馈通装置的制作方法

文档序号:17118959发布日期:2019-03-15 23:36阅读:150来源:国知局
馈通装置的制作方法

本申请要求于2016年1月8日提交的美国专利申请62/276,649的优先权,其全部内容通过引用并入本文。本申请与2014年2月27日提交的美国专利申请14/192558相关,该美国专利申请14/192558要求于2013年3月12日递交的美国专利申请61/777,777的优先权,两者都通过引用整体并入本文。

本发明总体涉及一种馈通装置(feedthroughdevice),更具体地,涉及一种密封的电馈通装置。



背景技术:

馈通装置是用于将电力穿过壁传输(典型地为密封壳体的壁)的电气装置。例如,在一些情况下,可以利用馈通装置将电力传输穿过电化学壳体的壁(例如,延伸到电池中的端子)、加热壳体的壁(例如,延伸到炉中的热电偶)、加压壳体的壁(例如,延伸进入潜水艇中的连通连接件)等。因此,在一些应用中,馈通装置可能在其延伸穿过的壁的至少一侧上经历恶劣环境(例如,馈通装置可能在密封壳体里面暴露于腐蚀性物质、增加的压力和/或升高的温度)。馈通装置也可以用作热馈通装置,该热馈通装置用于经由适于传热的导体将热能穿过壁传输。

因此,需要一种馈通装置,其能够将电力穿过壳体的壁传递并且有效地承受壳体内的恶劣环境,以防止其他物质进入和离开所述壳体,而又使得制造时间和成本最小化。



技术实现要素:

本发明的一个实施例涉及一种馈通装置,所述馈通装置包括主体、导体和绝缘体,所述主体具有纵向间隔开的第一端面和第二端面,以及内表面,所述内表面限定了纵向延伸穿过所述主体的开口;所述导体在所述主体的所述开口内延伸;所述绝缘体在所述主体的所述开口内延伸,并横向地位于所述导体和所述主体的内表面之间,以使所述导体与所述主体绝缘;其中导体包括由所述绝缘体围绕的内部部分和延伸超出所述绝缘体的外部部分,所述外部部分的直径大于所述内部部分的直径。

本发明的另一个实施例涉及一种馈通装置,所述馈通装置包括主体、导体和绝缘体,所述主体具有纵向间隔开的第一端面和第二端面,以及内表面,所述内表面限定了纵向延伸穿过所述主体的开口;所述导体在所述主体的所述开口内延伸;所述绝缘体在所述主体的所述开口内延伸,并横向地位于所述导体的内部部分和所述主体的内表面之间,以使所述导体与所述主体绝缘;其中导体包括由所述绝缘体包围的内部部分和延伸超出绝缘体的外部部分;并且其中外部部分包括扁平部分。

在一些实施例中,主体的第一端面和第二端面之间的距离是导体的内部部分的直径的至少三倍。

在一些实施例中,主体的外径是所述导体的所述内部部分的直径的四倍以上。

在一些实施例中,馈通装置是多个馈通装置中的一个,其中每个馈通装置与其他馈通装置绝缘。

在一些实施例中,导体的压缩屈服强度大于绝缘体的压缩屈服强度,并且其中主体的压缩屈服强度大于绝缘体的压缩屈服强度。

在一些实施例中,绝缘体被压缩至少5%。在一些实施例中,绝缘体被压缩至少10%。在一些实施例中,绝缘体被压缩至少15%。在一些实施例中,绝缘体被压缩至少25%。在一些实施例中,绝缘体被压缩至少50%。在一些实施例中,绝缘体被压缩少于85%。在一些实施例中,绝缘体被压缩少于80%。在一些实施例中,导体被压缩超过1%。在一些实施例中,导体被压缩超过5%。在一些实施例中,导体被压缩超过10%。在一些实施例中,导体被压缩超过15%。在一些实施例中,导体被压缩超过20%。在一些实施例中,导体被压缩超过25%。

在一些实施例中,主体具有至少一个压痕,该压痕纵向地形成在第一端面和第二端面中的至少一个中,与该至少一个纵向压痕相关地,主体的内表面的一部分被横向地抵靠绝缘体移位,以将绝缘体和导体压接在主体的开口内,并保持横跨馈通装置的气密密封。在一些实施例中,至少一个压痕的纵向深度是主体的第一端面和第二端(面)之间的距离的至少20%。在一些实施例中,至少一个压痕的纵向深度是主体的第一端面和第二端(面)之间的距离的至少25%。在一些实施例中,至少一个压痕的纵向深度是主体的第一端面和第二端(面)之间的距离的至少30%。在一些实施例中,至少一个压痕的纵向深度小于主体的第一端面和第二端(面)之间的距离的40%。在一些实施例中,至少一个压痕的纵向深度小于主体的第一端面和第二端(面)之间的距离的35%。在一些实施例中,至少一个压痕的纵向深度小于主体的第一端面和第二端(面)之间的距离的30%。

在一些实施例中,外部部分包括适于焊接连接的表面。

在一些实施例中,主体和导体由相同的金属材料制成,绝缘体由聚合材料制成。

在一些实施例中,导体是电导体。

在一些实施例中,导体是热导体。

附图说明

图1是馈通装置的一个实施例的透视图;

图2是图1的馈通装置的侧视图;

图3是图1的馈通装置的俯视图;

图4是沿着平面4-4截取的图3的馈通装置的横截面;

图5是馈通装置的一个实施例的侧视图;

图6是馈通装置的一个实施例的透视图;

图7是图6的馈通装置的侧视图;并且

图8是馈通装置的一个实施例的侧视图。

在附图的若干视图中相应的附图标记指示相应的部件。

具体实施方式

现在参考附图,特别是图1-3,根据一个实施例的馈通装置总体上由附图标记100表示。馈通装置100包括导体102、包围导体102的至少一部分的绝缘体104、以及包围绝缘体104的至少一部分的主体106。在一些实施例中,导体102是电导体。在一些实施例中,导体102是热导体。

在所示实施例中,主体106是密封壳体的壁(例如锂电池单元壳体的端壁)的全部或一部分。主体106具有纵向端面,在此称为第一面108(例如,电池单元壳体的外表面)以及与所述第一面108纵向间隔开的第二面110(例如,电池壳体的内表面)。第三面(例如,横向外表面)112在第一面108和第二面110之间纵向延伸,并且宽泛地限定主体的外表面。主体106还具有纵向延伸穿过所述主体的开口114,该开口114限定主体的内表面以及主体的纵向轴线l(图4)。

导体102、绝缘体104和由开口114限定的主体的内表面具有基本上圆形的横截面轮廓(图3)。然而,在其他实施例中,导体102(以及绝缘体104和主体106的内表面)可以具有任何横截面形状,例如正方形、矩形、五边形、六边形、八边形或其他合适的形状。虽然在所示实施例中开口114基本上居中地定位在主体106上,但是开口114可以位于主体106上的其它位置而不脱离本发明的范围。

如本文所用,术语“内部”、“向内”或其任何变型是指代相对更靠近纵向轴线l的布置的方向性修饰语,并且术语“外部”、“向外”或者其任何变型是指代相对远离参考位置或部件的布置的方向性修饰语。另外,如本文所用,术语“长度”或其任何变型是指由纵向轴线l限定的尺寸,术语“宽度”或其任何变型是指垂直于纵向轴线l延伸的尺寸。术语“横向”是指大体上垂直于纵向轴线l的方向。

现在参考图4,导体102和绝缘体104被接收在主体106的开口114中并延伸穿过主体106的开口114。第一压痕116形成在第一面108中,第二压痕118形成在第二面110中。每个压痕116,118围绕开口114(并因此围绕纵向轴线l)是环形的。在其他实施例中,主体106可以具有其它合适的尺寸和形状(例如,主体106可以具有多边形形状,例如正方形或矩形)。

类似地,在其他实施例中,压痕116,118可以不是环形的(例如,环形压痕116,118中的至少一个可以替代地是多个弧形压痕段,这些弧形压痕段形成断开的、看似刻痕的环,或者压痕116,118中的至少一个可具有围绕开口114设置的多个线性或非线性段)。或者,主体106可具有使馈通装置100能够如本文所述地作用的任何合适的结构。还应注意,如本文所使用的,短语“围绕……周向地延伸”或其任何变型是指围绕具有任何合适形状(例如,正方形、矩形、三角形等)的物体的周边延伸,而不限于围绕具有圆形形状的物体的周边延伸。

所示的第一压痕116大致纵向地延伸到主体106的第一面108中,并且更具体地具有大致v形的轮廓,该轮廓至少部分地由在第一顶点124处连接在一起的第一内段120和第一外段122所限定。第一内段120具有大致线性的轮廓并且相对于纵向轴线l倾斜地定向。

类似地,所示的第二压痕118大致纵向地延伸到第二面中并且具有大致v形的轮廓,该v形的轮廓至少部分地由在第二顶点130处连接在一起的第二内段126和第二外段128所限定。第二内表面126也具有大致线性的轮廓并且相对于纵向轴线l倾斜地定向。特别地,在所示的实施例中,第一内段120和第二内段126相对于纵向轴线l的倾斜定向有利于主体106的材料的移位,更具体地,有利于主体的在开口114处的内表面的朝向纵向轴线l的横向向内的移位。

更具体地,如下面更详细描述的那样,将v形压接工具压入第一面108和第二面110的每一个中,以形成压痕116,118。而且,第一压痕116和第二压痕118的每一个的尺寸设计成具有(例如,从其相应的面108,110纵向地到其相应的顶点124,130的)大约为主体106的长度的四分之一的长度。该主体106的长度为在开口处从第一面108到第二面110所测量的长度(例如,主体的内表面的长度)。在其他实施例中,压痕116,118可具有任何合适的轮廓和/或长度,以便于使主体106能够如本文所述地起作用。

图示的导体102和绝缘体104延伸穿过主体106的开口114,其中绝缘体104围绕(例如,周向地绕其延伸)导体102的至少一部分,使得绝缘体104设置在导体102和主体106之间,以将所述主体与所述导体绝缘。绝缘体104具有第一端132和第二端134,绝缘体的第一端132和第二端134在开口114的相反端处从主体106纵向向外延伸。所示导体102也具有相反的第一端136和第二端138,导体102的第一端136和第二端138在开口114处从主体106纵向向外延伸,更具体地说,导体102的第一端136和第二端138纵向向外延伸超出绝缘体104的端部132,134。在一些实施例中,所示主体106的(从第一面108到第二面110的)长度是导体102在使导体102变形的任何压接操作之前测量的宽度的至少约两倍至三倍。

依此,绝缘体104沿着环形外部接触区140接触主体106,环形外部接触区140从主体106的第一面108纵向延伸到主体106的第二面110(例如,沿着由开口114限定的内表面)。绝缘体104沿着环形内部接触区142接触导体102,环形内部接触区142从绝缘体104的第一端132延伸到绝缘体104的第二端134。在所示的实施例中,绝缘体104和主体106的内表面之间的外部接触区140沿其长度具有波状轮廓,该波状轮廓包括:邻近主体106的第一面108的第一外部谷段144、邻近主体106的第二面110的第二外部谷段146以及轴向布置在第一外部谷段144和第二外部谷段146之间的外部峰段148。

类似地,所示的内部接触区142沿其长度具有波状轮廓,所述内部接触区的波状轮廓包括:邻近主体106的第一面108的第一内部谷段150、邻近主体106的第二面110的第二内部谷段152以及轴向布置在第一内部谷段150和第二内部谷段152之间的内部峰段154。在其他实施例中,外部接触区140和/或内部接触区142可具有任何合适的轮廓(例如,任何合适的峰和谷的设置),以有助于使绝缘体104如本文所述地起作用。

绝缘体104除了具有波状起伏的接触区140,142之外,从内部接触区142到外部接触区140测量的绝缘体104的宽度沿着绝缘体104的从绝缘体104的第一端132到第二端134的长度变化。更具体地,以从绝缘体104的第一端132到第二端134的纵向相继的次序,绝缘体104的宽度变化如下:第一较宽区域156、第一较窄区域158、中间较宽区域160、第二较窄区域162以及第二较宽区域164。第一较窄区域158和第二较窄区域162比第一较宽区域156、中间较宽区域160和第二较宽区域164窄。

在所示实施例中,绝缘体104的第一较宽区域156从绝缘体104的第一端132延伸到主体106的第一面108,并且绝缘体104的第二较宽区域164从绝缘体104的第二端134延伸到主体106的第二面110(即,绝缘体104在主体106的通道114外部比在主体106的第一面108和第二面110处更宽)。另外,绝缘体104的中间较宽区域160在其轴向延伸上被限制在压痕116的顶点124和压痕118的顶点130之间的区域,并且因此延伸通过外部接触区140的外部峰段148和内部接触区142的内部峰段154。

这样,第一较窄区域158大体上对应于第一压痕116的第一内段120,并且因此延伸通过第一内部谷段150和第一外部谷段144。类似地,第二较窄区域162大体上对应于第二压痕118的第二内段126,并且因此延伸通过第二内部谷段152和第二外部谷段146。在其他实施例中,绝缘体104的宽度可具有任何合适数量的较窄区域和较宽区域,这些较窄区域和较宽区域沿其长度以任何合适的方式布置并且具有相对于彼此的任何合适的宽度,以有利于使绝缘体104能够如本文所述地起作用。另外,为了在下面描述的压接操作期间促进导体102、绝缘体104和主体106中的材料的最佳变形(例如,压缩),所示的绝缘体104具有在进行压接操作之前为导体102宽度的约三分之一到二分之一的宽度(从内部接触区142到外部接触区140)。

类似于绝缘体104,导体102的宽度也从绝缘体104的第一端132到第二端134轴向地变化。更具体地,以从绝缘体104的第一端132到第二端134的纵向依次的次序,导体102的宽度如下变化:与绝缘体104的第一较宽区域156纵向对准的第一较宽区域166、与绝缘体104的第一较窄区域158纵向对准的第一较窄区域168、与绝缘体104的中间较宽区域160纵向对准的中间较宽区域170、与绝缘体104的第二较窄区域162纵向对准的第二较窄区域172、与绝缘体104的第二较宽区域164纵向对准的第二较宽区域174。可替代地,导体102的宽度可以沿绝缘体104的长度具有任何合适数量的较窄区域和较宽区域,并且导体102的宽度可以以任何合适的方式设置,以有利于使导体102如本文所述地起作用。

在所示实施例中,导体102和/或主体106由导电材料制成,例如,以下金属材料中的任何一种(或其组合):金属合金、钢合金、铝合金、不锈钢、镍、钛、金、银、铂、铌、钼、铝、锡、铜、黄铜、青铜、锌、和殷钢或其他镍合金(例如可从specialmetalscorporation获得的“monel”材料或“inconel”材料)。为了下面将更详细地描述的目的,所示导体102和所示主体106的材料成分具有足够的延展性,以便允许材料在压接时变形,同时还具有足够低的弹性模量,从而抑制由压接引起的变形之后的材料回弹。在其它实施例中,导体102和主体106可以由有利于使导体102和主体106能够如本文所述地起作用的任何合适的材料制成。

图示的绝缘体104由不导电的聚合材料组合物制成。该不导电的聚合材料组合物表现出优异的机械性能、热性能和化学性能,例如,该不导电的聚合材料组合物为以下聚合材料中的任何一种(或其组合):聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚砜(psu)、聚醚醚酮(peek)、三氟氯乙烯(ctfe)、氟化乙烯丙烯(fep)、全氟烷氧基(pfa)、聚苯醚(ppo)和聚苯乙烯(ps)的混合物(例如可从sabic获得的“noryl”材料)、聚醚酰亚胺(pei)、聚苯硫醚(pps)和聚酰亚胺(pi)膜(例如可从dupont获得的“kapton”材料或“cirlex”材料)。或者,绝缘体104可由有利于使绝缘体104能够如本文所述地起作用的任何合适的材料制成。

为了组装馈通装置100,导体102和绝缘体104插入穿过主体106的开口114,使得绝缘体104在开口处沿着主体的整个内表面将主体与导体分开(即绝缘)。在导体102和绝缘体104最初插入穿过开口114时,导体102和绝缘体的各自的宽度至少沿着主体106的内表面的长度是均匀的。换句话说,如果在下文所描述的压接操作之前从图4的横截面视角观察馈通装置100,内部接触区140和外部接触区142将基本上是线性的,并由此平行于主体的内表面且因此平行于纵向轴线l(即,接触区140,142不会以图4所示的方式波状起伏)。

在导体102和绝缘体104插入穿过开口114之后,具有环形的大致v形轮廓(对第一压痕116的轮廓进行镜像)的第一压接工具(未示出)被沿着基本平行于纵向轴线l的第一方向d1(即,纵向)压入第一面108中。因为主体106的材料成分具有足够的延展性,所以第一压接工具的结构使得在第一面中形成第一压痕116并引起主体106的材料在主体的内表面处朝向纵向轴线l横向向内的移位。这使得在主体106的内表面中产生第一横向环形凸起176。第一横向环形凸起176使得绝缘体104和导体102的材料变形(例如,压缩和/或移位),从而在主体106的第一面108附近压接馈通装置100。

更具体地,该压接动作形成外部接触区140的第一外部谷段144和内部接触区142的第一内部谷段150,使得第一较窄区域158与第一压痕116的第一内段120纵向对应。在其他实施例中,被压入主体106的第一面108中的第一压接工具的轮廓可以不是环形的,而是可以配置成与如上所述的第一压痕116的其它期望图案相适合。另外,第一压接工具可以在任何合适的方向上(例如,除了基本平行于纵向轴线l之外的方向)被压入第一面108中,以有利于如本文所述地移位主体106的材料。

在通过形成第一压痕116来压接馈通装置100之前,之后或同时,具有环形的、大致v形轮廓(对第二压痕118的轮廓进行镜像)的第二压接工具(未示出)也可以在基本平行于纵向轴线l的第二方向d2上(例如,纵向地)压入第二面110中。再次地,因为主体106的材料成分具有足够的延展性,所以第二压接工具在第二面110中形成第二压痕118并引起主体106的材料在主体的内表面处朝向纵向轴线l横向向内的移位。这使得在主体106的内表面中产生第二横向环形凸起178。形成该第二横向环形凸起178使得绝缘体104和导体102的材料变形(例如,压缩和/或移位),从而在主体106的第二面110附近压接馈通装置100。

该压接动作形成外部接触区140的第二外部谷段146和内部接触区142的第二内部谷段152,使得第二较窄区域162与第二压痕118的第二内表面126纵向对齐。在其他实施例中,被压入主体106的第二面110中的第二压接工具的轮廓可以不是环形的,而是可以配置成适合于如上所述的第二压痕118的其它期望图案。另外,第二压接工具可以在任何合适的方向上(例如,除了基本平行于纵向轴线l之外的方向)被压入第二面110中,这有利于如本文所述地将主体106的材料移位。

尤其地,第一压接工具和第二压接工具可以是同一个(即,可以使用单个压接工具来对第一面108和第二面110形成压痕)。而且,可以想到,在一些替代实施例中,第一面108和第二面110中的一个可以不被形成压痕(即,绝缘体104和导体102可以通过仅对第一面108和第二面中的一个形成压痕而被压接,从而在开口114内仅形成环形凸起176,178中的一个)。此外,应该注意的是,虽然在所示实施例中,由于压痕116,118是环形的,所以凸起176,178是环形的,但凸起176,178在其它实施例中可以不是环形的,而是可以具有适合如上所述的替代的非环形压痕结构的结构。

作为包括本文所述的单侧压接操作和双侧压接操作的压接操作的结果,绝缘体104的中间较宽区域160纵向地设置在绝缘体104的第一较窄区域158和第二较窄区域162之间,使得绝缘体104的中间较宽区域160的至少一部分被主体106的第一环形凸起176和第二环形凸起178所限制。另外,导体102的中间较宽区域170也纵向设置在绝缘体104的第一较窄区域158和第二较窄区域162之间,使得导体102的中间较宽区域170的至少一部分被绝缘体104的第一较窄区域158和第二较窄区域162所限制。

此外,因为绝缘体104的第一较宽区域156和第二较宽区域164(其布置在开口114的外部)在压接之后太宽而不能(即,至少部分地归因于绝缘体104的材料被从开口114内纵向地移位到主体106的外部)装配到开口114中,绝缘体104的第一较宽区域156被第一面108保持在主体106的外部,并且绝缘体104的第二较宽区域164被第二面110保持在开口106的外部。

通过这种设置,导体102、绝缘体104和主体106相对于彼此的平行于纵向轴线l的移动(例如,在由于蠕变或热膨胀导致的热循环期间)被抑制,并且保持了通过主体106的开口114横跨馈通装置100的气密密封。然而,尽管如此,绝缘体104(例如,绝缘体104的第一较窄区域158和绝缘体104的第二较窄区域162)仍然能够膨胀和收缩以适应导体102的材料成分和主体106的材料成分之间可能存在的热膨胀系数的差异(即,在一些实施例中,主体106可以由第一金属材料制成,导体102可以由不同于第一金属材料的第二金属材料制成)。可选地,主体106的沿着外部接触区140的内表面和/或导体102的沿着内部接触区142的表面可以被粗糙化(例如,通过喷砂、砂磨、滚花或喷丸)以进一步有利于在压接之后抑制主体106、绝缘体104和导体102沿纵向轴线l的相对移动。

以这种方式,馈通装置100使得能够实现穿过主体(例如,壳体的壁)的电传输,同时防止气体、液体或固体物质传送穿过主体。由于由压接工具形成的压痕116,118的几何形状以及引发的绝缘体104的变形(例如,压缩)的位置,馈通装置100能够适应具有不同热膨胀系数的导电材料的应用而又保持热循环时的气密性。由于更宽范围的金属材料组合物可用于主体106和导体102,并且由于更宽范围的聚合材料组合物可用于绝缘体104,馈通装置100还提供改进的耐化学性。这里描述的用于制造馈通装置100的材料和方法相对便宜,因此实现低成本的组装。

与该馈通装置100相关的另一益处是,主体106可以与电传递所期望穿过的对象整体成形为一个(例如,不同于主体106与壳体的壁分开形成并且连接到壳体的壁上的情况,主体106本身可以是电力待传输到其中的壳体(例如电池单元的壳体)的壁)。这之所以是可能的是因为:与在主体106的第三面112(例如,外表面)中形成压痕116,118的情况相反(即,与一个或更多个压接工具在基本上垂直于通道114的纵向轴线l的方向d3上横向压入主体106中的情况相反),压痕116,118被纵向地形成在第一面108和第二面110中(即,一个或更多个压接工具在基本上平行于通道114的纵向轴线l的方向d1,d2上被压入主体106中),意味着压接操作可以发生在导体102和绝缘体104已经被插入穿过电力期望被传递到其中的壳体壁之后。因此,在所示的实施例中,主体106的第三面112没有为了压接导体102和绝缘体104而被横向地形成压痕(即,第三面112没有导致绝缘体104和导体102的压接的压痕)。以这种方式,本文所述的馈通装置100有助于消除对如下类型的主体——即与壳体的壁分离并且在压接后连接到壳体的主体——的需求。

本文所述的馈通装置100还减少了与馈通装置中的玻璃-金属密封件和气密环氧树脂密封件相关的各种限制。更具体地,玻璃-金属馈通装置要求壳体和导电元件具有与玻璃的热膨胀系数紧密匹配的热膨胀系数,以防止在热循环时损坏密封件。因此,在具有玻璃-金属密封件的馈通装置中,只有较窄范围的材料可用作主体的材料成分,其中具有较高热膨胀系数的铝和其它金属很可能被排除。类似地,当与本文所述的馈通装置相比时,具有环氧树脂密封件的馈通装置在化学相容性方面被限制在较窄的温度范围内。

在一些实施例中,导体102的第一端136的端面与导体102的第二端138的端面之间的距离是导体102的直径的至少三倍。在一些实施例中,主体106的外部直径是导体102的直径的至少四倍。在一些实施例中,用于形成导体102和主体106的材料的压缩屈服强度大于用于形成绝缘体104的材料的压缩屈服强度。

将导体102、绝缘体104和主体106彼此固定的压接或压印操作(例如,上面参照馈通装置100描述的压接操作)可以不同程度地压缩导体102和绝缘体104。通过将压接后的谷段150或谷段152的最小外径与压接前的原始未压缩导体102的外径进行比较来测量导体102的压缩。在不同的实施例中,导体102被压缩超过1%、超过5%、超过10%、超过15%、超过20%、以及超过25%。通过将压接后的谷段144或谷段146的最小外径与压接前的原始未压缩绝缘体104的外径进行比较来测量绝缘体104的压缩。在不同的实施例中,绝缘体104被压缩至少5%、至少10%、至少15%、至少25%、至少50%、小于85%以及小于80%。

将导体102、绝缘体104和主体106彼此固定的压接或压印操作(例如,上述参照馈通装置100描述的压接操作)可以形成不同深度的压痕116,118。该深度从端面108,110到压痕116,118的顶点124,130纵向地测量。在不同的实施例中,压痕116,118的深度相对于主体106的从第一面108到第二面110在开口处测量的长度(例如,主体的内表面的长度)为至少20%、至少25%、至少30%、小于40%、小于35%以及小于30%。

图5示出了根据示例性实施例的馈通装置200。馈通装置200在许多方面类似于馈通装置100。馈通装置200包括导体202、包围导体202的至少一部分的绝缘体204、以及包围绝缘体204的至少一部分的主体206。

在所示实施例中,主体206是密封壳体的壁的全部或一部分,所述密封壳体的壁例如为锂电池单元壳体的端壁。主体206具有纵向端面,在此称为第一面208(例如,电池单元壳体的外表面)以及与第一面208纵向间隔开的第二面210(例如,电池壳体的内表面)。第三面(例如,横向外表面)212在第一面208和第二面210之间纵向延伸,并且宽泛地限定了主体的外表面。主体206还具有纵向地延伸穿过其中的开口214,该开口214限定主体的内表面以及主体的纵向轴线l。

导体202具有由绝缘体204围绕的内部部分215和延伸超出绝缘体204并位于主体206外部的外部部分217。外部部分217的直径(或宽度)219大于内部部分215的直径(或宽度)221。如图所示,外部部分217的直径219与绝缘体204的外径(或宽度)225基本相同。在一些实施例中,外部部分217的直径219大于或小于绝缘体204的外径225。

外部部分217的增大的直径219在导体202的端面223上提供相对大的表面积。与馈通装置100相比,该相对大的表面积特别适合于焊接连接并且使得更容易将额外的部件焊接或以其他方式附接到导体202上。更容易的焊接可以减少装配时间、成本和复杂度。如图所示,导体的外部部分217的端面223是平坦的。平坦端面223垂直于导体202的内部部分215的纵向轴线。在一些实施例中,馈通装置200包括两个外部部分217,一个形成在导体202的第一端236处,另一个形成在导体202的第二端238处。

图6-7示出了根据示例性实施例的馈通装置300。馈通装置300在许多方面类似于馈通装置200和100。馈通装置300包括导体302、包围导体302的至少一部分的绝缘体304、以及包围绝缘体304的至少一部分的主体306。

在所示实施例中,主体306是密封壳体的壁(例如锂电池单元壳体的端壁)的全部或一部分。主体306具有纵向端面,在此称为第一面308(例如,电池单元壳体的外表面)以及与第一面纵向间隔开的第二面310(例如,电池壳体的内表面)。第三面(例如,横向外表面)312在第一面308和第二面310之间纵向延伸,并且宽泛地限定了主体的外表面。主体306还具有纵向延伸穿过其中的开口314,该开口314限定主体的内表面以及主体的纵向轴线l。

导体302具有由绝缘体304围绕的内部部分315和延伸超出绝缘体304并位于主体306外部的外部部分317。外部部分317包括具有直径(或宽度)319的扁平部分327,该直径(或宽度)319比内部部分315的直径(或宽度)321大。在一些实施例中,扁平部分327的直径319与绝缘体304的外径(或宽度)325基本相同。在一些实施例中,扁平部分327的直径319大于或小于绝缘体304的外径325。

扁平部分327在导体302的外部部分317上提供相对大的表面积。与馈通装置100相比,该相对大的表面积特别适合于焊接连接并且使得更容易将附加部件焊接到或以其他方式附接到导体302。更容易的焊接可以减少装配时间、成本和复杂度。

导体302的外部部分317可以相对于内部部分315弯曲,使得扁平部分327的平坦表面329垂直于导体302的内部部分315的纵向轴线。该弯曲可以在将导体302、绝缘体304和主体306彼此固定的压接或压印操作(例如,上面参照馈通装置100描述的压接操作)之后执行。在一些实施例中,导体302的扁平部分327在导体302插入主体306之前形成,以形成预扁平部分。在一些实施例中,导体302的扁平部分327在导体302插入主体306之后形成。导体302的外部部分317包括将内部部分315连接到扁平部分327的颈部331。颈部331的直径(或宽度)333小于扁平部分的直径319。与其中扁平部分是外部部分的全部的导体相比,颈部331的较小直径333允许外部部分317绕相对小的半径弯曲。该相对小的弯曲半径有助于保持扁平部分327相对靠近主体306的面308。这有助于保持馈通装置300的整体尺寸小或紧凑,这可有助于形成其中多个馈通装置彼此相邻设置的装置(例如,电池组)。在这种装置中,各个馈通装置可以彼此分开地绝缘。

图8示出了馈通装置300的替代实施例,该馈通装置300包括两个扁平部分327,一个扁平部分形成在导体302的第一端336处,另一个扁平部分形成在导体302的第二端338处。

本文所讨论的馈通装置的各种实施例在许多方面彼此类似,并且一个实施例的具体教导可应用于或结合其他实施例的教导。

在引入本发明或其优选的一个或更多个实施例的元件时,冠词“一”,“一个”,“该”和“所述”旨在表示存在一个或更多个所述元件。术语“包括”,“包含”和“具有”旨在包括在内并且意味着可能存在除所列元件之外的附加元件。

由于在不脱离本发明的范围的情况下可以对上述结构进行各种改变,所以包含在以上描述中或在附图中示出的所有内容应当被解释为说明性的而不是限制性的。

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