, so dass sich in der Wandung des Behälters bei erhöhten Drücken eine Entlüftungsöffnung bildet, die einen Druckausgleich ermöglicht. Diese Entlüftungsvorrichtungen weisen ebenfalls eine Reihe von Nachteilen auf, obwohl sie eine hermetische Abdichtung erlauben. Da die Wandung des Gehäuses an einer Stelle dünner ist, wird diese Stelle anfällig für Angriffe durch den Elektrolyten und eine nachfolgende Korrosion. Ferner wird die Stabilität des Gehäuses geschwächt und das Gehäuse ist dadurch anfälliger gegen äussere Einwirkung. Diese Faktoren werden besonders wichtig, wenn die Vorrichtung bereits bei niedrigen Drücken ansprechen soll, da dann die Schwachstelle im Gehäuse extrem dünn gemacht werden muss. Die Abhängigkeit der Entlüftung von unelastischen Dehnungen des Werkstoffes erschwert zusätzlich die genaue Berücksichtigung der für das Ansprechen der Entlüftungsvorrichtung wichtigen Charakteristika, die von den verschiedenartigsten Faktoren wie Form, Krümmungen und Dicke des Gehäuses und von den Werkstoffeigenschaften abhängen. So wird beispielsweise der Druck, bei dem sich die Entlüftungsöffnung bildet, nicht durch die stabilen elastischen Eigenschaften des Werkstoffes bestimmt, sondern durch dessen Grenzverhalten bei plastischer Verformung, welches von der Zusammensetzung und der mechanischen und thermischen Vorgeschichte des Werkstoffes abhängt, der zur Bildung der Entlüftungsöffnung zerstört werden muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine verlässlich hermetisch abdichtende, auf geringe Überdrucke gegenüber Normaldruck ansprechende Entlüftungsvorrichtung zu schaffen, die bei vorbestimmten niedrigen Drücken zuverlässig geöffnet wird, die inert ist sowohl gegen innere reaktive Werkstoffe, als auch gegen äussere Gewaltanwendung oder vorschriftswidrige Behandlung und die unkompliziert aufgebaut ist, so dass sie billig und leicht herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Entlüftungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss gelöst durch ein nachgiebiges metallisches Teilstück des Gehäuses mit einem Loch vorgegebener Grösse, ein metallisches Werkstück, das das Loch überdeckt und dessen Fläche grösser ist als diejenige des Loches, so dass es das Teilstück entlang des gesamten Lochumfanges überlappt und eine Glas- oder Keramikschicht zwischen dem Teilstück und dem Werkstück, die beide hermetisch miteinander verbindet und auf beiden haftet, wobei das
3
621016
Glas bzw. die Keramik und die metallischen Werkstoffe des Teilstückes und des Werkstückes im wesentlichen den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzen und eine Bewegung des Werkstückes relativ zum Teilstück unbehindert von weiteren Kopplungen zwischen dem Werkstück und dem Gehäuse oder dem elektrischen Gerät ist.
Im Gebrauch ist die Entlüftungsvorrichtung so angeordnet, dass der Druck in dem Metallgehäuse durch das Loch in dem nachgiebigen Teilstück auf das metallische Werkstück wirkt. Eine zumindest teilweise Entlüftung erfolgt durch Ausbiegen des nachgiebigen Metallstückes, wodurch die Scherspannungen in den Glas-Metall-Verbindungen entstehen.
Aus der US-PS 3 646 405 ist eine hermetische Dichtung für ein Gehäuse bekannt, das ein elektrisches Bauelement enthält. Die Dichtung weist eine metallische Abschlussplatte auf, die mit der Wand des Gehäuses durch einen Glasrahmen abdichtend verbunden ist. Eine metallische Anschlusselektrode ist sowohl an der Abschlussscheibe als auch an dem elektrischen Bauelement in dem Gehäuse starr befestigt. Das Gehäuse enthält Kondensatoren oder Halbleiter-Bauelemente, die durch Vergussmasse an ihrem Platz gesichert sein können. Die gesamte Anordnung wird bei Normaldruck beschrieben.
Es hat sich nunmehr herausgestellt, dass eine Technologie, die der in der US-PS 3 646 405 zur Bildung hermetisch abgedichteter Anschlüsse geoffenbarten gleicht, mit Abwandlungen verwendbar für den völlig anderen Zweck der Bildung einer auf geringe Druckunterschiede ansprechenden Entlüftungsvorrichtung für ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise elektrochemische Zellen, gemacht werden kann. Elektrische Geräte mit einer derartigen Entlüftungsvorrichtung müssen bei ansteigendem inneren Druck betrieben werden können, aber dieser innere Druck muss aus Sicherheitsgründen unter einem kritischen Druck gehalten werden. Als eine derartige Entlüftungsvorrichtung ist die aus der US-PS 3 646 405 bekannte Dichtung nicht geeignet, weil das die Abschlussplatte und den Glasrahmen tragende metallische Teilstück des Gehäuses nicht nachgiebig ausgebildet ist und die Abschlussplatte zudem durch die starre Anschlusselektrode an einem Ausbeulen, das eine Voraussetzung für das Abscheren der Glasverbindung ist, gehindert wird.
Das Metallgehäuse kann ein Zylinder sein, an dessen einer Stirnfläche die Entlüftungsvorrichtung angeordnet ist. Zweckmässigerweise ist hierbei das Werkstück als Scheibe ausgebildet und das Loch kreisförmig, wobei beide konzentrisch zueinander angeordnet sind. Bei Erhöhung des inneren Druckes wölbt sich das nachgiebige Teilstück des Gehäuses wie eine Kuppel nach aussen. Erreicht die durch diese Auswölbung erzeugte Scherkraft eine gewisse Grösse, so bricht entweder die Glas- oder Keramikschicht selbst oder die Haftung zwischen dieser Schicht und dem metallischen Teilstück und/oder dem metallischen Werkstück reisst ab. Um die Auswölbung des Teilstückes des Gehäuses zu ermöglichen, ist es notwendig,
dass die Entlüftungsvorrichtung in ihrer nach aussen gerichteten Bewegung nicht in nennenswertem Masse behindert wird. Deshalb soll das metallische Werkstück durch keine starren Bauteile mit irgendeinem Element im Inneren des Gehäuses verbunden werden.
Die Glas- oder Keramikschicht kann die gesamte Oberfläche des metallischen Werkstückes bedecken. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schicht jedoch ringförmig ausgebildet, wobei der innere Durchmesser des Ringes annähernd gleich demjenigen des Loches ist.
Vorzugsweise ist das Teilstück eben und das Werkstück weist durchgehend im wesentlichen die gleiche Dicke auf.
Es ist vorteilhaft, wenn sich die thermischen Ausdehnungskoeffizienten um weniger als 2x 10_6/°C voneinander unterscheiden. Besonders geeignete Werkstoffe sind Nickel-Eisen-Legierungen für das Teilstück und das Werkstück und Borsilikatglas für die Glasschicht.
Besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung der erfin-dungsgemässen Vorrichtung am Metallgehäuse einer elektrochemischen Zelle gezeigt, die eine negative Elektrode aus einem Alkalimetall und/oder einen Thionylchlorid-Elektrolyten aufweist. Insbesondere bei derartigen Zellen ist die erfindungs-gemässe Entlüftungsvorrichtung zweckmässigerweise so ausgelegt, dass sie unterhalb eines Druckes von ungefähr 13,6 atm, vorzugsweise zwischen 5,4 und 8,2 atm öffnet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Entlüftungsvorrichtung;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 und
Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend demjenigen gemäss Fig. 2 durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 und 2 weist eine flache kreisförmige und nachgiebige metallische Scheibe 10 auf, die Abschlussdeckel für ein Gehäuse einer elektrochemischen Zelle ist. Sie kann als Teilstück des Gehäuses selbst ausgebildet sein. In ihrer Mitte weist sie ein konzentrisches kreisförmiges Loch 15 auf. Ein metallisches Werkstück 12, das ebenfalls die Form einer Scheibe hat und von gleichmässiger Dicke ist, hat einen Durchmesser, der grösser als derjenige des Loches 15 ist und überdeckt das Loch konzentrisch. Der den Rand des Loches 15 überlappende Bereich des Werkstückes 12 hat eine ganz bestimmte Grösse. Eine Glasdichtung 13 verbindet das Werkstück 12 mit dem Behälter-Teilstück 10 durch eine an sich bekannte Glas-Metall-Verbindungstechnik. Durch die Überlappung zwischen dem Werkstück 12 und dem Teilstück 10 kann die Entlüftungsvorrichtung durch äussere Kräfte nicht beschädigt werden, da jeder äussere Druck auf das Werkstück an den abstützenden, überlappenden Bereich des Gehäuseteilstückes weitergegeben wird. Die Glasdichtung 13 stellt einen hermetischen Verschluss dar, der gegen korrosive Werkstoffe in der Zelle widerstandsfähig ist, und besitzt ausreichende Festigkeit, um den normalen Betriebsdrücken standzuhalten, aber sie bricht bei geringem Überdruck im Gehäuse.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 weist ein nachgiebiges metallisches Teilstück 20 eines Gehäuses mit einem Loch 25 auf. Ein metallisches Werkstück in Form einer Scheibe 22 ist mittels einer ringförmigen Glasdichtung 23 abdichtend mit dem Teiltück 20 verbunden. Der innere Durchmesser 24 des Ringes 23 ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Loches 25. Durch das Loch 24 in dem Glasdichtungsring 23 kann der innere Druck in dem Gehäuse direkt auf das Werkstück 22 wirken. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 und 2 kann der innere Druck dagegen direkt nur auf die Glasschicht 13 und damit nur indirekt auf das Werkstück 12 wirken.
Obwohl jedes gewünschte Metall für die metallischen Elemente, d. h. das Gehäue-Teilstück 10 bzw. 20 und das Werkstück 12 bzw. 22 verwendet werden können, haben die grösste Verbreitung als hermetische Dichtungen wohl doch die Nickel-Eisen-Legierungen gefunden, die unter dem Handelsnamen «Kovar» vertrieben werden und die ungefähr 54% Eisen, 28% Nickel und 18% Kobalt enthalten. Derartige Nickel-Eisen-Legierungen weisen im allgemeinen einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der im wesentlichen gleich demjenigen von Borsilikatglas ist. Einer derjenigen Verfahrensschritte bei der Herstellung einer hermetischen Dichtung unter Verwendung von Kovar-Metall besteht in der Bildung eines Oxydfilmes auf dem Kovar-Metall vor dem Aufbringen des Borsilikatglases. Die Dicke dieses Oxydfilmes scheint wichtig zu sein, denn ein zu dünner oder ein zu dicker Oxydfilm kann eine Dichtung ergeben, die nicht hermetisch abdichtet oder andere unerwünschte Eigenschaften besitzt. Der Oxydfilm auf der Oberfläche des Kovar-Metalles geht eine Lösung oder innige Ver-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
621016
4
bindung mit Bestandteilen des geschmolzenen Glases, wie bei- gen Gehäuse-Teilstückes bei Erhöhung des Innendruckes im spielsweise der Kieselsäure und dem Bortrioxyd ein und Gehäuse erhebliche Scherkräfte erzeugt, die zum Bruch oder scheint dabei eine Art Schmelzverbindung zwischen dem Ablösen der Glas- oder Keramikschicht führen.
Kovar-Metall und der Glasschicht herzustellen. Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele noch
Der thermische Ausdehnungskoeffizient von Kovar 5 näher erläutert.
beträgt ungefähr 5x 10_6/°C und geeignete Gläser, die einen ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten haben, sind Beispiel 1
die Borsilikatgläser, die üblicherweise ungefähr 80%, SiOz, unge- Drei zylindrische elektrochemische Zellen mit je einem fähr 14% B2O3, bis zu ungefähr 4% Na2Û und als Rest AI2O3 ent- Gehäuse von 32,5 mm äusserem Durchmesser und 61 mm halten. 10 Höhe haben je einen Abschlussdeckel aus Kovar-Metall, der
Es ist wichtig, dass das Metall des Gehäuse-Teilstückes 10 ein Loch mit 4 mm Durchmesser aufweist. Mittels einer Dilata-bzw. 20 unbeschadet seiner Zusammensetzung ausreichend tionsdichtung ist über diesem Deckel eine Kreisscheibe von dünn.ist, damit das Teilstück bei innerem Überdruck nach aus- 9,5 mm Durchmesser befestigt. Die Dilatationsdichtung weist sen ausbeulen kann. Wie bereits erwähnt, entstehen bei diesem einen aus Corning 7052 Glas bestehenden Ring mit einer Dicke Ausbeulen in der Glasdichtung 13 bzw. 23 Scherspannungen, 15 von 0,38 mm auf. Um die Bindung zwischen dem Glas und den die von einer gewissen Stärke ab ausreichen, die Dichtung auf- Metallbauteilen herzustellen, wurden der Metalldeckel und die zubrechen. Dieser Vorgang wird durch den gegen die Innen- metallische Kreisscheibe zuerst oxidiert, und dann mit dem seite der Dichtung 13 bzw. des Werkstückes 22 gerichteten Glasring zwischen sich in einen Ofen gelegt. Das Glas wurde Druckkräfte unterstützt, deren Grösse vom inneren Druck geschmolzen und bei einer Temperatur von 1150 °C für 25
selbst und von der Grösse des Loches 15 bzw. 25 abhängt. Der 20 Minuten geglüht, um eine hermetisch dichte Bindungmit den Widerstand gegen das Aufbrechen der Dichtung hängt dage- Metallbauteilen herzustellen.
gen direkt von der Grösse der Überlappung zwischen den Teil- Um die Entlüftungsvorrichtung zu testen, wurde Druckluft stücken 10 bzw. 20 und den Werkstücken 12 bzw. 22 ab. in die Gehäuse eingeführt und der Druck, bei dem die Entlüf-
Obgleich also unterschiedliche Kräfte für den Bruch der tungsvorrichtung nicht öffnete, gemessen. Alle drei Gehäuse Dichtung verantwortlich sind wurde festgestellt, dass die 25 entlüfteten sich automatisch bei einem inneren Überdruck von Ergebnisse bei bestimmten Werkstoffen von bestimmter 7,15± 0,35 atm.
Grösse und Dicke gut reproduzierbar sind. Infolgedessen kann ein Gerät wie eine elektrochemische Zelle so hergestellt wer- Beispiel 2
den, dass die Entlüftung bei einem ganz bestimmten Druck In Gehäuse aus Nickel von der gleichen Grösse wie bei Bei-
innerhalb enger Grenzen erfolgt. Die erfindungsgemässen Ent- 30 spiel 1 wurde je eine negative Elektrode aus Lithium, eine koh-lüftungsvorrichtungen sind mit besonderem Vorteil verwend- lenstoffhaltige positive Elektrode und ein 1 molarer LiAlCU-bar bei elektrochemischen Zellen (insbesondere Li/SOCh-Zel- Thionylchlorid-Elektrolyt eingeführt. Das Gehäuse wurde mit len) bei Drücken bis zu 13,6 atm Überdruck und in einer bevor- einem Deckel aus Kovar-Metall, der eine erfindungsgemässe zugten Ausführungsform bei Drücken im Bereich von 5,4 bis 8,2 Entlüftungsvorrichtung aufwies, verschlossen. Die Zellen wur-atm Überdruck. 35 den absichtlich aussen kurzgeschlossen. Derartige Zellen mit
Die bekannten hermetisch abdichtenden Glas-Metall-Dich- Thionylchlorid haben häufig die Neigung, trotz einer eingebau-tungen kann man in zwei Klassen einteilen, nämlich Dilata- ten Entlüftungsvorrichtung zu explodieren; die Zellen dieses tions- und Kompressionsdichtungen. Die letzteren basieren auf Beispieles entlüfteten sich jedoch ohne Explosion automatisch, der Elastizität des Glases und auf der durch die Unterschiede in den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Metall- und 40 Die bisher üblichen Gehäuse von elektrochemischen Zellen Glasbausteine gebildeten Spannungen. Bei den Dilatationsdich- wurden automatisch bei Drücken um ungefähr 27,2 atm entlüf-tungen liegen die thermischen Ausdehnungskoeffizienten des tet. Gerade bei den hier beschriebenen Zellen mit Thionylchlo-Glas- oder Keramikwerkstoffes dicht bei denjenigen der rid und bei ähnlichen Zellen ist es aber wünschenswert, dass die
Metallbauteile. Die hermetische Abdichtung hängt zusätzlich automatische Entlüftung bei geringeren inneren Überdrücken von der Haftung der Glas- oder Keramikschicht auf den Metall-45 erfolgt. Deshalb können die erfindungsgemässen Entlüftungsbauteilen ab. Der maximal zulässige Unterschied zwischen den Vorrichtungen besonders vorteilhaft in derartigen Zellen verAusdehnungskoeffizienten jedes Teiles der Dichtung beträgt wendet werden, da sie so ausgebildet werden können, dass die üblicherweise ungefähr 2x10~6/°C. Entlüftung zuverlässig bei einem vorbestimmten Druck erfolgt,
Die bei der erfindungsgemässen Entlüftungsvorrichtung der niedrig genug ist, um die oben geschilderten Probleme benutzten Glas-Metall-Dichtungen sind Dilatationsdichtungen, w nicht aufkommen zu lassen. Darüber hinaus bildet die erfin-Aufgrund der im wesentlichen gleichen thermischen Ausdeh- dungsgemässe Entlüftungsvorrichtung sehr schnell eine Entlüf-nungskoeffizienten aller verwendeten Werkstoffe treten Scher- tungsöffnung, die gross genug ist, das Thionylchlorid sicher zu Spannungen in der Dichtung bei Temperaturänderungen nicht entlüften, bevor ein zusätzlicher innerer Druck aufgebaut wer-auf ; dagegen werden aber durch das Ausbeulen des nachgiebi- den kann.
1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

621016 PATENTANSPRÜCHE
1. Auf geringe Überdrucke gegenüber Normaldruck ansprechende Entlüftungsvorrichtung für in einem geschlossenen Metallgehäuse angeordnetes elektrisches Gerät, gekennzeichnet durch ein nachgiebiges metallisches Teilstück (10,20) s des Gehäuses mit einem Loch (15,25) vorgegebener Grösse,
ein metallisches Werkstück (12,22), das das Loch überdeckt und dessen Fläche grösser ist als diejenige des Loches, so dass es das Teilstück entlang des gesamten Lochumfanges überlappt, und eine Glas-oder Keramikschicht (13,23) zwischen io dem Teilstück und dem Werkstück, die beide hermetisch miteinander verbindet und auf beiden haftet, wobei das Glas bzw. die Keramik und die metallischen Werkstoffe des Teilstückes und des Werkstückes im wesentlichen den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzen und eine Bewegung 15 des Werkstückes relativ zum Teilstück unbehindert von weiteren Kopplungen zwischen dem Werkstück und dem Gehäuse oder dem elektrischen Gerät ist.
2, dadurch gekennzeichnet, dass die Glas- oder Keramikschicht (23) ringförmig ist und dass ihr innerer Durchmesser annähernd 25 gleich demjenigen des Loches (25) ist.
2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (12,22) eine Scheibe und 20 das Loch (15,25) kreisförmig ist, und dass beide konzentrisch angeordnet sind.
3, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilstück (10,20) und das Werkstück (12,22) aus einer Nickel-Eisen-Legierung bestehen und die Glasschicht ( 13,23) ein Borsilikatglas ist. 30
3. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und
4, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilstück (10,20) eben ist und das Werkstück (12,22) durchgehend im wesentlichen die gleiche Dicke aufweist.
4. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die thermischen Ausdehnungskoeffizienten um weniger als 2x 10_6/oC voneinander unterscheiden.
5. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, dass sie so ausgelegt ist, dass sie « unterhalb eines Druckes von ungefähr 13,6 atm öffnet.
6. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35
7. Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
8. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungsdruck zwischen ca. 5,4 und 8,2 atm liegt
9. Verwendung der Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch « 1 am Metallgehäuse einer elektrochemischen Zelle, die eine negative Elektrode aus einem Alkalimetall und/oder einen Thionylchlorid-Elektrolyten aufweist.
CH787877A 1976-06-28 1977-06-27 CH621016A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US70042176A 1976-06-28 1976-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH621016A5 true CH621016A5 (de) 1980-12-31

Family

ID=24813439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH787877A CH621016A5 (de) 1976-06-28 1977-06-27

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4115629A (de)
JP (1) JPS6041825B2 (de)
AU (1) AU509239B2 (de)
BE (1) BE856125A (de)
CA (1) CA1076201A (de)
CH (1) CH621016A5 (de)
DE (1) DE2728753C2 (de)
DK (1) DK284877A (de)
FR (1) FR2357074A1 (de)
GB (1) GB1545028A (de)
IL (1) IL52059A (de)
IT (1) IT1080966B (de)
MX (1) MX143683A (de)
NL (1) NL7707031A (de)
SE (1) SE441321B (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4127702A (en) * 1977-10-11 1978-11-28 Catanzarite Vincent Owen Self-venting battery
US4184014A (en) * 1978-11-24 1980-01-15 P. R. Mallory & Co. Inc. Abuse resistant cells containing fluid depolarizers
US4397919A (en) * 1979-03-22 1983-08-09 Standard Oil Company Explosion resistant battery cells
US4233372A (en) * 1979-05-09 1980-11-11 P. R. Mallory & Co. Inc. Hermetic seal for electrochemical cell
US4360572A (en) * 1981-02-18 1982-11-23 Honeywell, Inc. Electrochemical cell
US4350747A (en) * 1981-06-16 1982-09-21 Union Carbide Corporation Electrochemical cell with externally coated hermetic seals
IL63120A (en) * 1981-06-18 1985-01-31 Tadiran Israel Elect Ind Ltd Safety device for electrochemical cells
EP0068837A1 (de) * 1981-06-29 1983-01-05 Union Carbide Corporation Elektrochemische Zelle
EP0068836A1 (de) * 1981-06-29 1983-01-05 Union Carbide Corporation Nicht wiederabdichtendes Sicherheitsventil für elektrochemische Zellen
GB2126281A (en) * 1982-07-21 1984-03-21 Johnson Matthey Plc Pressure relieving devices
CH658342A5 (de) * 1983-01-07 1986-10-31 Sonval S A Gasdichte primaerbatterie.
US4531177A (en) * 1984-01-09 1985-07-23 Sprague Electric Company Electrolytic capacitor containing a hydrochloric acid electrolyte
US4486514A (en) * 1984-03-30 1984-12-04 Union Carbide Corporation Hermetically sealed galvanic cell having safety vent construction
US4572877A (en) * 1985-06-27 1986-02-25 Union Carbide Corporation Hermetic seal for an electrochemical cell
EP0216004A3 (de) * 1985-09-20 1987-06-16 Union Carbide Corporation Galvanische Zelle mit Sicherheitsventilkonstruktion
US4672010A (en) * 1986-07-18 1987-06-09 Eveready Battery Company Terminal pin-collector plate assembly for hermetically sealed cells
DE3809406A1 (de) * 1988-03-21 1989-10-05 Geraetebau Gmbh Batteriepack
US5279907A (en) * 1992-05-11 1994-01-18 Emerson Electric Co. Safety vent for a container and method of making the same
US5727313A (en) * 1992-05-11 1998-03-17 Emerson Electric Co. Method of manufacturing lid covers for containers and product
TW355162B (en) * 1996-02-15 1999-04-01 Toyo Kohan Co Ltd Clad material
DE69736004T2 (de) * 1996-08-06 2006-10-26 Toyo Kohan Co., Ltd. Sicherheitsventilelement für kondensator und kondensatorgehäusedeckel mit sicherheitsventil
DE10350693A1 (de) * 2002-10-31 2004-05-19 Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi Batteriepack
EP1517073A1 (de) * 2003-09-19 2005-03-23 Universita degli Studi di Trento Glasberstscheibe
DE102005060290B3 (de) * 2005-12-15 2006-12-21 Ritter Gmbh Hämodialyse-Salzbehälter mit Belüftung
US8082663B1 (en) * 2007-11-12 2011-12-27 Sandia Corporation Method for hermetic electrical connections
DE102010003256B4 (de) * 2010-03-25 2022-03-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckausgleichselemente für ein gegenüber der Umgebung abgeschlossenes Gehäuse und Gehäuse
CN106847549B (zh) * 2015-12-05 2023-09-05 佛山市欣源电子股份有限公司 一种超级电容器储能结构的制备方法
WO2018226344A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 Medtronic, Inc. Feedthrough assembly including ferrule with tapered extension(s)
DE102022115840A1 (de) * 2022-06-24 2024-01-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Batterie mit geschwächter Verbindung von Gehäusemantel und Gehäusedeckel

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES247545A1 (es) * 1958-03-08 1959-09-01 Svenska Ackumulator Ab Perfeccionamientos en cubas para acumuladores
US3064065A (en) * 1961-05-10 1962-11-13 Sonotone Corp Fusion-sealed metal-encased rechargeable alkaline battery cell
US3646405A (en) * 1969-01-08 1972-02-29 Mallory & Co Inc P R Hermetic seal

Also Published As

Publication number Publication date
US4115629A (en) 1978-09-19
AU509239B2 (en) 1980-05-01
IT1080966B (it) 1985-05-16
FR2357074B1 (de) 1981-12-31
IL52059A (en) 1980-11-30
CA1076201A (en) 1980-04-22
DK284877A (da) 1977-12-29
GB1545028A (en) 1979-05-02
MX143683A (es) 1981-06-24
SE7707397L (sv) 1977-12-29
JPS6041825B2 (ja) 1985-09-19
AU2609377A (en) 1978-12-21
BE856125A (fr) 1977-10-17
JPS531824A (en) 1978-01-10
DE2728753C2 (de) 1985-11-21
FR2357074A1 (fr) 1978-01-27
SE441321B (sv) 1985-09-23
NL7707031A (nl) 1977-12-30
DE2728753A1 (de) 1978-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2728753C2 (de) Entlüftungsvorrichtung für ein elektrisches Gerät und Verwendung derselben
DE2802728C2 (de) Elektrochrome Anzeigezelle
EP2675767B1 (de) Durchführung
DE69603656T2 (de) Gasdichte Sekundärzelle
EP0129714B1 (de) Elektrischer Kondensator
DE2733948C3 (de) Galvanische Zelle mit alkalischem Elektrolyten
DE68907391T2 (de) Dicht verschlossene flache Batterie mit hermetischer Dichtung.
DE1421634A1 (de) Dichtungsscheibe
DE112019002091T5 (de) Explosionsgeschütztes gehäuse für eine energiespeichervorrichtung sowie eine energiespeichervorrichtung
DE69023071T2 (de) Elektrische Vorrichtung mit Glasdichtungen enthaltenden Durchführungen.
EP3597267B1 (de) Glas-metall-durchführung
DE69209318T2 (de) Zylindrische zelle mit verbesserter verschlussanordnung
DE112019002090T5 (de) Abdeckplattenanordnung für eine Lithium-Ionen-Batterie und Energiespeichervorrichtung
DE19805142C2 (de) Hochtemperatur-Brennstoffzelle sowie deren Verwendung
DE102011012430A1 (de) Durchführung
DE69700426T2 (de) Abdichtung für die Poldurchführung in einer geschlossenen Sekundärbatterie
DE3436115C2 (de) Gasdichte Blei-Akkumulatorzelle
EP1010973B1 (de) Kapazitive Druck- oder Differenzdruckmesszellen und Verfahren zu deren Herstellung
DE19515457C1 (de) Brennstoffzelle
DE2709646A1 (de) Elektrochemische zelle
CH665309A5 (de) Mit mineralischem fuellstoff versetzter verschluss fuer galvanische zellen.
DE2941749C2 (de)
DE2800162A1 (de) Dicht schliessender verschluss fuer eine batterie und verfahren zur herstellung desselben
DE2924188C2 (de) Zellengehäuse für ein galvanisches Element
DE102018010403B3 (de) Glas-Metall-Durchführung

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased
PL Patent ceased