CN114643399A - 一种制备方钴矿热电模块用焊接模具及该模块的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制备方钴矿热电模块用焊接模具及该模块的制备方法，包括：将若干热电臂放置在第一侧模具本体的对应的各个第一凹槽中，并在各热电臂形成的热电臂组件的上层放置第一侧电极片，进行第一侧焊接；将完成第一侧焊接的模块半成品放入第二模具本体中，将已经完成焊接的所述第一侧电极片置于第二模具本体的第二凹槽中，并在模块半成品的上层放置第二侧电极片，进行第二侧焊接；对上述完成第二侧焊接的热电模块半成品进行电极片的分割，得到热电模块成品。本发明通过将热电臂依次与第一侧电极片和第二侧电极片进行焊接、再按设计要求进行两侧分割，有效保证了焊接的质量且无需真空环境、无需加热，便于快速、高效地制备大面积的热电模块。
Description
技术领域
本发明涉及热电发电技术领域，具体而言，涉及一种制备方钴矿热电模块用焊接模具及该模块的制备方法。
背景技术
方钴矿系热电材料是一种中高温热电材料（最高使用温度可达600℃），为了将热电材料制备成模块以及防止热电材料在高温时扩散，在热电材料SPS烧结时，需要在材料上下表面烧结一层防扩散层材料。烧结完成的热电材料（含防扩散层）经过切割制成一定规格的热电臂，热电臂与金属电极片再经过真空钎焊，制作成可供使用的热电模块。
方钴矿系热电模块目前主要是通过真空热压钎焊的方法制备，即将热电臂与电极片放入石墨模具，并在热电臂与电极片之间添加钎料，在真空环境下加热，钎料高温熔化，并在一定压力下，热电臂与电极完成焊接。采用这种方法制备热电模块，一方面对热电模块的尺寸有限制，当单个模块尺寸过大时，所需热电臂的数量较多，由于热电臂高度存在差异，热电臂所受压力不同，导致焊接质量不一；另外单个模块尺寸过大，所需加热台尺寸也相应增大，加热台的温度场容易分布不均，影响焊接质量。另一方面，传统的热电模块制备必须在真空焊接炉内进行，这进一步限制了方钴矿系热电模块的规模化生产，提升了模块制备的成本。因此需要一种适合方钴矿热电模块低成本、规模化、安全可靠的焊接模具及制备方法。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种制备方钴矿热电模块用焊接模具及制备方法，旨在解决现有热电模块的制备成本较高且难以规模化生产的问题。
一个方面，本发明提出了一种制备方钴矿热电模块用焊接模具，包括：相适配的第一侧模具本体和第二侧模具本体；其中，
所述第一侧模具本体上开设有多个第一凹槽，各所述第一凹槽形成阵列式凹槽结构，用以容置待焊接的热电臂组件；
所述阵列式凹槽结构的边角处设置有若干第一定位件，用以对待焊接第一侧电极片进行定位；
所述第二侧模具本体上开设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述阵列式凹槽结构相匹配，用以容置焊接了第一侧电极片的所述热电臂组件；
所述第二凹槽的边角处设置有定位组件，用以对待焊接第二侧电极片进行定位。
进一步地，上述制备方钴矿热电模块用焊接模具中，所述定位组件包括：若干第二定位件和若干第三定位件；其中，各所述第二定位件设置在所述第二凹槽的第一侧边角处，各所述第三定位件设置在所述第二凹槽的第二侧边角处，且所述第二定位件与所述第三定位件相对于所述第二凹槽的边缘的距离不同。
进一步地，上述制备方钴矿热电模块用焊接模具中，所述第二凹槽呈方形结构，所述第三定位件呈L型；
所述第三定位件的两个端面的交接处的内侧朝向所述第二凹槽的第二侧边角处设置；其中，
所述第三定位件的一个端面与所述第二凹槽的边缘之间沿所述第二侧电极片的分割方向上具有第一预设间隙；
所述第三定位件的另一个端面与所述第二凹槽的边缘之间在与所述第二侧电极片的分割方向相垂直的方向上具有第二预设间隙。
进一步地，上述制备方钴矿热电模块用焊接模具中，所述第一定位件的高度大于所述待焊接热电臂组件及所述第一侧电极片伸出所述第一凹槽部分的高度之和；和/或
所述第二定位件的高度大于所述第二侧电极片与焊接了第一电极片的所述热电臂组件伸出所述第二凹槽部分的高度之和。
进一步地，上述制备方钴矿热电模块用焊接模具中，所述第一凹槽的深度小于所述热电臂组件中每个热电臂的高度；和/或
所述第二凹槽的深度小于所述第二侧电极片与经过第一侧焊接后的所述热电臂组件的高度之和。
进一步地，上述制备方钴矿热电模块用焊接模具中，所述第一凹槽的深度h1与所述热电臂组件中的单个热电臂的高度h2之间满足2/3h2≤h1≤4/5h2 ；和/或
所述第二凹槽的深度h3与焊接了第一侧电极片的所述热电臂组件的高度h4之间满足2/3h4≤h3≤4/5h4。
进一步地，上述制备方钴矿热电模块用焊接模具中，所述第一定位件呈L型；和/或所述第二定位件呈L型。
本发明中，通过在第一侧模具本体上开设阵列式凹槽结构，并在该阵列式凹槽结构的边角处设置若干第一定位件以实现对待焊接的第一侧电极片进行定位，通过在第二侧模具本体上开设第二凹槽，并在第二凹槽的边角处设置定位组件，以对待焊接的第二侧电极片进行定位，结构简单，利于实现热电臂组件的整体焊接，且能够保证焊接的精确度。
另一方面，本发明还提出了一种方钴矿热电模块的制备方法，包括：
步骤1，将若干P、N热电臂间隔放置在第一侧模具本体的对应的各个第一凹槽中，并在各所述热电臂形成的热电臂组件的上层放置第一侧电极片，进行第一侧焊接形成第一侧模块半成品；
步骤2，将所述完成第一侧焊接的模块半成品放入第二侧模具本体中，使所述第一侧模块半成品的第二侧朝向所述第二凹槽的开口端，并在所述第一侧模块半成品的上层放置第二侧电极片，进行第二侧焊接形成第二侧模块半成品；
步骤3，对上述完成第二侧焊接的热电模块半成品进行电极片的分割，得到热电模块成品。
进一步地，上述方钴矿热电模块的制备方法中，所述第一侧焊接和所述第二侧焊接过程中单个焊点的面积S1与单个热电臂的截面积S2之间满足S1≤0.25S2；单个热电臂上的焊点面积S3≥0.5S2。
进一步地，上述方钴矿热电模块的制备方法中，所述热电臂的厚度h5满足0.1mm≤h5≤0.5mm。
本发明通过将热电臂依次与第一侧电极片和第二侧电极片进行焊接、再按设计要求进行两侧分割，有效保证了焊接的质量且制备的热电模块的尺寸不受限制；其中，电极整体焊接时采用电阻脉冲点焊的方式，相对于传统的钎焊方法，无需真空环境、无需加热、不形成钎焊层，在室温下便可规模化生产；此制备方法对热电材料整体的平面度要求不高，便于快速、高效地制备大面积的热电模块。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例中第一侧模具本体的俯视图；
图2为本发明实施例中第一侧模具本体与热电臂及第一侧电极片的结构示意图；
图3为本发明实施例中焊接了第一侧电极片的热电臂组件的结构示意图；
图4为本发明实施例中第二侧模具本体的俯视图；
图5为本发明实施例中第二侧模具本体中与第二侧电极片及第一侧模块半成品的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的方钴矿热电模块的制备方法流程示意图；
图7为本发明实施例中进行第二侧焊接形成第二侧模块半成品的结构示意图；
图8为本发明实施例中对第二侧模块半成品进行第一侧分割的结构示意图；
图9为本发明实施例中对第二侧模块半成品进行第二侧分割形成成品的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1，本发明实施例的制备方钴矿热电模块用焊接模具包括：相适配的第一侧模具本体1和第二侧模具本体2；其中，所述第一侧模具本体1上开设有多个第一凹槽11，各所述第一凹槽11形成阵列式凹槽结构，用以容置待焊接的热电臂组件；所述阵列式凹槽结构的边角处设置有若干第一定位件12，用以对待焊接第一侧电极片4进行定位；所述第二侧模具本体2上开设有第二凹槽21，所述第二凹槽21与所述阵列式凹槽结构相匹配，用以容置焊接了第一侧电极片4的所述热电臂组件；所述第二凹槽21的边角处设置有定位组件，用以对待焊接第二侧电极片5进行定位。
具体而言，第一侧模具本体1和第二侧模具本体2可以均为方形、矩形等结构，阵列式凹槽结构和第二凹槽21也可均为方形、矩形等结构，第一侧模具本体1和第二侧模具本体2的边缘可以设置有倒角。本实施例中的热电臂组件指的是由多个热电臂组成的整体结构。
第一凹槽11的形状与单个热电臂的形状相匹配，第一凹槽11的数量根据热电臂组件中热电臂的数量确定。本实施例中的阵列式凹槽结构即由多个第一凹槽11成排成列间隔排布而成的结构。
第一凹槽11的深度小于所述热电臂组件中每个热电臂的高度。优选的，所述第一凹槽11的深度h1与所述热电臂组件中的单个热电臂的高度h2之间满足2/3h2≤h1≤4/5h2 。
优选的，所述热电臂组件中的每个热电臂与对应的第一凹槽11的侧壁之间的间隙δ1满足0.03mm≤δ1≤0.06mm，一方面可以为热电臂的受热膨胀提供空间，另一方面便于在焊接完后取出热电臂。
本实施例中，第一凹槽11的截面可以为方形，形成的阵列式凹槽结构可以呈方形，第一定位件12可以设置4个，以分布在阵列式凹槽结构的四个直角处。优选的，第一定位件12呈L型。
参阅图2，所述第一定位件12的高度大于所述待焊接热电臂组件3及所述第一侧电极片4伸出所述第一凹槽11部分的高度之和，以便于对待焊接热电臂组件3及所述第一侧电极片4进行定位，从而有利于第一侧焊接的进行。
进一步的，所述第一定位件12的内侧面与所述阵列式凹槽结构的外边缘之间的间隙δ2满足0.1mm≤δ2≤1mm。
参阅图3和图4，焊接了第一侧电极片4后的热电臂组件即为第一侧模块半成品10，为了保证第一侧模块半成品10的定位精度及装配精度，第二凹槽21的形状与第一侧模块半成品10的外形轮廓一致。本实施例中，第一侧电极片4指的是焊接在热电臂组件第一侧的电极片。
参阅图5，所述第二凹槽21的深度小于所述第二侧电极片5与经过第一侧焊接后的所述热电臂组件的高度之和；优选的，所述第二凹槽21的深度h3与焊接了第一侧电极片4的所述热电臂组件的高度h4之间满足2/3h4≤h3≤4/5h4。
进一步的，第一侧模块半成品10与第二凹槽21侧壁四周的间隙δ3满足0.05mm≤δ3≤0.1mm
继续参阅图4，本实施例中，所述定位组件包括：若干第二定位件22和若干第三定位件23；其中，各所述第二定位件22设置在所述第二凹槽21的第一侧边角处（图4中所示的左侧），各所述第三定位件23设置在所述第二凹槽21的第二侧边角处（图4中所示的右侧），且所述第二定位件22与所述第三定位件23相对于所述第二凹槽21的边缘的距离不同。
具体而言，所述第二凹槽21的第一侧边角处设置若干第二定位件22，第二凹槽21的第二侧边角处设置有若干第三定位件23，第二定位组件22和第三定位组件23相配合，以对待焊接的第二侧电极片5进行定位。第二凹槽21的第一侧与第二侧互为对侧，也即：各第三定位件23设置在对应的第二定位件22的对侧。所述第二定位件22的高度大于所述第二侧电极片5与焊接了第一电极片的所述热电臂组件伸出所述第二凹槽21部分的高度之和。
所述第二凹槽21与各第一凹槽11形成的阵列式凹槽结构形状相匹配，例如当阵列式凹槽为方形结构时，第二凹槽21也呈方形结构，第二定位件22可以为两个，设置在第二凹槽21一侧的两个边角处，且第二定位件22的内侧面与第二凹槽21外边缘的间隙δ4满足0.1mm≤δ4≤1mm；第三定位件23可以为两个，设置在第二凹槽21另一侧的两个边角处。
优选的，第二定位件22呈L型；和/或所述第三定位件23呈L型。
本实施例中，第二定位件22的两个端面可以与第二凹槽21的第一侧边角相贴合，第三定位件23的其中一个端面可以远离第二凹槽21的第二侧边缘设置。
继续参阅图4，所述第三定位件23的两个端面的交接处的内侧朝向所述第二凹槽21的第二侧边角处设置；其中， 所述第三定位件23的一个端面与所述第二凹槽21的边缘之间沿所述第二侧电极片5的分割方向上具有第一预设间隙；优选的，所述第一预设间隙δ6大于等于3mm，即第三定位件23伸出第二凹槽21的边缘预设长度，以对待分割的电极片进行固定定位。
所述第三定位件23的另一个端面与所述第二凹槽21的边缘之间在与所述第二侧电极片5的分割方向相垂直的方向上具有第二预设间隙，以为第一侧模块半成品10的受热膨胀提供空间；优选的，所述第二预设间隙δ5满足0.1mm≤δ5≤1mm。
本实施例中，第二侧电极片5指的是焊接在热电臂组件第二侧的电极片。“第一侧”与“第二侧”是相对于热电臂组件的正面和背面而言，不具有限定意义。第一侧电极片4与第二侧电极片5结构可以保持一致。
上述显然可以得出，本实施例中提供的制备方钴矿热电模块用焊接模具，通过在第一侧模具本体上开设阵列式凹槽结构，并在该阵列式凹槽结构的边角处设置若干第一定位件以实现对待焊接的第一侧电极进行定位，通过在第二侧模具本体上开设第二凹槽，并在第二凹槽的边角处设置定位组件，以对待焊接第二侧电极片进行定位，结构简单，利于实现热电臂组件的整体焊接，且能够保证焊接的精确度。
参阅图6，本发明还提供了一种方钴矿热电模块的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将若干P、N热电臂间隔放置在第一侧模具本体的对应的各个第一凹槽中，并在各所述热电臂形成的热电臂组件的上层放置第一侧电极片，进行第一侧焊接形成第一侧模块半成品。
具体而言，单个P热电臂与单个N热电臂组成一个热电臂对，热电臂对之间可以串、并联。具体为，每个热电臂对的P、N第一端都是由第一侧电极片连在一起，之后第二个热电臂对的P端和第一个热电臂对的N端通过第二侧电极片连接在一起，第二个热电臂对的N端和第三个热电臂对的P端通过第二侧电极片连接在一起，以此类推。例如可以将多个P、N热电臂按照N、P相间的方式放置在对应的各第一凹槽11中，在所有热电臂上整体放置一块第一侧电极片4，使得第一侧电极片4位于第一侧模具本体的各第一定位件围设的区域内，且第一侧电极片4与第一定位件12的内侧面间隙δ7满足0.05mm≤δ7≤0.1mm。经第一侧焊接后形成模块半成品如图3所示。
需要说明的是，由于在热电材料SPS烧结形成热电臂时，需要在热电材料上下表面烧结一层防扩散层材料，本实施例中，方钴矿热电材料所用防扩散层要与热电材料热膨胀系数匹配，且与第一侧电极片4和第二侧电极片5具有良好的焊接性；为了保证防扩散层效果、点焊质量、及降低防扩散层热阻，要求扩散层厚度h6满足0.3mm≤h6≤0.5mm。
步骤2，将所述完成第一侧焊接的模块半成品放入第二侧模具本体2中，使所述第一侧模块半成品的第二侧朝向所述第二凹槽的开口端，并在所述模块半成品的上层放置第二侧电极片5，进行第二侧焊接形成第二侧模块半成品20。
具体而言，将完成第一侧焊接的模块半成品放入第二侧焊接模具本体2的第二凹槽21中，使得焊接后的第一侧电极片4置于于第二凹槽21底端，模块半成品上同样放置一整块第二侧电极片5，使得第二侧电极片5位于各第二定位件22和第三定位件23围设的区域内，且第二侧电极片5与第二定位件22或第三定位件23的内侧面间隙δ8满足0.05mm≤δ8≤0.1mm。经第二侧焊接后形成的模块半成品如图7所示。
该步骤中，第一侧模块半成品10的第二侧与热电臂组件3的第二侧指的是同侧。
本实施例中，在焊接第一侧电极片4和第二侧电极片5时采用脉冲点焊的方式与热电臂组件进行焊接，不需要真空高温环境，有利于连续规模化生产；且由于每个热电臂焊接时相互独立，能够保证焊接质量的均一性。
步骤3，对上述完成第二侧焊接的热电模块半成品进行电极片的分割，得到热电模块成品。
具体而言，可以根据热电臂的串联、并联需求，在数控激光切割平台上完成电极片的分割，完成热电模块成品制备。本实施例中，热电模块的分割采用激光切割或等离子切割等非接触切割，避免接触切割对热电模块半成品造成损伤。切割路径根据热电模块中热电臂之间串/联制定，为保证切割后的电极片在热电模块高温使用时不会发生膨胀接触，切割间隙δ9≥0.5mm。切割时，激光光斑边缘与两侧热电臂间距δ10≥0.2mm，且切割能量输入在保证切割效果前提下，尽量要小，避免过多的热量对热电材料造成损伤。
参阅图8和图9，优选的，本实施例中，对经过第二侧焊接后的模块半成品进行分割时，先对热电臂组件的第一侧进行分割，再对热电臂组件的第二侧进行分割并在第二侧分割出正负电极6。其中：由于热电臂组件中的每个热电臂与对应的第一凹槽11的侧壁之间的间隙δ1满足0.03mm≤δ1≤0.06mm，使得第一侧模块半成品10的第一侧分割形成的半成品中，各热电臂之间的横向间隙L1和纵向间隙L2满足预设要求（即横向间隙L1和纵向间隙L2均应小于第一凹槽11四周的壁厚）；由于第一侧模块半成品10与第二凹槽21侧壁四周的间隙δ3满足0.05mm≤δ3≤0.1mm，使得第一侧模块半成品10的第二侧分割形成的成品中，各热电臂之间的横向间隙L3和纵向间隙L4满足预设要求（即横向间隙L3和纵向间隙L4均应小于第二凹槽21四周的壁厚）。
上述实施例中，为了提升热电模块焊接效率，在所述第一侧焊接和所述第二侧焊接过程中，点焊时采用单侧焊接，即使得点焊设备的正负电极位于电极片同侧。
上述实施例中，由于焊点面积影响界面传热，为保证热传递效率，点焊设备的正负电极采用圆柱电极，在所述第一侧焊接和所述第二侧焊接过程中单个焊点101的面积S1与单个热电臂的截面积S2之间满足S1≤0.25S2；单个热电臂上的焊点面积S3≥0.5S2，确保具有足够的焊接面积能够防止热电模块在使用过程中内阻大、模块发电效率降低 。
上述实施例中，为保证焊接接头质量与满足使用温度需求，电极片质选用纯镍、镍合金等易焊接、高熔点金属，且为了降低模块内阻，增加模块输出功率，所述第一侧电极片4和所述第二侧电极片的电导率ρ≥20 nΩ·m。
由于热电臂的防扩散层厚度会影响热量传递与焊接质量，防扩散层厚度过小，点焊时容易造成穿透焊等缺陷，防扩散层厚度过大会增加热阻，降低热量传递，进而降低模块转化效率，优选的，防扩散层的厚度h5满足0.1mm≤h5≤0.5mm。
下面以制备规格为8行*8列（64个热电臂串联），单个热电臂尺寸为5*5*8mm（扩散层厚度为0.3mm），相邻热电臂间隔1.0mm的热电模块为例详细描述本发明：
电极片选用纯镍，厚度为0.3mm，第一侧焊接时第一侧电极片4的尺寸为47.5*47.5mm，第二侧焊接时第二侧电极片的尺寸为53*48mm。第一侧模具本体的第一凹槽11深度6mm，第一定位件高度2.5mm，第二侧模具本体的第二凹槽深度6mm，第二定位件和第三定位件的高度3mm。
第一侧焊接时，将清洗好的热电臂按照N、P相间的方式放入阵列式凹槽结构中，再将第一侧电极片4放置在各第一定位件围设的区域内，选用直径为2mm的圆形电极，单个焊点面积 3.14*12＜0.25*52，每个热电臂上点焊2次，即有4个焊点，焊点总面积4*3.14*12＞0.5*52。点焊时要选用适当工艺参数，避免出现电极片穿透、虚焊等缺陷。第一侧焊接完成后，将焊接后的第一侧模块半成品10放入第二侧模具本体中，再将第二侧电极片放入第二定位件和第三定位件形成的区域内，焊接方法与第一侧焊接相同；
第二侧焊接完成后的半成品放置在激光切割平台上进行第一侧分割，设定切割路径，确保64个热电臂为串联关系，由于相邻热电臂间隔1.0mm，为保证切割后的电极片在热电模块高温使用时不会发生膨胀接触，且避免切割时对热电材料造成损伤，切割间隙为0.6mm；第一侧切割完成后，进入第二侧分割工序，切割方法与单侧切割相同，从而完成热电模块的制备。
该制备方法实施例与上述模具实施例中的相关之处可互相参照，此处不再赘述。
综上，本发明提供的方钴矿热电模块的制备方法，通过将热电臂依次与第一侧电极片和第二侧电极片进行焊接、再按设计要求进行两侧分割，有效保证了焊接的质量且制备的热电模块的尺寸不受限制；其中，电极整体焊接时采用电阻脉冲点焊的方式，相对于传统的钎焊方法，无需真空环境、无需加热、不形成钎焊层，在室温下便可规模化生产；此制备方法对热电材料整体的平面度要求不高，便于快速、高效地制备大面积的热电模块。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种制备方钴矿热电模块用焊接模具，其特征在于，包括：相适配的第一侧模具本体和第二侧模具本体；其中，
所述第一侧模具本体上开设有多个第一凹槽，各所述第一凹槽形成阵列式凹槽结构，用以容置待焊接的热电臂组件；
所述阵列式凹槽结构的边角处设置有若干第一定位件，用以对待焊接第一侧电极片进行定位；
所述第二侧模具本体上开设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述阵列式凹槽结构相匹配，用以容置焊接了第一侧电极片的所述热电臂组件；
所述第二凹槽的边角处设置有定位组件，用以对待焊接第二侧电极片进行定位。
2.根据权利要求1所述的制备方钴矿热电模块用焊接模具，其特征在于，所述定位组件包括：若干第二定位件和若干第三定位件；其中，
各所述第二定位件设置在所述第二凹槽的第一侧边角处，各所述第三定位件设置在所述第二凹槽的第二侧边角处，且所述第二定位件与所述第三定位件相对于所述第二凹槽的边缘的距离不同。
3.根据权利要求2所述的制备方钴矿热电模块用焊接模具，其特征在于，
所述第二凹槽呈方形结构，所述第三定位件呈L型；
所述第三定位件的两个端面的交接处的内侧朝向所述第二凹槽的第二侧边角处设置；其中，
所述第三定位件的一个端面与所述第二凹槽的边缘之间沿所述第二侧电极片的分割方向上具有第一预设间隙；
所述第三定位件的另一个端面与所述第二凹槽的边缘之间在与所述第二侧电极片的分割方向相垂直的方向上具有第二预设间隙。
4.根据权利要求1所述的制备方钴矿热电模块用焊接模具，其特征在于，
所述第一定位件的高度大于所述待焊接热电臂组件及所述第一侧电极片伸出所述第一凹槽部分的高度之和；和/或
所述第二定位件的高度大于所述第二侧电极片与焊接了第一电极片的所述热电臂组件伸出所述第二凹槽部分的高度之和。
5.根据权利要求1所述的制备方钴矿热电模块用焊接模具，其特征在于，
所述第一凹槽的深度小于所述热电臂组件中每个热电臂的高度；和/或
所述第二凹槽的深度小于所述第二侧电极片与经过第一侧焊接后的所述热电臂组件的高度之和。
6.根据权利要求5所述的制备方钴矿热电模块用焊接模具，其特征在于，
所述第一凹槽的深度h1与所述热电臂组件中的单个热电臂的高度h2之间满足2/3h2≤h1≤4/5h2 ；和/或
所述第二凹槽的深度h3与焊接了第一侧电极片的所述热电臂组件的高度h4之间满足2/3h4≤h3≤4/5h4。
7.根据权利要求1所述的制备方钴矿热电模块用焊接模具，其特征在于，
所述第一定位件呈L型；和/或所述第二定位件呈L型。
8.一种利用上述权利要求1至7中任一项所述的模具制备方钴矿热电模块的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将若干P、N热电臂间隔放置在第一侧模具本体的对应的各个第一凹槽中，并在各所述热电臂形成的热电臂组件的上层放置第一侧电极片，进行第一侧焊接形成第一侧模块半成品；
步骤2，将所述完成第一侧焊接的模块半成品放入第二模具本体中，使其第二侧朝向所述第二凹槽的开口端，并在所述第一侧模块半成品的上层放置第二侧电极片，进行第二侧焊接形成第二侧模块半成品；
步骤3，对上述完成第二侧焊接的热电模块半成品进行电极片的分割，得到热电模块成品。
9.根据权利要求8所述的制备方钴矿热电模块的方法，其特征在于，在所述第一侧焊接和所述第二侧焊接过程中单个焊点的面积S1与单个热电臂的截面积S2之间满足S1≤0.25S2；单个热电臂上的焊点面积S3≥0.5S2。
10.根据权利要求8所述的制备方钴矿热电模块的方法，其特征在于，所述热电臂的厚度h5满足0.1mm≤h5≤0.5mm。
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