[发明专利]一种氧化物热电发电模块及其钎焊方法

说明书

本发明公开了一种氧化物热电发电模块及其钎焊方法，包括至少一个氧化物热电模块，所述氧化物热电模块包括两个上下布设的氧化物导热板，两个氧化物导热板之间设置有N型及P型热电发电组件，所述热电发电模块与氧化物导热板通过钎焊方式固定连接。以银浆为钎料，将连接处整体焊接起来，实现了热电氧化物π型模块构建，同时将导线‑热电陶瓷或是银浆‑热电陶瓷的连接方式改进为银浆‑金属丝网‑热电陶瓷的方式，大大增强了π型模块的连接稳定性、抗压能力以及抗应力能力，提高了实用价值。

技术领域

本发明涉及一种氧化物热电发电模块及其钎焊方法。

背景技术

热电材料是一类可以将热能直接转换为电能的材料，通过热电材料的seebeck效应，可以将材料两端的温度差转变为电势差，目前，基于seebeck效应的热电发电已成为热电材料的一种重要应用。

热电发电模块是热电发电的基本单元，热电发电模块是由发电组件、电极及导热板等部件构成。

氧化物热电材料是近些年来热电材料研究领域的热点，氧化物材料具有成本低、不氧化、不含重金属元素的特点，符合当前环境友好型材料发展的趋势，因此，基于当前氧化物陶瓷热电材料的研究进展，探索氧化物陶瓷材料的热电发电模块是非常有必要的。

现有的热电模块，在温度差值大的条件下多存在模块本身连接强度不稳定，电阻大、在使用过程中会造成不可恢复性损坏的问题。

现有的热电模块以合金材料为基础，在导热板和合金热电材料之间敷以焊料，通过升降温过程使焊料固化，达到将合金热电材料和导热板连接起来的目的。合金材料本身制备温度较低(<800℃)，使用的焊料融化温度也低(<600℃)，不能适用于高温和大温差的热电发电领域。即使在较低温度的热电发电领域，合金热电材料也存在容易氧化、成本高、含有重金属等问题。

而且，在具体使用中，因为起连接作用的焊料融化温度低，在反复受热的工作情况下，焊点部分软化或融化，造成连接不良，构件松动，造成电阻变大，甚至产生断裂等不可恢复性损坏。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种氧化物热电发电模块及其钎焊方法，本发明有效地解决了现有的热电模块连接强度不稳定，易于在使用过程中造成模块不可恢复性损坏的问题，在减小电阻的同时保证了模块连接强度，使其更易投入实际应用之中。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种氧化物热电发电模块，包括至少一个氧化物热电模块，所述氧化物热电模块包括两个上下布设的氧化物导热板，两个氧化物导热板之间设置有N型及P型热电发电组件，所述热电发电模块与氧化物导热板通过钎焊方式固定连接。

所述热电发电模块的氧化物导热板上、下两面涂抹有银浆。

所述氧化物导热板之间设置有金属丝网，且金属丝网设置在涂有银浆的区域。

所述N型及P型热电发电组件设置在金属丝网的两端。

所述氧化物可以为锰酸钙，钴酸钙，钴酸镧，碳酸锶，氧化锌等氧化物材料。

一种氧化物热电系统，包括多个上述氧化物热电发电模块，所述氧化物热电发电模块之间通过钎焊方式固定串联。

上述氧化物热电发电模块的钎焊方法，包括以下步骤：

(1)将银浆进行稀释，涂抹于两个氧化物导热板上，使得两个氧化物导热板上银浆涂抹区域相配合；

(2)将金属丝网分别放置在两个氧化物导热板的银浆涂抹区域，并在金属丝网上涂抹银浆，N型及P型热电发电组件分别放置于银浆涂抹区域两端，保持一定间距；

(3)将两个氧化物导热板配合对应，压实后进行高温烧结，完成焊接。