[發明專利]一種具有多層相變材料散熱器的可穿戴熱電發電器

有效

• 申請號: 202110295826.5
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113098325B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 徐桂英;張斌;南博航;楊全鑫;董源;鐵健;馮文志;郭濤;辛嘉凱
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00;H05K7/20;C09K5/06
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種具有多層相變材料散熱器的可穿戴熱電發電器，其特征在于：包括吸熱膜模塊(1)、發電模塊、散熱膜模塊(5)和相變散熱器模塊，吸熱膜模塊(1)、發電模塊、散熱膜模塊(5)和相變散熱器模塊依次疊置，吸熱膜模塊(1)包含吸熱膜和集成板，發電模塊包含熱電臂(2)、勢壘層(13)、導流條(3)和封裝材料(4)，散熱膜模塊(5)包含散熱膜和集成板，相變散熱器模塊由密封裝置、隔離物、相變材料和最外層散熱曲面組成；所述最外層散熱曲面為散熱器密封上曲面，所述最外層散熱曲面包括圓弧曲面、針形曲面；所述相變散熱器模塊六面密封；

所述集成板選自氧化鋁、銅和有機柔性高熱導材料；

所述勢壘層(13)位于導流條(3)和熱電臂(2)之間，勢壘層(13)厚度范圍為0.05-0.2mm；導流條(13)厚度范圍為50um-0.5mm；

所述熱電臂(2)六面密封，所述熱電臂(2)之間存在空隙，所述封裝材料(4)填裝在該空隙中，所述封裝材料(4)選擇絕緣且熱導系數不大于0.03W/(m.K)的材料制成；

所述熱電臂(2)的高度范圍為500um-5mm，熱電臂(2)的底面為圓形或正方形；所述熱電臂(2)底面為圓形時，半徑范圍為100um-2mm；熱電臂(2)底面為正方形時，邊長范圍為80um-2mm；

所述熱電臂(2)包括p型熱電臂(11)和n型熱電臂(12)，p型熱電臂(11)和n型熱電臂(12)頂部通過導流條(3)連接，p型熱電臂(11)和n型熱電臂(12)截面積中心距離范圍為160um-6.6mm；

所述隔離物包括碳、石墨中的一種或多種，所述隔離物置于相鄰兩層相變材料之間，隔離物熱導率不小于300W/m.K；

所述相變材料具有三層以上相變材料，第一層相變材料(6)的熔點最高且相變潛熱較高，第二層相變材料熔點低于前一層相變材料且相變潛熱小于等于前一層相變材料，以此類推；相變材料為碳質納米相變復合材料。

2.根據權利要求1所述的具有多層相變材料散熱器的可穿戴熱電發電器，其特征在于：所述碳質納米相變復合材料包括石墨烯納米復合材料、石蠟泡沫鋁復合材料、石蠟納米石墨烯、石蠟納米銅和芒硝納米銅。