热电发电机,尤其用于机动车辆的制作方法_2

文档序号:9694453阅读:来源:国知局

[0028]在进一步优选实施例中,依靠加热(尤其依靠热压)第一和第二电绝缘来执行将导体链节紧固至壳体壁,使得电绝缘结合至第一或者第二壳体壁以及导体链节。
[0029]如果在共用结合步骤中执行将两个电绝缘结合至壳体壁和导体链节,则能够实现特别有效的粘着效应。
[0030]特别方便地,第一和第二电绝缘每个都具有面向第一或者第二壳体壁的第一石墨膜,以及面向导体链节的第二石墨膜,其中,在每个情况下由电绝缘材料组成的一个承载膜布置于石墨膜之间。两个石墨膜和承载膜然后依靠加热,尤其依靠热压彼此结合。
[0031]为了改善第一石墨膜和第一壳体壁之间的粘着效应,已经证明在第一电绝缘和第一壳体壁彼此结合之前在第一石墨膜和第一壳体壁之间提供第一粘接促进层是有利的。该粘接促进层能够包括例如具有在加热或者热压期间尤其其化学成分改变的粘着剂。参考的是,对应第一粘接促进层能够设置在第二电绝缘和第二壳体壁之间。
[0032]为了改善结合效应,还提议的是,在第一电绝缘和导体链节彼此结合之前,在相应的第二石墨膜和导体链节之间的设置另一第二粘接促进层。
[0033]为了进一步改善两个电绝缘至壳体壁或者导体链节的粘接属性,提议的是,在结合处理之前,用金属、尤其由铜、银或者铁组成的金属化层来金属化至少一个石墨膜。
[0034]通过在结合处理之前变粗糙第一石墨膜和/或第二石墨膜和/或承载膜,能够实现特别良好的粘着效应。
[0035]通过在结合处理期间在空气或者氧气环境中将接头匹配件彼此结合,能够相当大地或者甚至完全消除接头匹配件不期望的污染。
[0036]参考附图、从属权利要求、附图以及附图关联的说明,陈述本发明的进一步重要的特征及优势。
[0037]毫无疑问,以上提到的以及下文将解释的特征不仅能够使用在分别给定的组合中,而且能够以其他组合或者单独使用,这并不超出本发明的范围。
[0038]本发明的优选示范实施例图示于附图以及将在以下说明中更详细地解释,其中,相同参考标记指代相同或者类似或者功能相同的部件。
【附图说明】
[0039]在附图中,在每个情况下示意地:
[0040]图1以纵向截面图示出了根据本发明的热电发电机的例子,
[0041]图2示出了图1的例子的第一变型,
[0042]图3示出了图1的例子的第二变型。
【具体实施方式】
[0043]图1以大体示意性纵向截面图示了根据本发明的热电发电机1的例子。所述热电发电机具有充分尺寸的壳体2,壳体2由金属例如铝、钢,镍、铜或者钛组成,壳体2限定壳体内部3。壳体2包括第一壳体壁4a和与第一壳体壁4a对置的第二壳体壁4b。两个壳体壁4a,4b中的一个能够是具有壶基底5以及从壶基底5突出的壶接头6的壳体壶的形式。在该例子方案中,这是第一壳体壁4a。第二壳体壁4b因此呈壳盖7的形式,壳盖7完成壳体湖以形成壳体2。两个壳体壁4a、4b依靠热绝缘8彼此热绝缘。热绝缘8能够实现为由弹性体组成的分割线的方式,分割线顺着壶接头6并且尤其是液密封的。但是,还可想到热绝缘粘着剂的粘着剂连接。因此,第一壳体壁4a能够充当热电发电机1的热侧,而第二壳体壁4b能够充当热电发电机1的冷侧,或者反之亦然。
[0044]对应于图1的示意图,包括热电活性材料的多个热电元件9彼此隔开布置在壳体内部3。在该例子方案中,各个热电元件9大致线性沿着壳体2的纵向方向L等距于彼此布置。
[0045]碲化祕以及半赫斯勒合金或者方钴矿材料是适合于热电元件9的热电活性材料的例子。
[0046]除了热电元件9a、9b的纵向方向L的两个端部侧,每个热电元件9在其面向第一壳体壁4a的一侧10a依靠导电第一导体链节11a电连接至纵向方向L上相邻的元件9,并且在其面向第二壳体壁4b的一侧10b依靠导电导体链节lib电连接至与纵向方向L对置方向上相邻的元件9。在图1的例子中,示出了例如用于四个热电元件9的例子。例如,导体链节11a、lib能够由铜或者镍生产。
[0047]每个第一导体链节11a依靠电绝缘第一电绝缘12a紧固至第一壳体壁4a的面向壳体内部3的内侧13a。以相同方式,每个第二导体链节lib依靠电绝缘第二电绝缘12b紧固至第二壳体壁4b的面向壳体内部3的内侧13b。第一和第二电绝缘12a、12b均包括至少一个由石墨组成的膜。
[0048]在图1示出的例子方案中,第一电绝缘12a在每个情况下包括一个面向第一壳体壁4a的第一石墨膜14a以及一个面向导体链节11a的第二石墨膜15a。由电绝缘材料组成的承载膜16a设置在石墨膜14a、15a之间。优选地,承载膜16a的材料是陶瓷。可能的材料为例如铝氧化物、铝氮化物、硅氮化物或者氧化锆。两个石墨膜14a、15a和以夹层方式布置于它们之间的承载膜16a形成复合材料膜。在简化变型中,能够免除第一或者第二石墨膜 14a、15a。
[0049]第二电绝缘12b在每个情况下包括一个面向第二壳体壁4b的第一石墨膜14b以及一个面向导体链节lib的第二石墨膜15b。由电绝缘材料组成的、尤其由上述提到的陶瓷组成的承载膜16b还设置在石墨膜14b、15b之间。此处应用类似于有关第一电绝缘12a的解释。在该例子中,第一石墨膜14a、14b具有小于1_的膜厚度,优选小于0.5_。作为替换实施例或者另一实施例,第二石墨膜15a、15b能够具有小于1mm的膜厚度,优选小于0.5mm。承载膜16a、16b具有小于0.5mm的膜厚度。
[0050]正如能够从图1所见,两个第一石墨膜14a、14b和承载膜16a、16b分别延伸超出分别分配至第一和第二壳体壁4a、4b的所有导体链节11a和11b,即仅在每个情况下一个紧密的第一石墨膜14a、14b,在每个情况下设置了一个紧密的承载膜16a、16b。相反,第二石墨膜15a、15b仅部分性地延伸超出分别分配至第一和第二壳体壁4a、4b的所有导体链节11a和lib。因此,在每个情况下各个第二石墨膜15a、15b中的一个设置用于每个导体链节11a、lib。以该方式,能够最小化电绝缘中不期望的热机械应力。
[0051]由金属、尤其铁或者银或者铜组成的金属化层17a、17b能够施加至第一和/或第二石墨膜14a、14b、15a、15b (仅指不于图1)。这导致在承载膜16a、16b上石墨膜14a、14b、15a、15b改进粘接。出于清楚的原因,未示出设置在第一石墨膜14a和第一壳体壁4a之间以及第一石墨膜14b和第二壳体壁4b之间的第一粘接促进层。使用可选的第二粘接促进层(同样未示出),作为第一粘接促进层的替换或者额外部件,用于改善电绝缘12a、12b在导体链节11a、lib的粘接。第一和第二粘接促进层能够均包括具有在膜的加热或者热压期间化学上改变的成分的粘着剂。
[0052]在热电发电机1的生产期间,依靠加热,尤其依靠热压第一和第二电绝缘12a、12b来执行将导体链节11a、lib紧固至相应的壳体壁4a、4b。这使得所述电绝缘结合第一或者第二壳体壁4a、4b以及结合至导体链节11a、lib。当在共用结合步骤中将两个电绝缘12a、12b结合至壳体壁4a、4b以及导体链节11a、lib时,实现特别良好的粘接强度。
[0053]通过在彼此结合之前变粗糙第一石墨膜和/或第二石墨膜和/或承载膜,能够额外改善得到的粘接接头的质量。如果在空气或者氧气环境中执行结合处理,那么能够很大程度上或者甚至完全避免在接头匹配件4a、4b、11a、11b、14a、14b、15a、15b、16a、16b表面上的会降低粘着连接的杂质。
[0054]改善接头匹配件4a、4b、11a、11b、14a、14b、15a、15b、16a、16b 彼此粘接的另一测量能够最后由以下构成:在结合处理之前,用金属、尤其由铜、银或者铁组成的金属化层来金属化至少一个石墨膜14a、14b、15a、15b。
[0055]图2示出了图1的例子的变型。图2中的热电发电机1与图1中的热电发电机1的不同之处在于,在图2中的热电发电机1的情形下,第一和/或第二电绝缘12a、12b的承载膜16a、16b,以与第二石墨膜15a、15b相同的方式,在每个情况下仅部分性地延伸超出导体链节11a、lib。
[0056]图3再次示出图2的例子的变型。图3中的热电发电机1与图2中的热电发电机1的不同之处在于,在图3中的热电发电机1的情形下,第一和/或第二电绝缘12a、12b的第一石墨膜14a、14b,以与第二石墨膜15a、15b和承载膜16a、16b相同的方式,在每个情况下还仅延伸部分性地超出导体链节11a、lib。
[0057]在与图1至图3中的任何变型能够结合的进一步变型中(附图未示出),壶接头6能够呈薄壁板材金属膜的形式。以该方式,能够特别有效地抑制作用为热侧或者冷侧的两个壳体壁4a、4b之间的热机械应力。
[0058]在另一简化变型中,可想到的是,用电绝缘涂层共同地代替两个第一石墨膜1
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