Aluminium-Kupfer-Terminal und Verfahren zur Herstellung desselben

Abstract

 Aluminium-Kupfer-Terminal, welches ein Kontaktteil aus Aluminium und ein Anschlussteil aus Kupfer aufweist, welche miteinander verschweißt sind. Die Fügestelle zwischen diesen beiden Teilen wird im Fertigungsprozess des Terminals mit einer Primärabdichtung versehen, welche an dem Kontaktteil und dem Anschlussteil fest anhaftet. Die Primärabdichtung ist luftdicht und verhindert Elektrokorrosion. Nach dem Anbringen der Abdichtung kann die Litze angeschweißt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Verbindungstechnik. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminium-Kupfer-Terminals, ein Aluminium-Kupfer-Terminal, ein Fahrzeug mit einem Aluminium-Kupfer-Terminal, ein Energieversorgungsnetzwerk mit einem Aluminium-Kupfer-Terminal und ein Kraftwerk mit einem Aluminium-Kupfer-Terminal.

Hintergrund der Erfindung

[0002] Zum elektrischen Verbinden von stromführenden Kabeln mit anderen stromführenden Elementen können sog. Terminals oder Anschlussteile verwendet werden. Das Kabel wird auf der einen Seite des Terminals mit dem Terminal leitend verbunden und an der anderen Seite des Terminals kann dann das stromführende Element angeschlossen werden. Beispielsweise ist die andere Seite des Terminals zum Anschluss an das stromführende Element in Form eines Kabelschuhs ausgeführt, welcher eine ebene Kontaktfläche mit einer Bohrung zur Aufnahme eines Befestigungsbolzens oder einer Schraube aufweist.

[0003] Bei der Verwendung von Aluminium-Kabeln, welche leicht und preiswert sind, gestaltet sich die elektrische Kontaktierung, also die Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung, zwischen dem stromführenden Aluminium-Kabel und den stromführenden Elementen oft als schwierig. Quetschverbindungen reichen im Regelfall nicht aus, da das Aluminium zum Kaltfließen neigt und die Kontaktkraft somit nachlässt. Dies bewirkt eine Verschlechterung des elektrischen Kontaktes und kann somit zu Überhitzung oder im schlimmsten Fall zur Unterbrechung des Stromkreises führen.

[0004] Weiterhin bildet Aluminium an der Luft eine Oxidschicht, welche nicht elektrisch leitend ist. Ein zusätzliches Problem beim Anschluss von Aluminiumkabeln an anderen metallischen, stromführenden Elementen, z.B. Kupfer, Messing oder Stahl ist die sogenannte Elektrokorrosion. Dieser elektrochemische Prozess erfolgt bei Vorhandensein von zwei Metallen mit unterschiedlichen Potentialen aus der elektrochemischen Spannungsreihe und einem Elektrolyt (z.B. Salzwasser). Dabei wird das unedlere Metall abgebaut. Somit kann die Verwendung eines Schrumpfschlauches erforderlich sein, um die elektrische Kontaktstelle zwischen Aluminium und Kupfer zu schützen.

Zusammenfassung der Erfindung

[0005] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Aluminium-Kupfer-Terminals anzugeben, durch welches die Verbindungsstelle zwischen den einzelnen Elementen des Terminals zuverlässig abgedichtet werden kann und welches eine optimale elektrische Kontaktierung eines Aluminiumkabels und eines anderen stromführenden Elements ermöglicht.

[0006] Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Aluminium-Kupfer-Terminals angegeben, welches zur elektrischen Verbindung eines stromführenden Aluminium-Kabels mit einem stromführenden Element ausgeführt ist.

[0007] Bei dem Verfahren erfolgt ein Verbinden eines Aluminium-Kontaktteils des Terminals mit einem Kupfer-Anschlussteil des Terminals. Diese Verbindung erfolgt in einem Verbindungsbereich und dient dem Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den beiden Teilen.

[0008] Daraufhin erfolgt ein mediendichtes, also beispielsweise luftdichtes und/oder wasserdichtes Abdichten des Verbindungsbereichs durch das Anbringen einer Primärabdichtung, welche an dem Kontaktteil und dem Anschlussteil fest anhaftet.

[0009] Dies alles geschieht bereits bei der Fertigung des Terminals. Das anwenderseitige Anbringen eines Schrumpfschlauches in einem letzten Arbeitsschritt, nachdem das Aluminium-Kabel bereits an das Terminal angeschlossen ist, ist nicht mehr erforderlich, kann allerding zusätzlich erfolgen, ist aber zur Vermeidung der Elektrokorrosion nicht zwingend nötig und dient nur mehr zur Abdeckung der Aluminium-Kontaktierung, des Isolationscrimps und des Schweißbereiches bis hin zur Primär/Sekundärabdichtung.

[0010] Hierdurch kann bereits frühzeitig eine Elektrokorrosion der Kontaktstelle zwischen dem Aluminium-Kontaktteil des Terminals und dem weiterführenden Kupfer-Anschlussteil vermieden werden. Weiterhin können dadurch die Installationsschritte, die der Anwender durchführen muss, reduziert werden.

[0011] Im Prinzip genügt es, wenn der Anwender das Aluminium-Kabel mit dem Terminal elektrisch leitend verbindet. Aufgrund der Mediendichten, also z.B. luftdichten, Abdichtung des Verbindungsbereichs zwischen dem Aluminium-Kontaktteil und dem Kupfer-Anschlussteil des Terminals wird die Elektrokorrosion der Verbindungsstelle vermieden, so dass die elektrische Leitfähigkeit der Verbindungsstelle über die Zeit wenig oder gar nicht abnimmt.

[0012] Das Kontaktteil des Terminals dient dem elektrischen Anschluss eines ersten Bereichs des Terminals, beispielsweise des hinteren Endes des Terminals, an das stromführende Aluminium-Kabel. Das Anschlussteil dient dem elektrischen Anschluss eines zweiten Bereichs des Terminals, bei dem es sich beispielsweise um dessen vorderes Ende handelt, an das stromführende Element.

[0013] Somit kann durch Verwendung von Aluminium an der Kabelanschlussseite und Kupfer an der Kontaktierungsseite und gleichzeitigem Ausschließen einer ungewollten Elektrokorrosion, z.B. indem der kritische Übergangsbereich von Aluminium zu Kupfer zuverlässig abgedichtet wird, eine optimale Kontaktierung eines Aluminiumkabels und eines anderen stromführenden Elements erfolgen.

[0014] Im Folgenden sei darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Vorrichtungsmerkmale des Terminals auch durch entsprechende Verfahrensschritte bei der Herstellung des Terminals implementiert werden können.

[0015] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erfolgt das Anbringen der Primärabdichtung um den Verbindungsbereich des Terminals durch ein Umspritzen des Verbindungsbereichs. Alternativ kann die Primärabdichtung auch in Form einer Dichtmasse ausgeführt sein, welche an den Verbindungsbereich angedrückt oder anderweitig aufgebracht wird. Auch kann es sich bei der Abdichtung beispielsweise um zwei Halbschalen handeln, welche an deren Innenflächen mit einem dichtenden Gel oder dergleichen versehen sind, und welche um den Verbindungsbereich herumgelegt werden, so dass dieser vom Gel abgedichtet wird. Als Abdichtung können spezielle Thermoplaste oder Hotmelts, welche sich im Spritzgussverfahren aufbringen lassen, oder Dichtmassen bzw. Knetmassen bzw. Silikonmaterialien verwendet werden.

[0016] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann nach der Anbringung der Primärabdichtung ein Anbringen einer Sekundärabdichtung um die Primärabdichtung erfolgen.

[0017] Bei der Sekundärabdichtung kann es sich beispielsweise um einen schlagfesten Kunststoff oder einen schlagzähen Thermoplast in Form eines mechanisch schützenden Gehäuses handeln.

[0018] Das Verbinden des Aluminium-Kontaktteils mit dem Kupfer-Anschlussteil zum Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen diesen beiden Teilen kann beispielsweise durch Ultraschallschweißen erfolgen. Auf ebendiese Weise kann in einem späteren Verfahrensschritt auch das Aluminium-Kabel an das Aluminium-Kontaktteil angebracht werden. Insbesondere ist es möglich, dass das Aluminium-Kabel an das Aluminium-Kontaktteil angeschweißt wird, nachdem die Primärabdichtung und, falls vorhanden, die Sekundärabdichtung angebracht sind.

[0019] In anderen Worten kann also das Aluminium-Kupfer-Terminal herstellerseitig fertiggestellt und versiegelt werden. Danach wird es ausgeliefert, um auf der einen Seite an das Aluminium-Kabel und auf der anderen Seite an das andere stromführende Element angeschlossen zu werden.

[0020] Danach kann ein Schrumpfschlauch um das Aluminium-Kontaktteil und das Kupfer-Anschlussteil gelegt werden, um einen zusätzlichen Schutz und eine zusätzliche Dichtung zu erreichen. Dieser Schrumpfschlauch kann sich auch um den Endbereich des Aluminium-Kabels erstrecken.

[0021] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Aluminium-Kupfer-Terminal zur elektrischen Verbindung eines stromführenden Aluminium-Kabels mit einem stromführenden Element angegeben. Dieses Terminal wird beispielsweise durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren hergestellt. Das Terminal weist ein Kontaktteil aus Aluminium zum elektrischen Anschluss eines ersten Bereichs des Terminals an das stromführende Kabel auf. Darüber hinaus ist ein Anschlussteil, welches Kupfer aufweist oder aus Kupfer besteht, vorgesehen, welches dem Anschluss eines zweiten Bereichs des Terminals an das stromführende Element dient. Beispielsweise ist das Kupfer-Anschlussteil mit einer Beschichtung, beispielsweise einer Nickelschicht, versehen.

[0022] Darüber hinaus ist eine Primärabdichtung vorgesehen, welche den Verbindungsbereich zwischen dem Kontaktteil und dem Anschlussteil mediendicht nach außen abschließt und an dem Kontaktteil und dem Anschlussteil fest anhaftet.

[0023] Bei dieser Primärabdichtung kann es sich beispielsweise um eine weiche, elastische Abdichtung handeln, welche insbesondere verhindert, dass die Kontaktfläche zwischen den beiden Teilen mit einem Elektrolyten, z.B. Salzwasser, in Berührung kommt.

[0024] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Terminal weiterhin eine Sekundärabdichtung aus schlagfestem Kunststoff auf, welche die Primärabdichtung vollständig abdeckt und schützt, da die Primärabdichtung speziell zum Abdichten da ist, jedoch sehr empfindlich sein kann. Diese Sekundärabdichtung kann beispielsweise zusätzlich an ihrer Außenseite eine Riffelung aufweisen, welche ein festes Anhaften des Schrumpfschlauchs an das Terminal begünstigt.

[0025] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Primärabdichtung auf die Verbindungsstelle zwischen dem Kontaktteil und dem Anschlussteil aufgespritzt. Das Kontaktteil und das Anschlussteil sind miteinander verschweißt, um die leitfähige Verbindung zwischen diesen beiden Teilen auszubilden. Allerdings sind auch andere Verbindungsarten zwischen den Kontakten und dem Anschlussteil möglich.

[0026] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Anschlussteil als Kabelschuh ausgebildet. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Anschlussteil als Polklemme einer Batterie ausgebildet.

[0027] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug angegeben, welches ein oben und im Folgenden beschriebenes Aluminium-Kupfer-Terminal aufweist. Das Terminal kann beispielsweise zum Anschluss einer Aluminium-Leitung an den Pol einer Batterie des Fahrzeugs dienen und speziell zur Kontaktierung von Aluminiumkabeln im Motorraum, welcher extremen Umwelteinflüssen wie Hitze, Kälte, Taubeschlag, Treibstoffnebel, Vibration, Salzwasser ausgesetzt ist verwendet werden.

[0028] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Energieversorgungsnetzwerk mit einem oben und im Folgenden beschriebenen Aluminium-Kupfer-Terminal angegeben. In diesem Fall kann es sich bei dem Terminal um ein Terminal handeln, welches für den Niederspannungs- oder Mittelspannungsbereich ausgelegt ist. Insbesondere kann das Terminal für hohe Ströme, wie sie in solchen Netzwerken auftreten können, ausgeführt sein. Insbesondere kann das Terminal in Windkraftanlagen verwendet werden. Im Turm der Windkraftanlage werden vom Generator abgehend hochflexible Kupferleitungen verwendet, welche sämtliche Drehungen und Bewegungen des Generators mitmachen; zur Weiterleitung und Verteilung der Energie werden aber oft wieder Aluminiumleitung verwendet. Im Übergangsbereich wird eben wieder ein solches Aluminium-Kupfer-Terminal benötigt.

[0029] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Kraftwerk mit einem oben und im Folgenden beschriebenen Aluminium-Kupfer-Terminal angegeben. Bei dem Kraftwerk handelt es sich beispielsweise um ein Windkraftwerk, ein Kohlekraftwerk, ein Photovoltaikkraftwerk oder ein Wasserkraftwerk.

[0030] Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In den folgenden Figuren können gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente bezeichnen. Die gleichen Elemente können aber auch durch verschiedene Bezugszeichen bezeichnet sein.

Kurze Beschreibung der Figuren

[0031] 

Fig. 1A bis 1D zeigen vier Ansichten eines Terminals gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach der Durchführung der ersten Fertigungsschritte.

Fig. 2A bis 2D zeigen das Terminal der Fig. 1A bis 1D nach einem weiteren Fertigungsschritt.

Fig. 3A bis 3D zeigen das Terminal der Fig. 2A bis 2D nach einem weiteren Fertigungsschritt.

Fig. 4A bis 4C zeigen das Terminal der Fig. 3A bis 3D nach dem Anschluss eines Kabels.

Fig. 5 zeigt ein Terminal gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das Anschlussteil als Batterieklemme ausgebildet ist.

Fig. 6 zeigt ein Fahrzeug mit einem Terminal gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 7 zeigt ein Energieversorgungsnetzwerk mit Kraftwerken, Schaltwerken und Endabnehmern, sowie mehreren Terminals gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen

[0032] Fig. 1A zeigt eine Schnittdarstellung eines Terminals 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung entlang dessen Längsachse A-A (siehe Fig. 1C).

[0033] Das Terminal 100 weist ein Kontaktteil 101 auf, welches beispielsweise aus Aluminium gefertigt ist oder zumindest Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweist. Elektrisch leitfähig damit verbunden ist ein Anschlussteil 102, welches beispielsweise aus Kupfer besteht oder zumindest Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist. Auch kann das Anschlussteil mit Nickel oder einem anderen Metall beschichtet sein, insbesondere oder ausschließlich im Bereich der leitfähigen Verbindung zwischen den beiden Teilen 105.

[0034] Darüber hinaus kann das Aluminium-Kontaktteil 101 an seinem linken Ende zwei Stege 103, 104 aufweisen, welche als Isolationscrimp verwendet werden können.

[0035] Fig. 1B zeigt eine Seitenansicht des Aluminium-Kupfer-Terminals, aus welcher insbesondere die Formgebung der beiden Stege 103, 104vor dem Fixieren des stromführenden Kabels erkennbar ist. Die beiden Stege 103, 104 weisen jeweils eine vertikale Flanke und eine schräge Flanke auf, wobei der eine Steg 103die schräge Flanke an seiner Vorderseite aufweist und der andere Steg 104 die schräge Flanke an seiner Rückseite, so dass die beiden einander gegenüber angeordneten Stege 103, 104 aufeinander zugebogen werden können, ohne sich dabei zu behindern (siehe beispielsweise Fig. 4A).

[0036] Aus der Fig. 1C ist zu erkennen, dass die Kontaktfläche 105, entlang welcher die leitfähige Verbindung zwischen dem Aluminium-Kontaktteil und dem Kupfer-Anschlussteil hergestellt wird, eine geringere Ausdehnung aufweisen kann, als das darunter befindliche Aluminium-Kontaktteil bzw. das darüber befindliche Kupfer-Anschlussteil 102.

[0037] Auch kann vorgesehen sein, dass sich das Terminal im Verbindungsbereich 105 verschmälert, und dass die Seitenkanten 106, 107 des Aluminium-Kontaktteils 101 1 die entsprechenden Seitenflächen 108, 109 des Kupfer-Anschlussteils 102 überlappen. In anderen Worten sind beide Teile 101, 102 im Kontaktbereich 105 schmäler als im übrigen Bereich, um Platz zu schaffen für die Abdichtung/Umspritzung dieses Bereiches, damit die Abdichtung dann so wenig als möglich vom fertigen Bauteil vorsteht.

[0038] Das Aluminium-Kontaktteil weist zwischen dem Kontaktbereich 105 und den beiden Crimp-Stegen 103, 104 einen ebenen Bereich 115 auf, an dem das stromführende Aluminium-Kabel (siehe Fig. 4A bis 4C) angeschweißt werden kann.

[0039] Das Kupfer-Anschlussteil 102 weist ebenfalls einen ebenen Bereich 114 auf, der sich an dessen rechtem Ende befindet. Dieser Bereich 114 dient dem Anschluss an das stromführende Element (nicht gezeigt) und weist beispielsweise eine Aussparung in Form einer Bohrung 110 oder Ausstanzung auf, um den Endbereich 114 dieses Teils 102 an dem stromführenden Element zu fixieren.

[0040] Um beispielsweise ein Einschieben in eine entsprechende Buchse des stromführenden Elements zu erleichtern, kann die Vorderseite 111 des Kupfer-Anschlussteils 102 abgerundet oder kreisbogenförmig ausgestaltet sein.

[0041] Wie aus Fig. 1D ersichtlich, ist das Kupfer-Anschlussteil 102 in Form eines Kabelschuhs ausgebildet und weist eine Abstufung 112 auf, welche sich zwischen dem Kontaktbereich 105 und dem Anschlussbereich 114 befindet.

[0042] Der hintere Bereich 113 des Aluminium-Kontaktteils 101, der zwischen den beiden Crimp-Stegen 103, 104 liegt, kann eine gebogene Oberfläche aufweisen, welche dem Querschnitt des aufzunehmenden Kabels nachempfunden ist.

[0043] Fig. 2A zeigt eine Querschnittsdarstellung des Terminals 100 der Fig. 1A bis 1D, nachdem die Primärabdichtung 201 aufgebracht ist. Die Fig. 2B bis 2D zeigen weitere Darstellungen des Terminals der Fig. 2A in Seitenansicht, in Draufsicht und in perspektivischer Darstellung.

[0044] Zwischen dem später anzubringenden Aluminium-Kabel und dem Aluminium-Kontaktteil 101 sowie zwischen dem Aluminium-Kontaktteil und dem Kupfer-Anschlussteil 102 bestehen intermetallische, elektrisch leitfähige Verbindungen. Diese Verbindungen werden beispielsweise durch Ultraschallschweißen erzeugt. Um Elektrokorrosion zu verhindern, wird die Primärabdichtung 201 aufgebracht. Die Primärabdichtung schließt hierbei den Verbindungsbereich 105 zwischen dem Anschlussteil 102 und dem Kontaktteil 101 mediendicht, also z.B. luftdicht und/oder insbesondere sauerstoffdicht, ab und haftet darüber hinaus fest an dem Kontaktteil 101 und dem Anschlussteil 102 an.

[0045] Die Primärabdichtung kann quaderförmig ausgeführt sein, so dass eine Fixierung einer später angebrachten Sekundärabdichtung begünstigt wird.

[0046] Durch die Anbringung der Primärabdichtung kann eine Elektrokorrosion des K0ontaktbereiches zwischen den beiden Teilen 101, 102 wirksam verhindert werden. Darüber hinaus lässt sich somit das Terminal auch in Nassbereichen einsetzen, ohne dass sich die Leitfähigkeit hierbei verschlechtert.

[0047] Fig. 3A zeigt eine Schnittdarstellung durch das Terminal 100 entlang seiner Längsachse, wobei nun eine Sekundärabdichtung 301, beispielsweise aus Kunststoff, über der Primärabdichtung 201 angebracht wurde.

[0048] Die Sekundärabdichtung 301 kann hierbei eine mechanische Schutzwirkung gegen eine Beschädigung der Primärabdichtung entfalten und kann beispielsweise aus schlagfestem Kunststoff gefertigt sein.

[0049] Die Sekundärabdichtung kann insbesondere in Form eines Gehäuses ausgeführt sein, welches beispielsweise zweiteilig gestaltet ist und um die Primärabdichtung gelegt wird. Auch kann die Sekundärabdichtung, ähnlich wie die Primärabdichtung, aufgespritzt werden.

[0050] Die Sekundärabdichtung kann eine Riffelung aufweisen, um das Anhaften eines späteren Schrumpfschlauches zu begünstigen. Die Riffelung ist quer zum Bauteil, da der Schrumpfschlauch beim "Schrumpfen" dazu tendiert, sich auch in Längsrichtung zusammenzuziehen und somit eventuell vom der Abdichtung abrutschen könnte.

[0051] Die in den Fig. 3A bis 3D gezeigte Ausführungsform des Terminals kann dann in dieser Form an den Anwender geliefert werden. Der Anwender erhält somit ein fertig gedichtetes System, bei welchem der kritische Übergang von Aluminium zu Kupfer bereits vom Hersteller abgedichtet ist.

[0052] Derartige Terminals können sowohl im Fahrzeugbereich als auch im Bereich der Energieerzeugung (Kraftwerkstechnik) und Energieverteilung, sowie generell im Elektrobereich eingesetzt werden.

[0053] Alternativ zu der oben beschriebenen Primärabdichtung und/oder der oben beschriebenen Sekundärabdichtung können Dichtmassen, gelgefüllte Halbschalen, usw. verwendet werden.

[0054] Die Fig. 4A bis 4C zeigen eine perspektivische Darstellung, eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines Terminals 100 mit einem daran angeschlossenem Kabel 401. Das Kabel 401 weist eine äußere Isolierung sowie eine darinnen liegende Litze (Kabel), beispielsweise aus Aluminium, auf. Die Litze mündet in einem flächigen, verbreiterten Ende 402, welches auf dem Kontaktbereich des Aluminium-Kontaktteils 101 zu liegen kommt, der sich zwischen den beiden Crimp-Stegen 103, 104 und dem Kontaktbereich 105 (siehe Fig. 1C) am Ende des Aluminium-Kontaktteils 101 befindet.

[0055] In diesem Bereich wird die Aluminium-Litze mit dem Aluminium-Kontaktteil beispielsweise Ultraschall-verschweißt.

[0056] Vor der Verschweißung oder danach können die beiden Crimp-Stege 103, 104 nach innen gebogen werden, um sich um die Isolierung der Aluminiumlitze zu legen und das Kabel zusätzlich mechanisch zu fixieren.

[0057] In Fig. 4B ist der flächige Bereich 403 des Aluminium-Anschlussteils 101 zu sehen, auf welchen die Litze 402 aufgeschweißt wird.

[0058] Die Abdichtung 201, 301 im Fügebereich 105 der beiden Teile 101, 102 schließt eine Sauerstoffzufuhr an die Kontaktstelle und damit eine Elektrokorrosion aus. Diese Abdichtung des Fügebereichs kann in Form eines automatisierten Prozesses erfolgen, welcher sich direkt an den Schweißvorgang der beiden Teile 101, 102 anschließt. Da dieser Prozess direkt von Hersteller ausgeführt und überwacht wird, kann ein hoher Qualitätsstandard sichergestellt werden.

[0059] Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Terminals 100, bei welchem das Kupfer-Anschlusssteil in Form einer Blech-Batterieklemme 501 ausgeführt ist, die um den Pol einer Autobatterie gelegt werden kann.

[0060] Fig. 6 zeigt ein Kraftfahrzeug 600, bei dem es sich beispielsweise um einen Lastkraftwagen oder einen Personenkraftwagen handeln kann, und welches ein oder mehrere Terminals 100 aufweist.

[0061] Fig. 7 zeigt ein Energieversorgungsnetzwerk 700 mit mehreren Kraftwerken 701, 707. Sowohl das Windkraftwerk 707 als auch das Kohlekraftwerk 701 weisen mehrere Terminals 100 auf. Von diesen Kraftwerken führen Leitungen 702 zu entsprechenden Transformatorstationen 703, 708. Auch diese Transformatorstationen, welche zur Transformation des Stromes ausgeführt sind, weisen mehrere Terminals 100 auf. Von den Trafostationen führen dann Leitungen 704, 709 zu den Haushalten 705, 706, welche ebenfalls Terminals 100 aufweisen können.

[0062] Immer dort, wo der Übergang von Kupferkabeln zu Aluminiumkabeln geschieht, kann ein oben beschriebenes "gedichtetes " Terminal verwendet werden.

[0063] Fig. 8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kupfer-Anschlussteil kann als Stanzteil oder Schmiedeteil ausgeführt sein. Beispielsweise erfolgt beim Hersteller des Terminals das Stanzen bzw. Schmieden des Kupfer-Anschlussteils sowie das Stanzen bzw. Schmieden des Aluminium-Kontaktteils. Nach diesen ersten beiden Schritten 801, 802 kann eine Oberflächenbehandlung des Kupfer-Anschlussteils im Schritt 803 erfolgen. Beispielsweise wird die Oberfläche vernickelt. Danach erfolgt im Schritt 804 ein Schweißen des Kupfer-Anschlussteils an das Aluminium-Kontaktteil und im Schritt 805 erfolgt dann das Abdichten der Schweißstelle durch eine Umspritzung mit der Primärabdichtung.

[0064] Im Schritt 806 kann dann wahlweise das Anbringen einer Sekundärabdichtung in Form eines Kunststoffgehäuses erfolgen. Die vorgenannten Schritte erfolgen beim Hersteller in einem überwachten Prozess. Beim Anwender kann dann im Schritt 807 ein Anschweißen des Aluminium-Kabels an das Aluminium-Kontaktstück erfolgen. Im Schritt 808 werden die Isolations-Krallen bzw. Crimp-Stege 103, 104 umgelegt. Im Schritt 809 kann dann darüber hinaus ein Schrumpfschlauch angebracht werden.

[0065] Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass "umfassend" und "aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Ansprüche

1. Aluminium-Kupfer-Terminal zur elektrischen Verbindung eines stromführenden Aluminium-Kabels mit einem stromführenden Element, das Aluminium-Kupfer-Terminal aufweisend:

ein Kontaktteil (101) aus Aluminium zum elektrischen Anschluss eines ersten Bereichs (403) des Terminals (100) an das stromführende Kabel (401);

ein Anschlussteil (102), welches Kupfer aufweist, zum Anschluss eines zweiten Bereichs (114) der des Terminals (100) an das stromführende Element;

wobei das Kontaktteil (101) mit dem Anschlussteil (102) an einem Verbindungsbereich (105) leitfähig miteinander verbunden ist;

wobei der kritische Übergangsbereich zwischen dem Kontaktteil und dem Anschlussteil schon Herstellerseitig, beispielsweise durch eine Umspritzung, soweit abgedichtet ist, dass am Bauteil eine Elektrokorrosion weitestgehend vermieden werden kann.

2. Aluminium-Kupfer-Terminal nach Anspruch 1, bei welchem sich der Anwender nicht mehr um die Abdichtung kümmern muss.

3. Aluminium-Kupfer-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend:

eine Primärabdichtung (201);

wobei Primärabdichtung (201) den Verbindungsbereich (105) mediendicht abschließt und an dem Kontaktteil (101) und dem Anschlussteil (102) fest anhaftet.

4. Aluminium-Kupfer-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
weiterhin aufweisend eine Sekundärabdichtung (301) aus schlagfestem Kunststoff, welche die Primärabdichtung (201) vollständig abdeckt.

5. Aluminium-Kupfer-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Primärabdichtung (201) aus einem elastischen Material besteht.

6. Aluminium-Kupfer-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Sekundärabdichtung (301) auf ihrer Außenseite eine Riffelung aufweist.

7. Aluminium-Kupfer-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Primärabdichtung (201) auf das Kontaktteil (101) und das Anschlussteil (102) aufgespritzt ist.

8. Aluminium-Kupfer-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Kontaktteil (101) mit dem Anschlussteil (102) verschweißt ist, um die leitfähige Verbindung auszubilden und eine möglichst optimale Verbindung und Leitfähigkeit durch eine intermetallische Verbindung zu gewährleisten.

9. Aluminium-Kupfer-Terminal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anschlussteil (102) als Kabelschuh ausgebildet ist.

10. Aluminium-Kupfer-Terminal nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
wobei das Anschlussteil (102) als Polklemme einer Batterie ausgebildet ist.

11. Verfahren zum Herstellen eines Aluminium-Kupfer-Terminals (100), welches zur elektrischen Verbindung eines stromführenden Aluminium-Kabels mit einem stromführenden Element ausgeführt ist, das Verfahren aufweisend die Schritte:

Verbinden eines Aluminium-Kontaktteils (101) mit einem Kupfer-Anschlussteil (102) an einem Verbindungsbereich (105) zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den beiden Teilen (101, 102);

luftdichtes Abdichten des Verbindungsbereiches (105) durch Anbringen einer Primärabdichtung (201), z.B. durch Umspritzen mit einem speziellen Thermoplast im Spritzgussverfahren, wobei die Primärabdichtung an dem Kontaktteil (101) und dem Anschlussteil (101) fest anhaftet;

wobei das Kontaktteil (101) zum elektrischen Anschluss eines ersten Bereichs (403) des Terminals (100) an das stromführende Kabel (401) ausgeführt ist;

wobei das Anschlussteil (102) zum elektrischen Anschluss eines zweiten Bereichs (114) der des Terminals (100) an das stromführende Element ausgeführt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11,
wobei das Anbringen der Primärabdichtung (201) durch Umspritzen des Verbindungsbereiches (105) erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, weiterhin aufweisend den Schritt:

Anbringen einer Sekundärabdichtung (301) um die Primärabdichtung (201).

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
wobei nach dem Anbringen der Primärabdichtung (201) und gegebenenfalls nach dem Anbringen der Sekundärabdichtung (301) ein Anschweißen des Aluminium-Kabels an das Aluminium-Kontaktteil (101) erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 14,
wobei nach dem Anschweißen des Aluminium-Kabels an das Aluminium-Kontaktteil (101) ein Anbringen eines Schrumpfschlauchs um das Aluminium-Kontaktteil (101) und das Anschlussteil (102) erfolgt.

16. Fahrzeug (600) mit einem Aluminium-Kupfer-Terminal nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

17. Energieversorgungsnetzwerk (700), bei dem der Übergang von einer Aluminiumleitung zu einer Kupferleitung mit einem Aluminium-Kupfer-Terminal nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.

18. Kraftwerk (701, 707) mit einem Aluminium-Kupfer-Terminal nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

Zeichnung