Im Kooperationsprojekt LEIKO wurden die Grundlagen für einen durchgängigen Einsatz von Aluminium statt Kupfer in Hochvolt-Bordnetzen zukünftiger Elektrofahrzeuge untersucht.
In konventionellen Kraft- und aktuellen Hybridfahrzeugen werden Bordnetze auf Kupferbasis verbaut. Aluminium stellt ein potenzielles Substitutionsmaterial dar, um Kosten und Gewicht zu reduzieren. Vor einem Praxiseinsatz sind allerdings noch Fragen der Verbindungstechnik zu klären und das Langzeitverhalten der Verbindungen abzusichern. Im Kooperationsprojekt LEIKO wurden Untersuchungen für innovative Aluminiumhochvoltbordnetze für elektrifizierte Fahrzeuge durchgeführt. Das Langzeitverhalten der LEIKO-Klemmverbindung wurde sowohl in einem allgemeinen Langzeitversuch mit Dauerbelastung als auch in Versuchen zur gezielten Abklärung einzelner Alterungsmechanismen, z. B. der Elektromigration und der Reibkorrosion, durchgeführt. In keinem Versuch wurde dabei eine messbare Beeinträchtigung für den Einsatz in Elektrofahrzeugen festgestellt.
rechts: Aufbau des Langzeitversuchs mit 20 Prüflingsverbindungen (Quelle: Technische Universität München, Lehrstuhl für Produktentwicklung)
Es wurden Verfahren untersucht, die in eine Prozesskette zur wirtschaftlichen Herstellung der Kontakte überführt werden können. Die Herstellung von Kontaktelementen aus Aluminium-Strangpressprofilen stellt hierbei einen neuartigen Ansatz dar. Bezüglich der Verbindungstechnik zwischen Kabel und Kontaktelement wurden zwei Schweißverfahren untersucht, die sich für weiterführende Untersuchungen eignen. Aus konstruktiver Sicht galt es, automobilspezifische Anforderungen umzusetzen. Adressiert wurden die Bereiche Verriegelung, Berührschutz sowie elektromagnetische Schirmung. Ziel war die Definition eines modularen Designs, das die Entwicklung eines Baukastens für die geforderten Steckervarianten unterstützt.
