[发明专利]热电元件、其制造方法及其使用

权利要求书

1.一种热电元件，所述热电元件具有如下特征：

A)多孔电绝缘和热绝缘材料的扁平载体，所述扁平载体具有第一和第二表面，

B)第一热电偶，所述第一热电偶由从所述第一到所述第二表面穿过所述扁平载体的孔隙且包括第一热电材料的至少一个电导体以及从所述第一到所述第二表面穿过所述扁平载体的孔隙且包括第二热电材料的至少一个电导体形成，其中，包括第一和第二热电材料的电导体以彼此电绝缘的方式穿过所述扁平载体，并在所述扁平载体的一个表面上以导电方式彼此连接，且所述第一热电偶的末端位于所述扁平载体的另一表面上，

C)第二热电偶，所述第二热电偶由从所述第一到所述第二表面穿过所述扁平载体的孔隙且包括第一热电材料的至少一个电导体以及从所述第一到所述第二表面穿过所述扁平载体的孔隙且包括第二热电材料的至少一个电导体形成，其中，包括第一和第二热电材料的电导体以彼此电绝缘的方式穿过所述扁平载体，并在所述扁平载体的形成所述第一热电偶的所述第一和第二热电材料以导电方式彼此连接的表面上以导电方式彼此连接，且所述第二热电偶的末端位于所述扁平载体的另一表面上，

D)任选的其他热电偶，所述其他热电偶由从所述第一到所述第二表面穿过所述扁平载体的孔隙且包括第一热电材料的至少一个电导体以及从所述第一到所述第二表面穿过所述扁平载体的孔隙且包括第二热电材料的至少一个电导体形成，其中，包括第一和第二热电材料的电导体以彼此电绝缘的方式穿过所述扁平载体，并在所述扁平载体的形成所述第一热电偶的所述第一和第二热电材料以导电方式彼此连接的表面上以导电方式彼此连接，且所述其他热电偶的末端位于所述扁平载体的另一表面上，

E)所述第一、第二和任选的其他热电偶的所述末端在并联或串联电路中的导电连接，以及

F)用于馈送或汲取电能的引线，所述引线电连接到所述第一、第二和任选的其他热电偶，

其中，所述扁平载体包含空腔或孔隙，所述空腔或孔隙从所述第一到所述第二表面是连续的，且其中形成有包括第一和第二热电材料的电导体，其形成第一、第二和任选的其他热电偶。

2.根据权利要求1所述的热电元件，其特征在于，所述扁平载体是由有机或无机聚合物、玻璃、陶瓷材料、金属和半金属氧化物、碳化钙、氮化物、硼化物或其混合物构成的电绝缘和热绝缘织物、开孔泡沫材料、海绵或烧结制品。

3.根据权利要求2所述的热电元件，其特征在于，所述织物为经编或纬编。

4.根据权利要求1所述的热电元件，其特征在于，所述扁平载体与至少一个互连层平面接触，其中，所述互连层内部或其一个或两个表面上包括导电区域，所述导电区域与所述扁平载体中包括第一和第二热电材料的电导体和/或第一、第二和任选的其他热电偶电互连，从而形成热电偶和/或热电偶的串联或并联电路，其中所述至少一个互连层呈另一扁平载体的形式。

5.根据权利要求1所述的热电元件，其特征在于，通过施加在所述扁平载体的表面之一的预定区域上的导电箔，来实现包括第一热电材料的至少一个导体与包括第二热电材料的至少一个导体之间的电连接，以形成热电偶或至少一个热电偶与至少一个其他热电偶之间的电连接。

6.根据权利要求5所述的热电元件，其特征在于，所述箔具有导电区域和不导电区域，其中，所述导电区域连接包含所述第一热电材料的导体和包含所述第二热电材料的导体以形成热电偶，或者它们将多个热电偶彼此电连接。

7.根据权利要求1所述的热电元件，其特征在于，所述热电元件具有多个配备有TE芯柱的扁平载体，所述载体包含相同或不同的第一和第二热电材料的组合的TE芯柱，将所述扁平载体设置成层结构的形式，以获得多层TE层，并将通过这种方式获得的连续TE芯柱彼此电互连，以形成热电偶。

8.根据权利要求1所述的热电元件，其特征在于，所述扁平载体的材料是从由苯并环丁烯、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚醚酮、聚亚芳基硫醚、聚亚芳基砜、聚烯烃、聚脂、聚酰亚胺、聚丙烯腈、含氟聚合物、玻璃或这些材料中的两种或更多种的混合物构成的组中选择的。

9.根据权利要求8所述的热电元件，其特征在于，所述聚烯烃为聚乙烯或聚丙稀。

10.根据权利要求8所述的热电元件，其特征在于，所述聚脂为聚萘二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。