[发明专利]热电的发电模块、金属-陶瓷基体以及用于制造金属-陶瓷基体的方法

权利要求书

1.一种热电的发电模块，具有热区域和冷区域(1a、1b)，所述发电模块包括：至少一个配设给热区域的第一金属-陶瓷基体(2)，所述第一金属-陶瓷基体具有一个第一陶瓷层(6)和至少一个施加在第一陶瓷层(6)上的结构化的第一金属化部(4)；和至少一个配设给冷区域(1b)的第二金属-陶瓷基体(4)，所述第二金属-陶瓷基体具有一个第二陶瓷层(7)和至少一个设置在第二陶瓷层上的结构化的第二金属化部(5)；以及多个容纳在金属-陶瓷基体(2、3)的结构化的第一和第二金属化部(4、5)之间的热电的发电构件(N、P)，其特征在于，配设给热区域(1a)的第一金属-陶瓷基体(2)具有至少一个钢层或不锈钢层(8)，第一陶瓷层(6)设置在结构化的第一金属化部(4)和所述至少一个钢层或不锈钢层(8)之间。

2.根据权利要求1所述的发电模块，其特征在于，在第一陶瓷层(6)和所述至少一个钢层或不锈钢层(8)层之间设有至少一个铜层(9)。

3.根据权利要求1或2所述的发电模块，其特征在于，配设给冷区域(1b)的第二金属-陶瓷基体(3)具有至少一个耐腐蚀的金属层(10)，第二陶瓷层(7)设置在结构化的第二金属化部(5)和所述耐腐蚀的金属层(10)之间。

4.根据权利要求3所述的发电模块，其特征在于，耐腐蚀的金属层(10)通过不锈钢层、铝层或铜层构成。

5.根据权利要求1至4之一所述的发电模块，其特征在于，第一和第二金属化部这样结构化，使得第一和第二金属化部构成多个金属的接触面(4’、5’)，这些接触面优选构造成长方形和/或正方形的。

6.根据权利要求5所述的发电模块，其特征在于，长方形的金属的接触面(4’、5’)的长边(a)接近是长方形的金属的接触面的宽边(b)的两倍长。

7.根据权利要求5或6所述的发电模块，其特征在于，长方形的金属的接触面(4’、5’)的长边(a)平行于模块横轴线(QA)延伸，而长方形的金属的接触面(4’、5’)的宽边(b)平行于模块纵轴线(LA)延伸。

8.根据权利要求5至7之一所述的发电模块，其特征在于，所述长边(a)在0.5mm至10mm之间，所述宽边(b)在0.2mm至5mm之间。

9.根据权利要求5至8之一所述的发电模块，其特征在于，金属的接触面(4’、5’)矩阵式地设置在相应陶瓷层(6、7)的表面侧上。

10.根据权利要求9所述的发电模块，其特征在于，长方形的金属的各接触面(4’、5’)构成平行于模块纵轴线(LA)延伸的行(R1、R2、Rx)以及平行于模块横轴线(QA)延伸的列(S1、S2、S3、Sy)。

11.根据权利要求5至10之一所述的发电模块，其特征在于，两个相邻的长方形的金属的接触面(4’、5’)沿模块横轴线(QA)的方向具有0.1mm至2mm的间距(d)。

12.根据权利要求5至11之一所述的发电模块，其特征在于，两个相邻的长方形的金属的接触面(4’、5’)沿模块纵轴线(LA)的方向具有0.1mm至2mm的间距(c)。

13.根据权利要求5至11之一所述的发电模块，其特征在于，在彼此隔开间距设置在相应的陶瓷层(6、7)上的长方形的金属的接触面(4’、5’)之间向陶瓷层(6、7)中引入分离线或预定断裂线(11、11’)，所述分离线或预定断裂线优选沿模块横轴线(QA)的方向和/或沿模块纵轴线(LA)的方向延伸。

14.根据权利要求13所述的发电模块，其特征在于，所述分离线或预定断裂线(11、11’)以切缝、刻槽和/或刻痕的形式和/或以引入微裂纹的形式实现。

15.根据权利要求14所述的发电模块，其特征在于，分离线或预定断裂线(11、11’)的切缝、刻槽和/或刻痕从陶瓷层(6、7)的容纳金属化部(4、5)的表面侧(6’、7’)出发至少在相应陶瓷层(6、7)的层厚的十分之一上延伸。

16.根据权利要求14或15所述的发电模块，其特征在于，分离线或预定断裂线(11、11’)的切缝、刻槽和/或刻痕通过对陶瓷层(6、7)进行的激光处理或机械加工方法产生。