[發明專利]一種環形熱電發電器件

有效

• 申請號: 201810784766.1
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN109065697B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 李小亞;呂平;廖錦城;顧明;夏緒貴;王超;陳立東
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: H01L35/08
• 分類號: H01L35/08;H01L35/32
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

1.一種環形熱電發電器件，其特征在于，所述環形熱電發電器件呈非閉環狀態，由交替環形分布的p型熱電元件和n型熱電元件、用于連接相鄰p型熱電元件和n型熱電元件組成熱電對的內環電極、以及用于連接相鄰熱電對中處于相鄰位置的P型熱電元件和n型熱電元件的外環電極組成；所述內環電極和外環電極沿相鄰p型熱電元件和n型熱電元件之間中線的方向存在折角，所述內環電極的折角為150°～175°，所述外環電極的折角為150°～175°；

所述環形熱電發電器件的制備方法包括：

（1）在p型熱電元件和n型熱電元件的兩個端面上制備助焊劑和焊片；

（2）將環形托盤放置在凸形底座上，讓內環電極緊靠所述凸形底座的凸臺并均勻分布在所述環形托盤上，將p型熱電元件、n型熱電元件的端面按p型/n型/P型交替緊靠所述內環電極并均勻分布在所述環形托盤上；

（3）將外環電極緊靠所述p型熱電元件、n型熱電元件另一端面并與所述內環電極錯開均勻分布所述環形托盤上；

（4）將夾緊環從凸臺底座的邊緣推向外環電極，使夾緊環壓緊所述外環電極、p型熱電元件和n型熱電元件、和內環電極，完成環形熱電發電器件的組裝；

（5）加熱焊片，得到所述環形熱電發電器件。

2.根據權利要求1所述的環形熱電發電器件，其特征在于，所述內環電極與p型熱電元件和n型熱電元件之間還包括焊接層，和/或所述外環電極與p型熱電元件和n型熱電元件之間還包括焊接層；所述焊接層的材料為錫、金、銀、銅、鎳、鈦及其合金中的至少一種，厚度為50μm～150μm。

3.根據權利要求2所述的環形熱電發電器件，其特征在于，所述焊接層與p型熱電元件和n型熱電元件之間還包括阻擋層，所述阻擋層的材料為Ni、Fe、Ti、Mo和Nb及其合金中的至少一種，厚度為20μm～150μm。

4.根據權利要求1所述的環形熱電發電器件，其特征在于，所述熱電對的材料為碲化鉍基熱電材料、碲化鉛基熱電材料、過渡金屬氧化物熱電材料、半哈斯勒熱電材料、方鈷礦基熱電材料、鍺硅基熱電材料、銅基化合物熱電材料中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的環形熱電發電器件，其特征在于，所述p型熱電元件和/或n型熱電元件的尺寸為長×寬×高=（3～5）mm×（3～5）mm×（2～5）mm。

6.根據權利要求1所述的環形熱電發電器件，其特征在于，所述內環電極和外環電極的材料選自銅、鐵、鎳、鉻、鈷、鈦、鉬、鎢、鈮單質及其合金中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的環形熱電發電器件，其特征在于，所述p型熱電元件和n型熱電元件的結構為正方體、長方體、或斜方體，所述斜方體的傾斜角度由熱源的錐度決定。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的環形熱電發電器件，其特征在于，所述p型熱電元件、n型熱電元件的尺寸相同，所述環形熱電發電器件的內徑與所述p型熱電元件、n型熱電元件的截面邊長的比＞10。