热电转换模块制造技术

本发明专利技术提供一种热电转换模块，其具有：多个热电转换元件，其并排设置；第一电极，其与所述热电转换元件的一端接合，且将相邻的所述热电转换元件的一端彼此电连接；第二电极，其与所述热电转换元件的另一端接合，且将相邻的所述热电转换元件的另一端彼此电连接；所述多个热电转换元件、所述第一电极、及所述第二电极至少形成一个串联体，在所述串联体的端部配设有具备挠性的第三电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电转换模块
本专利技术涉及进行基于泽贝克效应实现的热电发电的热电转换模块。
技术介绍
热电转换模块是由热电转换元件构成的模块，该热电转换元件可通过泽贝克效应将热能转换为电能。利用这种能量的转换性质，从而能够将从用于工业、民生的工艺及移动体排出的排出热转换为有效的电力，故而，作为就环境问题所考虑的节能技术，该热电转换模块及构成该模块的热电转换元件受到瞩目。这种热电转换模块通常由电极将多个热电转换元件(P型半导体及N型半导体)接合而构成。这种热电转换模块例如被专利文献1公开。专利文献1中公开的热电转换模块具备：一对基板；多个热电转换元件，其一端部与该基板的一方上配置的第一电极电连接，另一端部与该基板的另一方上配置的第二电极电连接；连接部，其将与该热电转换元件电连接的第一电极电连接到与相邻热电转换元件电连接的第二电极。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开2013－115359号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，就专利文献1中公开的那种热电转换模块的构造而言，在将该热电转换模块搭载于发动机的排气部等热源进行使用的情况下，热量随着发动机的排气量的增加而上升时，与该热源接触的基板有时因热膨胀而形变或弯曲。产生这种基板的形变或弯曲时，应力集中于热电转换模块的用于引出的端子、或位于该端子附近(即，热电转换模块的起始端及终止端)的电极或连接部，将产生如下问题：该端子从热电转换元件剥离、或位于该端子附近的电极从连接部剥离的问题。这种剥离与热电转换模块的内部阻力及电压的变动相关联，将导致可靠性降低。本专利技术是鉴于这种课题而作出的，其目的在于，提供与使用条件无关地防止电极等的剥离、且可靠性优异的热电转换模块。用于解决课题的技术方案为了达成上述目的，本专利技术的热电转换模块具有：多个热电转换元件，其并排设置；第一电极，其与上述热电转换元件的一端接合，且将相邻的上述热电转换元件的一端彼此电连接；第二电极，其与上述热电转换元件的另一端接合，且将相邻的上述热电转换元件的另一端彼此电连接；上述多个热电转换元件、上述第一电极、及上述第二电极至少形成一个串联体，在上述串联体的端部配设有具备挠性的第三电极。专利技术效果根据本专利技术的热电转换模块，能够与使用条件无关地防止电极等的剥离，并且实现优异的可靠性。附图说明图1是实施例的热电转换模块的立体图；图2是实施例的热电转换模块的俯视图；图3是沿着图2的线III－III的剖切部端面图；图4是实施例的热电转换模块中使用的电极的侧视图；图5是表示规定试验中的与热电转换模块相关的电压变动的曲线图；图6是表示规定试验中的与比较例相关的电压变动的曲线图。具体实施方式以下，参照附图，基于实施例对本专利技术的热电转换模块的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本专利技术不限于以下说明的内容，在不改变其主旨的范围内，可任意地变更而实施。另外，实施例的说明中使用的附图均是示意性地表示本专利技术的热电转换模块或其构成部件，有时为了加深理解而进行局部的强调、放大、缩小、或省略等，并未正确地表示各构成部件的比例及形状等。进一步地，实施例中使用的各种数值均表示一例，可根据需要进行各种变更。＜实施例＞(热电转换模块的构造)下面，参照图1至图3对本实施例的热电转换模块1的构造进行说明。这里，图1是本实施例的热电转换模块1的立体图。另外，图2是本实施例的热电转换模块1的俯视图。进一步地，图3是沿着图2的线III－III的剖切部端面图。并且，将图1中的一方向定义为X方向，将与X方向正交的方向定义为Y方向、及Z方向，并且特别地将热电转换模块1的高度方向定义为Z方向。由图1至图3可知，本实施例的热电转换模块1具有：并排设置的多个第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b、在该第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b的端部设置的第一电极3a及第二电极3b。另外，本实施例的热电转换模块1具有：将位于热电转换模块1的X方向的端部的第一电极3a彼此连接的连接电极3c、起到热电转换模块1的外部连接电极的功能的引出电极3d。本实施例的热电转换模块1还具有：以覆盖第一电极3a的方式设置的第一覆盖部件4、以覆盖该第一热电转换元件2a、第二热电转换元件2b、及连接电极3c的方式设置的第二覆盖部件5、以支承第二电极3b的方式设置的支承基板6。需要说明的是，选择任一连接电极3c进行说明，该情况下，作为连接电极3c1、连接电极3c2、连接电极3c3或连接电极3c4进行说明；选择任一引出电极3d进行说明，该情况下，作为引出电极3d1、或引出电极3d2进行说明。在本实施例中，第一热电转换元件2a由N型半导体材料构成，第二热电转换元件2b由P型半导体材料构成。另外，第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b交替且矩阵状(X方向上8个、Y方向上5个，合计40个)地配置。进一步地，相邻的第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b经由第一电极3a及第二电极3b电连接。并且，如图3所示，在本实施例中，第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b具有直径互不相同的圆柱体连结而成的形状。更具体来说，如图3所示，就第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b而言，直径大的第一圆柱部11(例如，直径5mm)位于第一电极3a侧，直径小的第二圆柱部12(例如，直径3mm)位于第二电极3b侧。需要说明的是，第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b的形状不限于这种形状，例如，也可以是圆柱状或棱柱状。第一电极3a及第二电极3b具有同一形状(平板状)，例如，由铜板形成。另外，第一电极3a在X方向上并排设置有5个，在Y方向上并排设置有5个(合计25个)。进一步地，在位于X方向的两端的第一电极3a的一端，仅连接有第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b中的任一方，在另一端连接有连接电极3c或引出电极3d。另一方面，第二电极3b在X方向上并排设置有4个、在Y方向上并排设置有5个(合计20个)。另外，在第二电极3b的一端连接有第一热电转换元件2a，在另一端连接有第二热电转换元件2b。并且，由图1及图3可知，第一电极3a及第二电极3b在Z方向上配置为，夹着第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b。通过这种第一热电转换元件2a、第二热电转换元件2b、第一电极3a、及第二电极3b的配置关系，第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b被串联连接。特别地，在本实施例中，由在X方向上并排设置的、4个第一热电转换元件2a、4个第二热电转换元件2b、5个第一电极3a及4个第二电极3b形成一个串联体13。即，在热电转换模块1形成有合计5个串联体13。另外，在Y方向上相邻的串联体13彼此间，各自的一端彼此经由连接电极3c连接。需要说明的是，选择任一串联体13进行说明，该情况下，作为串联体13a、串联体13b、串联体13c、串联体13d、或串联体13e进行说明。这里，第一电极3a及第二电极3b不限于铜板，也可以由其他的导电性材料(例如，铝等金属材料)形成。另外，第一电极3a及第二电极3b的数量、形状不限于上述内容，可以根据第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b(即，电动势的大小)适当变更。进一步地，也可以是，以将第一热电转换元件2a及第二热电转换元件2b并列连接的方式，配设第一电极3a及第二电极3b。连接电极3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电转换模块，其中，具有：多个热电转换元件，其并排设置；第一电极，其与所述热电转换元件的一端接合，且将相邻的所述热电转换元件的一端彼此电连接；第二电极，其与所述热电转换元件的另一端接合，且将相邻的所述热电转换元件的另一端彼此电连接；所述多个热电转换元件、所述第一电极、及所述第二电极至少形成一个串联体，在所述串联体的端部配设有具备挠性的第三电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.10 JP 2016-0473001.一种热电转换模块，其中，具有：多个热电转换元件，其并排设置；第一电极，其与所述热电转换元件的一端接合，且将相邻的所述热电转换元件的一端彼此电连接；第二电极，其与所述热电转换元件的另一端接合，且将相邻的所述热电转换元件的另一端彼此电连接；所述多个热电转换元件、所述第一电极、及所述第二电极至少形成一个串联体，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：内山直树，久保和哉，
申请(专利权)人：株式会社渥美精机，
类型：发明
国别省市：日本,JP