DE102016005368A1

DE102016005368A1 - Hybride Thermoelektrische Vorrichtung

Info

Publication number: DE102016005368A1
Application number: DE102016005368.2A
Authority: DE
Inventors: Shaun Peter McBride; Rüdiger Spillner; Sven Watzke
Original assignee: Gentherm GmbH
Current assignee: Gentherm GmbH
Priority date: 2016-05-04
Filing date: 2016-05-04
Publication date: 2017-11-09
Also published as: WO2017190721A1

Abstract

Eine thermoelektrische Vorrichtung, umfassend: a) einen ersten Kontaktbereich, b) einen zweiten Kontaktbereich, der von dem ersten Kontaktbereich beabstandet ist, und c) eine Vielzahl thermoelektrischer Elemente, die zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich angeordnet sind; wobei die thermoelektrische Vorrichtung eines oder mehr aus dem Folgenden aufweist: i) der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide und eine anliegende Komponente sind in Kontakt, und der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide und die anliegende Komponente sind aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt, ii) der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich sind aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt, iii) der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide weisen ein erstes Substrat und ein zweites Substrat auf, und das erste Substrat und das zweite Substrat sind aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt; und iv) der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide weisen eine Schicht auf, die ein Substrat ist, und eine Leitung, und die Schicht verbindet die Vielzahl thermoelektrischer Elemente elektrisch miteinander.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine thermoelektrische Vorrichtung, die Kontaktbereiche hat, die nach Art des Werkstoffs variieren, und vorzugsweise Substrate hat, die aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind.
Hintergrund
Die vorliegende Erfindung soll eine verbesserte thermoelektrische Vorrichtung vorsehen. Typischerweise weisen thermoelektrische Vorrichtungen thermoelektrische Elemente auf, die zwischen Substraten angeordnet sind, die aus demselben Werkstoff hergestellt sind. Es wurden Versuche unternommen, die thermoelektrischen Vorrichtungen mit flexiblen Substraten herzustellen, um thermische Spannungen an der thermoelektrischen Vorrichtung zu verringern. Diese thermoelektrischen Vorrichtungen können eine begrenzte Heiz- und/oder Kühlkapazität haben, sodass ein gewünschtes Heizen und/oder Kühlen nicht erreicht wird. Ferner können diese thermoelektrischen Vorrichtungen an Korrosion leiden, und alternative Werkstoffe, die gegen Korrosion widerstandsfähig sind, können teuer sein. Beispiele für thermoelektrische Vorrichtungen können in den US-Patenten Nummer 9,082,928 und 9,172,023 ; der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2012/0145211; 2014/0338366; 2014/0366926 gefunden werden, auf deren Offenbarungsgehalt hiermit für alle Zwecke hingewiesen wird.
Selbst wenn viele thermoelektrische Vorrichtungen im Handel erhältlich sind, wäre es attraktiv, wenn man eine thermoelektrische Vorrichtung hätte, die aus einem anderen Werkstoff als eine gegenüberliegende Substanz hergestellt ist, mit der die thermoelektrische Vorrichtung in Kontakt ist. Es wäre attraktiv, wenn man eine thermoelektrische Vorrichtung hätte, bei der ein erster Kontaktbereich und ein zweiter Kontaktbereich aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt wären. Es wäre attraktiv, wenn man eine thermoelektrische Vorrichtung hätte, bei der ein erster Kontaktbereich, ein zweiter Kontaktbereich oder beide aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt wären. Es besteht ein Bedarf nach einer thermoelektrischen Vorrichtung, bei der ein erster Kontaktbereich, ein zweiter Kontaktbereich oder beide ein Substrat und eine Leitung, die die gleiche Schicht sind, aufweisen, die die thermoelektrischen Elemente miteinander verbinden.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung kann eines oder mehrere (wenn nicht sogar alle) der vorliegenden Anforderungen dadurch erfüllen, dass vorgesehen wird: eine thermoelektrische Vorrichtung, umfassend: a) einen ersten Kontaktbereich, b) einen zweiten Kontaktbereich, der von dem ersten Kontaktbereich beabstandet ist, und c) eine Vielzahl thermoelektrischer Elemente, die zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich angeordnet sind; wobei die thermoelektrische Vorrichtung eines oder mehr aus dem Folgenden aufweist: i) der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide und eine anliegende Komponente sind in Kontakt, und der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide und die anliegende Komponente sind aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt, ii) der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich sind aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt, iii) der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide weisen ein erstes Substrat und ein zweites Substrat auf, und das erste Substrat und das zweite Substrat sind aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt; und iv) der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide weisen eine Schicht auf, die ein Substrat ist, und eine Leitung, und die Schicht verbindet die Vielzahl thermoelektrischer Elemente elektrisch miteinander.
Die Erfindung löst überraschenderweise eines oder mehrere dieser Probleme durch Vorsehen einer thermoelektrischen Vorrichtung, die aus einem anderen Werkstoff hergestellt ist als eine gegenüberliegende Substanz, mit der die thermoelektrische Vorrichtung in Kontakt ist. Die vorliegende Erfindung stellt eine thermoelektrische Vorrichtung bereit, bei der ein erster Kontaktbereich und ein zweiter Kontaktbereich aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sind. Die vorliegende Erfindung sieht eine thermoelektrische Vorrichtung vor, bei der ein erster Kontaktbereich, ein zweiter Kontaktbereich oder beide aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sind. Die vorliegende Erfindung sieht eine thermoelektrische Vorrichtung vor, bei der ein erster Kontaktbereich, ein zweiter Kontaktbereich oder beide ein Substrat und eine Leitung, welche dieselbe Schicht sind, aufweisen, welche die thermoelektrischen Elemente elektrisch miteinander verbinden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung, die zwei Substrate aufweist;
2A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung mit einem Substrat in der Mitte;
2B zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung ohne ein Substrat;
3A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung mit übereinandergestapelten thermoelektrischen Elementen;
3B zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung mit übereinandergestapelten thermoelektrischen Elementen und isolierten Substraten;
4 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung, die einen flexiblen Bereich aufweist;
5 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung ohne Substrat und thermoelektrische Elemente, die direkt durch eine Leitung miteinander verbunden sind;
6A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung mit einem oberen Substrat, das zwei Werkstoffe aufweist;
6B zeigt eine Draufsicht auf die thermoelektrische Vorrichtung von 6A;
7A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung mit einem oberen Substrat, das zwei Werkstoffe aufweist, die koplanar zueinander sind;
7B zeigt eine Draufsicht auf die thermoelektrische Vorrichtung von 7A;
8A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung mit einem oberen Substrat, das zwei Werkstoffe aufweist, die koplanar sind und durch eine elektrische Isolation voneinander getrennt sind;
8B zeigt eine Draufsicht auf die thermoelektrische Vorrichtung von 8A;
9 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung mit einem Substrat, das eine Oberflächenbehandlung hat; und
10 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung mit einem Substrat, das eine elektrische Isolierung, die zwei Substrate voneinander trennt, und eine Oberflächenbehandlung hat.
Detaillierte Beschreibung
Die Erläuterungen und Veranschaulichungen, die ich hier vorgelegt sind, sollen anderen, die auf diesem Gebiet Fachleute sind, die Erfindung, ihre Prinzipien und ihre praktische Anwendung nahebringen. Der Fachmann kann die Lehre in ihren verschiedenen Ausprägungen und Anwendungen anpassen, wie es für die Anforderungen für eine bestimmte Nutzung am besten geeignet ist. Demgemäß sollen die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie hier dargelegt sind, die Erfindung weder erschöpfend noch einschränkend beschreiben. Der Umfang der Erfindung sollte daher nicht anhand der oben gegebenen Beschreibung sondern stattdessen anhand der beiliegenden Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten bestimmt werden, zu denen diese Ansprüche berechtigen. Auf den Offenbarungsgehalt aller Artikel und Entgegenhaltungen, einschließlich Patentanmeldungen und -veröffentlichungen wird hiermit für alle Zwecke Bezug genommen. Andere Kombinationen sind ebenfalls möglich, wie aus den folgenden Ansprüchen ersichtlich ist, die hiermit ebenfalls durch Bezugnahme in diese schriftliche Beschreibung mit aufgenommen sind.
Die vorliegende Erfindung sieht eine thermoelektrische Vorrichtung vor. Die thermoelektrische Vorrichtung kann in eine oder mehrere Vorrichtungen integriert sein und dazu verwendet werden, diese zu kühlen. Die thermoelektrische Vorrichtung kann in eine oder mehrere Vorrichtungen eines Automobils integriert sein. Die thermoelektrische Vorrichtung kann im Fahrgastraum, im Motorraum oder in beiden angeordnet werden. Vorzugsweise kann die thermoelektrische Vorrichtung in Kontakt mit einem Getränkehalter, einem Batteriefach, einer Batterie oder einer Kombination davon in Kontakt angeordnet werden. Das thermoelektrische Element, wie es hier erörtert wird, kann ein TED oder eine Peltier-Vorrichtung sein. Die thermoelektrische Vorrichtung kann die Funktion haben, Wärme, Kühlung oder beides zu liefern. Die thermoelektrische Vorrichtung kann eine Funktion zum Kontaktieren eines Gegenstands, eines Wärmetauschers oder beider zum Übertragen thermischer Energie an den Gegenstand, die Umgebung oder beides haben. Die thermoelektrische Vorrichtung hat eine aktive Seite und eine Ableitungsseite. Die aktive Seite kann thermische Energie an einen anliegenden Gegenstand zum Heizen und/oder Kühlen des Gegenstands übertragen. Die Ableitungsseite kann Wärme und/oder Kälte ableiten, die unerwünscht ist, sodass der Gegenstand der abgeleiteten Energie nicht ausgesetzt ist. Die thermoelektrische Vorrichtung weist eine Oberseite und eine Unterseite auf. Die Oberseite kann die aktive Seite, die Ableitungsseite sein, oder die aktive Seite und die Ableitungsseite können je nach einer gewünschten Übertragung thermischer Energie ausgetauscht werden. Die Unterseite kann die aktive Seite, die Ableitungsseite sein, oder die aktive Seite und die Ableitungsseite können je nach einer gewünschten Übertragung thermischer Energie ausgetauscht werden. Die Oberseite kann einen oder mehrere Kontaktbereiche (zum Beispiel einen ersten Kontaktbereich) haben. Die Unterseite kann einen oder mehrere Kontaktbereiche (zum Beispiel einen zweiten Kontaktbereich) haben. Vorzugsweise weisen die Oberseite und die Unterseite jeweils mindestens einen Kontaktbereich auf.
Der eine oder die mehreren Kontaktbereiche können dazu eingesetzt werden, thermische Energie an eine oder mehrere anliegende Komponenten oder Gegenstände zu übertragen. Der eine oder die mehreren Kontaktbereiche können in direktem Kontakt mit der anliegenden Komponente sein, sodass eine gewünschte thermische Energie (zum Beispiel Wärme oder Kälte) an die anliegende Komponente und dann einen betreffenden Gegenstand übertragen wird. Die anliegende Komponente kann ein Wärmetauscher, eine Wärmeplatte, eine Kühlplatte, eine Batteriekomponente, eine Getränkehalterkomponente, ein Rohr, ein Fluid oder eine Kombination davon sein. Der eine oder die mehreren Kontaktbereiche können ein Substrat, eine Leitung, ein thermoelektrisches Element, eine elektrische Isolierung, eine Oberflächenbehandlung auf einer Schicht oder eine Kombination davon sein. Der eine oder die mehreren Kontaktbereiche können eine äußerste Seite der thermoelektrischen Vorrichtung sein. Der eine oder die mehreren Kontaktbereiche können ein Teil mit einer anliegenden Komponente sein, die eine Komponente eines Fahrzeugs ist. Der eine oder die mehreren Kontaktbereiche können der eine oder die mehreren Teile der thermoelektrischen Vorrichtung sein, die mit einer anliegenden Komponente in Kontakt sind, sodass thermische Energie von der thermoelektrischen Vorrichtung an die anliegende Komponente übertragen wird. Vorzugsweise sind die Kontaktbereiche an einer Oberseite und einer Unterseite der thermoelektrischen Vorrichtung angeordnet. Die Oberseite, die Unterseite oder beide können einen oder mehrere Kontaktbereiche haben. Die Oberseite, die Unterseite oder beide können zwei Kontaktbereiche haben. Die Oberseite, die Unterseite oder beide können eine Vielzahl von Kontaktbereichen haben. Die Oberseite, die Unterseite oder beide können einen Kontaktbereich für jedes thermoelektrische Element haben. Die Kontaktbereiche können durch elektrische Isolierung, ein Dielektrikum, einen Luftspalt oder eine Kombination davon voneinander getrennt sein. Die thermoelektrische Vorrichtung kann einen ersten Kontaktbereich, einen zweiten Kontaktbereich, einen dritten Kontaktbereich, einen vierten Kontaktbereich, einen fünften Kontaktbereich oder mehr Kontaktbereiche haben. Jeder der Kontaktbereiche kann aus einem oder mehreren Werkstoffen hergestellt werden. Die Kontaktbereiche können aus zwei oder mehr Werkstoffen hergestellt werden. Wenn zum Beispiel der Kontaktbereich ein Substrat ist, kann der Kontaktbereich ein erstes Substrat und ein zweites Substrat haben. Jeder der Kontaktbereiche kann aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden. Zum Beispiel können ein erster Kontaktbereich und ein zweiter Kontaktbereich aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden. Die Kontaktbereiche können aus demselben Werkstoff und können aus einem anderen Werkstoff als eine anliegende Komponente hergestellt werden. Jeder der Kontaktbereiche und jede anliegende Komponente können aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden. Ein erster Kontaktbereich, ein zweiter Kontaktbereich oder beide und eine anliegende Komponente können aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden. Die oberen Kontaktbereiche und die unteren Kontaktbereiche können aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden. Die oberen Kontaktbereiche, die unteren Kontaktbereiche oder beide können aus zwei oder mehr Werkstoffen hergestellt werden, und jeder der Werkstoffe kann ein anderer Werkstoff sein. Die Kontaktbereiche können einen Teil einer beliebigen obersten oder untersten Schicht sein. Vorzugsweise sind die Kontaktbereiche auf einem oder mehreren Substraten.
Das eine oder die mehreren Substrate können die Funktion haben, die thermoelektrischen Elemente miteinander zu verbinden, Wärme zu übertragen, die thermoelektrischen Vorrichtungen zu schützen oder eine Kombination davon. Das eine oder die mehreren Substrate haben die Funktion, Wärme an einen Wärmetauscher, einen Kühlkörper oder beides zu übertragen. Die thermoelektrische Vorrichtung kann von einem Substrat frei sein. Vorzugsweise ist ein Substrat in der thermoelektrischen Vorrichtung vorhanden. Das Substrat kann eine oberste Schicht (d. h. eine Oberseite), eine unterste Schicht (d. h. eine Unterseite), eine Zwischenschicht, die zwischen der Oberseite und der Unterseite angeordnet ist, um die thermoelektrischen Vorrichtungen herum angeordnet oder eine Kombination hiervon sein. Das eine oder die mehreren Substrate können ein oberstes Substrat, ein unterstes Substrat, ein aktives Substrat, ein Ableitungssubstrat oder eine Kombination hiervon sein. Vorzugsweise sind das aktive Substrat und das Ableitungssubstrat auf gegenüberliegenden Seiten der thermoelektrischen Vorrichtung angeordnet. Das obere Substrat, ein unteres Substrat, ein aktives Substrat, ein Ableitungssubstrat oder eine Kombination hiervon können, wie hier erörtert, jeweils einen oder mehrere der Kontaktbereiche aufweisen. Das obere Substrat oder das untere Substrat können das aktive Substrat oder das Ableitungssubstrat sein. Wenn das obere Substrat zum Beispiel das aktive Substrat ist, dann ist das untere Substrat das Ableitungssubstrat. Jedes Substrat (d. h. Hauptsubstrat) kann aus einem oder mehreren Werkstoffen bestehen (d. h. kann eines oder mehrere Substrate sein). Jedes Substrat kann ein einziger fester Substratwerkstoff sein. Jedes Substrat kann zwei oder mehr Werkstoffe (zum Beispiel ein erstes Substrat und ein zweites Substrat) aufweisen. Jedes Substrat kann drei oder mehr Werkstoffe (zum Beispiel ein erstes Substrat, ein zweites Substrat, ein drittes Substrat, eine elektrische Isolierung, eine Oberflächenbehandlung oder eine Kombination hiervon) aufweisen. Jede Seite der thermoelektrischen Vorrichtung kann eines oder mehrere Substrate aufweisen. Die thermoelektrische Vorrichtung kann ein erstes Substrat, ein zweites Substrat, ein drittes Substrat, ein viertes Substrat, oder mehr an jedem Ort aufweisen, an dem ein Substrat vorhanden ist. Ein Substrat kann aus einem einzigen Werkstoff oder Substrat hergestellt werden, und ein anderes Substrat kann aus mehreren Werkstoffen (d. h. mehreren Substraten) hergestellt werden. Beide Substrate können einzelne Werkstoffschichten sein oder beide Substrate können mehrere Werkstoffschichten sein. Wenn eine Multi-Substrat-Struktur vorhanden ist, können die Substrate nebeneinander, teilweise überlappend, vollständig überlappend, koplanar, teilweise gekapselt, vollständig gekapselt, damit beschichtet (zum Beispiel ein erstes Substrat kann mit einem zweiten Substrat beschichtet sein), in einem vorbestimmten Muster (zum Beispiel einem Muster, das zwei oder mehr thermoelektrische Elemente miteinander verbindet) oder in einer Kombination hiervon angeordnet sein. Die Multi-Substrat-Struktur kann ein erstes Substrat haben, das größer als ein zweites Substrat ist (zum Beispiel eine Fläche des ersten Substrats ist größer als ein zweites Substrat, sodass sich mindestens ein Teil des ersten Substrats über das zweite Substrat hinaus erstreckt). Die Multi-Substrat-Struktur kann zwei oder mehr Substrate in direktem Kontakt oder in indirektem Kontakt haben. Wenn die Substrate in direktem Kontakt sind, können die Substrate durch ein Befestigungselement, Klebstoff, eine mechanische Vorrichtung, eine Beschichtung oder eine Kombination davon miteinander verbunden sein. Das Befestigungselement kann ein physisches Befestigungselement, wie zum Beispiel ein Niet, eine Schraube mit Mutter, eine Schraube, ein Nagel, eine Verschweißung, eine Verlötung, eine Hartverlötung, ein Heißverstemmen, Reibungsschweißung oder eine Kombination hiervon sein. Der Klebstoff kann ein Leim, Kunstharz, thermisches Fett, thermischer Klebstoff oder eine Kombination hiervon sein. Die mechanische Vorrichtung kann eine Haltevorrichtung, ein Rahmen, eine Klemme oder eine Kombination hiervon sein. Die Beschichtung kann eine Folie sein, die sich entlang oder um eine oder mehrere Seiten eines ersten Substrats erstreckt, eine aufzusprühende Schicht, eine Tauchschicht, eine aufgegossene Schicht oder eine Kombination hiervon sein. Der indirekte Kontakt zwischen zwei oder mehreren Substraten kann einen Luftspalt aufweisen, der die zwei oder mehreren Substrate voneinander trennt. Der indirekte Kontakt kann eine elektrische Isolation aufweisen, welche die zwei oder mehreren Substrate voneinander trennt. Die zwei Substrate können in direktem Kontakt sein, es kann jedoch auch sein, dass sie nicht physisch miteinander verbunden sind. Zum Beispiel können zwei Substrate auf Stoß nebeneinander angeordnet sein, sich jedoch relativ zueinander bewegen. Jedes der Substrate kann aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden. Die Substrate können aus demselben Werkstoff und können aus einem anderen Werkstoff als eine anliegende Komponente hergestellt sein. Jedes der Substrate und jede anliegende Komponente können aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sein. Das Ableitungssubstrat und das aktive Substrat können aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sein. Das Ableitungssubstrat, das aktive Substrat oder beide können aus zwei oder mehr Werkstoffen hergestellt sein, und jeder der Werkstoffe kann ein unterschiedlicher Werkstoff sein.
Die Substrate können aus Metall, einem Polymer, Keramik, Textil oder einer Kombination hiervon hergestellt werden. Vorzugsweise können die Substrate aus Keramik, Kunststoff oder einem metallisierten Polymer, Leder, Kupfer, Aluminium, Silber, Gold, Titan, Molybdän, Zink, Lithium, Wolfram, Messing, Kohlenstoff, Eisen, Nickel, Palladium, Zinn, Bronze, unlegiertem Stahl, Stahl, einem Kohlenstoff enthaltenden Textil, einem Metall enthaltenden Textil, einem mit Metall beschichteten Textil, einem metallisierten Textil, einem Aramid oder einer Kombination hiervon hergestellt werden. Ein Beispiel für ein metallisiertes Vlies aus Nylon wird unter einer Handelsbezeichnung HNV80 vertrieben, das von YSSchield erhältlich ist. Einige Beispiele für Kohlenstoff enthaltende Vliesstoffe sind unter den Handelsbezeichnungen C10001xxxT Series, NC10004xxxT Series, C100040xxT Series erhältlich, die von Marktek Inc. erhältlich sind. Wenn eine Vielzahl von Substraten vorhanden ist, können die Substrate mit einer elektrisch isolierenden Schicht verklebt sein, durch eine elektrisch isolierende Schicht voneinander getrennt sein, durch eine elektrisch isolierende Schicht verbunden sein oder eine Kombination hiervon.
Die thermoelektrische Vorrichtung kann eine oder mehrere elektrisch isolierende Schichten, Bereiche oder eine Kombination hiervon enthalten. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können die Funktion haben, aktive Bereiche in Inseln elektrisch zu unterteilen. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können zusammen eine Gruppe n-leitender und p-leitender thermoelektrischer Elemente bilden, sodass andere n-leitende und p-leitende thermoelektrische Elemente mit der Gruppe nicht elektrisch verbunden sind. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können die ganze Oberfläche der thermoelektrischen Vorrichtungen auf einer oder beiden Seiten überspannen. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können durch die gesamte thermoelektrische Vorrichtung auf einer oder beiden Seiten mit Abständen voneinander angeordnet sein. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können Teil einer Substratschicht (das heißt getrennte zwei oder mehr Substratschichten) sein. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können bei der thermoelektrischen Vorrichtung oben, unten, in der Mitte oder eine Kombination hiervon angeordnet sein. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können einen ersten Kontaktbereich, einen zweiten Kontaktbereich oder beide haben. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können mit einer anliegenden Komponente in Kontakt sein. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können oben, unten oder beides angeordnet sein. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können zwischen dem Substrat und der Leitung angeordnet sein. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können alle Leitungen, oder einen Teil von einer oder mehreren davon, eines oder mehrere thermoelektrische Elemente oder beides umgeben. Die eine oder die mehreren elektrisch isolierenden Schichten können zwei oder mehr Leitungen voneinander trennen.
Die eine oder die mehreren Leitungen können die Funktion haben, die thermoelektrischen Elemente elektrisch miteinander zu verbinden. Die eine oder die mehreren Leitungen können jeweils eines oder mehrere p-leitende oder eines oder mehrere n-leitende thermoelektrische Elemente elektrisch miteinander verbinden. Die Leitungen können eine einzige Schicht sein. Zum Beispiel kann die Leitung eine Ätzung auf dem Substrat und/oder des Substrats sein, sodass das Substrat die einzige Schicht ist. Die Leitungen können eine Vielzahl von Stücken sein, welche die thermoelektrischen Elemente miteinander verbinden. Die Leitungen können oben auf, unten auf, auf einer Ableitungsseite, einer aktiven Seite oder beides der thermoelektrischen Vorrichtung, der thermoelektrischen Elemente oder beider sein. Die Leitungen können eine Schicht sein, die von dem Substrat, einer elektrischen Isolierung oder beiden getrennt ist. Die Leitungen können eine Oberflächenbehandlung auf dem Substrat, der elektrischen Isolierung oder beides sein.
Die Oberflächenbehandlung kann die Funktion haben, elektrische Pfade (d. h. Leiterbahnen) in oder auf dem Substrat, der elektrischen Isolierung oder beiden zu schaffen, welche die thermoelektrischen Vorrichtungen elektrisch miteinander verbinden. Die Oberflächenbehandlung kann eine Schicht eines nicht leitfähigen Materials sein, das zu einer Schicht eines leitfähigen Werkstoffs hinzugefügt wird, und das nicht leitfähige Material wird selektiv entfernt, um Leiterbahnen zu schaffen. Das nicht leitfähige Material kann durch Ätzen, Lasern, Schneiden, Kratzen, Ritzen oder eine Kombination hiervon entfernt werden. Das Substrat kann geätzt werden, um eine elektrische Leiterbahn zu schaffen. Die Oberflächenbehandlung kann eine Folie sein, die dem Substrat oder der elektrischen Isolierung hinzugefügt oder von diesen entfernt wird. Die Oberflächenbehandlung kann zwei oder mehr thermoelektrische Elemente miteinander verbinden.
Die thermoelektrischen Elemente können die Funktion haben, Wärme oder Kälte zu produzieren, wenn Strom durch die thermoelektrische Vorrichtung geleitet wird. Die thermoelektrischen Elemente können Halbleiter sein, die Strom von oben nach unten durchleiten. Die thermoelektrischen Elemente können aus demselben Werkstoff hergestellt werden. Vorzugsweise sind die thermoelektrischen Elemente paarweise vorhanden, und jedes der thermoelektrischen Elemente in einem Paar ist aus einem anderen Werkstoff hergestellt (zum Beispiel ist das n-leitende Material ein anderer Werkstoff als ein p-leitendes Material). Die thermoelektrischen Elemente sind durch einen oder mehrere Leiter miteinander verbunden. Die thermoelektrischen Elemente und Leitungen können eine Serpentinenform bilden. Zum Beispiel kann ein erstes thermoelektrisches Element auf einer ersten Seite mit einem zweiten thermoelektrischen Element verbunden sein und auf einer zweiten Seite mit einem dritten thermoelektrischen Element mit der gleichen Polarität wie das zweite thermoelektrische Element verbunden sein, und können das erste thermoelektrische Element und das zweite thermoelektrische Element mit einer Leitung verbunden sein, und können das erste thermoelektrische Element und das dritte thermoelektrische Element mit einer anderen Leitung miteinander verbunden sein. Das n-leitende Material kann als ein negativer und das p-leitende Material als ein positiver Pol dienen. Die thermoelektrischen Elemente können relativ zueinander beweglich sein, da die thermoelektrischen Elemente durch einen oder mehrere flexible Teile oder flexible Bereiche miteinander verbunden sein können.
Die flexiblen Bereiche können eines oder mehrere Substrate, eine oder mehrere Leitungen, eine oder mehrere elektrisch isolierende Schichten oder eine Kombination hiervon miteinander verbinden. Der eine oder die mehreren flexiblen Bereiche können die Funktion haben, es einem Teil der thermoelektrischen Vorrichtung zu ermöglichen, relativ zu einem zweiten Teil der thermoelektrischen Vorrichtung bewegt zu werden. Die flexiblen Bereiche können aus Metall, Kunststoff, einem Polymer, einem Festkörper, einem leitfähigen Elastomermaterial, einem Faltenbalgmaterial oder eine Kombination hiervon hergestellt werden.
1 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung 2. Die thermoelektrische Vorrichtung 2 weist einen ersten Kontaktbereich 4 auf einem ersten Substrat 10 und einen zweiten Kontaktbereich 6 auf einem zweiten Substrat 12 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der thermoelektrischen Vorrichtung 2 angeordnet sind. Das erste Substrat 10 und das zweite Substrat 12 weisen jeweils eine elektrische Isolation 14 auf einer Seite und eine Leitung 16 in Kommunikation mit der elektrischen Isolation 14 auf. Die Leitung 16 besteht aus einer Vielzahl einzelner beabstandeter Stücke, welche die thermoelektrischen Elemente 18 miteinander verbinden. Wie gezeigt, sind ein p-leitendes Element 18A und ein n-leitendes Element 18B von einer Leitung 16 auf einer Seite miteinander verbunden, und sind auf einer zweiten gegenüberliegenden Seite in Kontakt mit einer zweiten Leitung 16.
2A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung 2, die einen ersten Kontaktbereich 4 auf einer elektrischen Isolierung 14 und einen zweiten Kontaktbereich 6 auf einer elektrischen Isolierung 14 aufweist. Eine Leitung 16 ist in Kontakt mit der elektrischen Isolierung, und die Leitung 16 verbindet p-leitende Elemente und n-leitende Elemente miteinander. Ein Substrat 8 ist zwischen der elektrischen Isolierung 14 am ersten Kontaktbereich 4 und die elektrische Isolierung 14 am zweiten Kontaktbereich 6 angeordnet.
2B zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung 2, die einen ersten Kontaktbereich 4 auf einer elektrischen Isolation 14 und einen zweiten Kontaktbereich 6 auf einer elektrischen Isolation 14 hat. Eine Leitung 16 ist mit der elektrischen Isolation in Kontakt, und die Leitung 16 verbindet p-leitende Elemente und n-leitende Elemente elektrisch miteinander.
3A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung 2, die einen ersten Kontaktbereich 4 hat, der auf einem ersten Substrat 10 angeordnet ist, sowie einen zweiten Kontaktbereich 6, der auf einem zweiten Substrat 12 angeordnet ist. Das erste Substrat 10 und das zweite Substrat 12 sind mit der elektrischen Isolation 14 koplanar. Die elektrische Isolation 14 ist in Kommunikation mit Leitungen 16, welche p-leitende Elemente 18A und n-leitende Elemente 18B elektrisch miteinander verbinden.
3B zeigt eine Querschnittsdarstellung eines ersten Kontaktbereichs 4, der ein zweigeteiltes Substrat 8 hat, das ein erstes Substrat 10 ist, das entlang einem zweiten Substrat 12 angeordnet ist. Das erste Substrat 10 und das zweite Substrat 12 sind mit der elektrischen Isolation 14 koplanar. Die elektrische Isolation 14 ist mit Leitungen 16 in Kommunikation, welche p-leitende Elemente 18A und n-leitende Elemente 18B elektrisch miteinander verbinden.
4 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung 2, die ein erstes Substrat 10 und ein zweites Substrat 12 hat, die jeweils einen ersten Kontaktbereich 4 aufweisen, mit einem dritten Substrat 20 und einem vierten Substrat 22, die einen zweiten Kontaktbereich 6 haben, der auf einer gegenüberliegenden Seite des ersten Kontaktbereichs ist. Das erste Substrat 10 und das dritte Substrat 20 liegen an einem flexiblen Bereich 30 einem zweiten Substrat 12 bzw. einem dritten Substrat 22 gegenüber.
5 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung, die von einem Substrat frei ist. Die thermoelektrische Vorrichtung 2 weist einen ersten Kontaktbereich 4 und einen zweiten Kontaktbereich 6 auf. Der erste Kontaktbereich 4 und der zweite Kontaktbereich 6 sind Teil einer Leitung 16, die sich zwischen einem p-leitenden Element 18A und einem n-leitenden Element 18B erstreckt und diese miteinander verbindet. Die Leitungen 16 kontaktieren jeweils nur ein p-leitendes Element 18A und nur ein n-leitendes Element 18B.
6A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung 2. Die thermoelektrische Vorrichtung 2 weist zwei Substrate 8 auf. Das Substrat 8, das oben angeordnet ist, weist ein erstes Substrat 10 und ein zweites Substrat 12, das aus einem anderen Werkstoff hergestellt ist, und einen ersten Kontaktbereich 4 auf. Das Substrat 8, das unten angeordnet ist, weist einen zweiten Kontaktbereich 6 auf. Das erste Substrat 10 und das zweite Substrat 12 haben eine elektrische Isolation 14, die entlang einem unteren Rand angeordnet ist, welche das Substrat 8 von der Leitung 16 trennt. Die thermoelektrische Vorrichtung 2 weist Leitungen 16 auf beiden Seiten von thermoelektrischen Elementen auf, welche p-leitende Elemente 18A und n-leitende Elemente 18B sind, die durch die Leitungen 16 miteinander verbunden sind. Unterhalb des unteren Leiters 16 ist eine elektrische Isolierung 14, die sich zwischen den Leitungen 16 und dem Substrat 8 erstreckt.
6B ist eine Draufsicht auf 6A. Die thermoelektrische Vorrichtung 2 hat ein zweites Substrat 12, das sich über das erste Substrat 10 hinaus erstreckt. Die p-leitenden Elemente 18A und die n-leitenden Elemente 18B sind mit dem Substrat 8 in Kommunikation.
7A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung 2. Die thermoelektrische Vorrichtung 2 hat ein oberes Substrat 8, das ein erstes Substrat 10, das oben auf einem zweiten Substrat 12 angeordnet ist, und einen ersten Kontaktbereich 4 aufweist. Das zweite Substrat 12 hat eine elektrische Isolation 14 in Kontakt mit einer Leitung 16. Ein unteres Substrat 8 hat einen zweiten Kontaktbereich 6. Eine Leitung 16 ist oberhalb und unterhalb eines p-leitenden Elements 18A und eines n-leitenden Elements 18B angeordnet und verbindet das p-leitende Element 18A und das n-leitende Element 18B miteinander. Unterhalb der Leitung 16 befinden sich eine elektrische Isolierung 14 und ein unteres Substrat 8.
7B ist eine Draufsicht auf die thermoelektrische Vorrichtung 2 von 7A. Wie gezeigt, ist das erste Substrat 10 sichtbar und sind das p-leitende Element 18A und das n-leitende Element 18B miteinander verbunden.
8A zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung 2 mit einem Substrat 8, das oben angeordnet ist, mit einem ersten Substrat 10, das einen ersten Kontaktbereich 4 hat, und einem Substrat 12, die durch eine elektrische Isolierung 14 voneinander getrennt sind. Das zweite Substrat 12 ist mit einer Leitung 16 in Kommunikation. Ein unteres Substrat 8 weist einen zweiten Kontaktbereich 6 auf. Eine zweite Leitung 16 ist unter dem p-leitenden Element 18A und einem n-leitenden Element 18B angeordnet und verbindet das p-leitende Element 18A und das n-leitende Element 18B miteinander. Unterhalb der unteren Leitung 16 befinden sich eine elektrische Isolierung 14 und ein unteres Substrat 8.
8B ist eine Draufsicht auf die thermoelektrische Vorrichtung 2. Das erste Substrat 10 ist sichtbar und ist mit den p-leitenden Elementen 18A und den n-leitenden Elementen 18B verbunden.
9 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung 2. Die thermoelektrische Vorrichtung weist ein oberes Substrat 8 mit einem ersten Kontaktbereich 4 auf. Das obere Substrat 8 weist ein erstes Substrat 10 und ein zweites Substrat 12 auf (die aus einem isolierenden Werkstoff hergestellt sein können). Das erste Substrat 10 deckt eine oder mehr Seiten des zweiten Substrats 12 ab, und das erste Substrat 10 kapselt, wie gezeigt, im Wesentlichen das zweite Substrat 12 ein. Das erste Substrat 10 weist auf einer oberen Seite der thermoelektrischen Elemente 18 eine Oberflächenbehandlung 32 auf, die die thermoelektrischen Elemente 18 elektrisch miteinander verbindet. Die thermoelektrischen Elemente 18 sind auf einer unteren Seite durch eine elektrische Isolierung 14 miteinander verbunden. Die elektrische Isolierung 14 ist mit einem dritten Substrat 20 in Kontakt, das einen zweiten Kontaktbereich 6 aufweist.
10 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer thermoelektrischen Vorrichtung 2. Die thermoelektrische Vorrichtung weist ein oberes Substrat 8 mit einem ersten Kontaktbereich 4 auf. Das obere Substrat 8 weist ein erstes Substrat 10 und ein zweites Substrat 12 auf, die jeweils eine oder mehr Seiten einer elektrischen Isolierung 14 abdecken, und das erste Substrat 10 und das zweite Substrat 12 kapseln, wie gezeigt, im Wesentlichen die elektrische Isolierung 14 ein. Das zweite Substrat 12 weist eine Oberflächenbehandlung 32 auf, die auf einer oberen Seite der thermoelektrischen Elemente 18 die thermoelektrischen Elemente 18 elektrisch miteinander verbindet. Die thermoelektrischen Elemente 18 sind auf einer unteren Seite durch eine elektrische Isolierung 14 miteinander verbunden. Die elektrische Isolierung 14 ist mit einem dritten Substrat 20 in Kontakt, das einen zweiten Kontaktbereich 6 aufweist.
Jegliche hier genannten numerischen Werte enthalten alle Werte von einem unteren Wert zu einem oberen Wert in Schritten von einer Einheit, vorausgesetzt, es besteht eine Differenz von mindestens zwei Einheiten zwischen einem unteren Wert und einem beliebigen höheren Wert. Wenn zum Beispiel angegeben ist, dass die Menge einer Komponente oder eines Werts einer Prozessvariablen, wie zum Beispiel Temperatur, Druck, Zeit und dergleichen zum Beispiel von 1 bis 90, vorzugsweise von 20 bis 80, noch besser von 30 bis 70 ist, so ist beabsichtigt, dass Werte wie zum Beispiel 15 bis 85, 22 bis 68, 43 bis 51, 30 bis 32 usw. ausdrücklich in dieser Angabe enthalten sind. Für Werte, die kleiner als 1 sind, soll eine Einheit je nachdem 0,0001, 0,001, 0,01 oder 0,1 sein. Hierbei handelt es sich lediglich um Beispiele von dem, was spezifisch beabsichtigt ist, und alle möglichen Kombinationen numerischer Werte zwischen dem niedrigsten Wert und dem höchsten Wert, die aufgezählt sind, sollen ausdrücklich in dieser Anmeldung in einer ähnlichen Weise genannt sein.
Wenn nicht anders angegeben, enthalten alle Bereiche beide Endpunkte und alle Zahlen zwischen den Endpunkten. Die Verwendung von „ungefähr” oder „annähernd” im Zusammenhang mit einem Bereich bezieht sich auf beide Enden des Bereichs. Auf diese Weise soll „ungefähr 20 bis 30” auch „ungefähr 20 bis ungefähr 30” einschließlich mindestens der angegebenen Endpunkte abdecken.
Auf den Offenbarungsgehalt aller Artikel und Entgegenhaltungen, einschließlich Patentanmeldungen und -veröffentlichungen wird für alle Zwecke Bezug genommen. Die Formulierung „bestehend im Wesentlichen aus” zum Beschreiben einer Kombination soll die Elemente, Inhaltsstoffe, Komponenten oder Schritte, die angegeben sind, und solche anderen Elemente, Inhaltsstoffe, Komponenten oder Schritte enthalten, die die grundlegenden und neuartigen Eigenschaften der Kombination nicht im Wesentlichen beeinträchtigen. Die Verwendung der Ausdrucksweise „umfassend” oder „aufweisend” zum Beschreiben von Kombinationen von Elementen, Inhaltsstoffen, Komponenten oder Schritten soll hier auch Ausführungsformen mit einschließen, die im Wesentlichen aus den Elementen, Inhaltsstoffen, Komponenten oder Schritten bestehen. Durch die Verwendung des Ausdrucks „kann” soll angegeben werden, dass dadurch beschriebene Attribute, die enthalten sein „können”, optional sind.
Die Mehrzahl von Elementen, Inhaltsstoffen, Komponenten oder Schritten kann durch ein einziges integriertes Element, einen einzigen integrierten Inhaltsstoff, eine einzige integrierte Komponente oder einen einzigen integrierten Schritt vorgesehen sein. Alternativ dazu kann ein einziges integriertes Element, ein einziger integrierter Inhaltsstoff, eine einzige integrierte Komponente oder ein einziger integrierter Schritt in getrennte mehrere Elemente, Inhaltsstoffe, Komponenten oder Schritte aufgeteilt werden. Die Offenbarung von „einer/eine/eine” zum Beschreiben eines Elements, Inhaltsstoffs, einer Komponente oder eines Schritts soll zusätzliche Elemente, Inhaltsstoffe, Komponenten oder Schritte nicht ausschließen.
Es versteht sich, dass die oben angegebene Beschreibung veranschaulichenden und keinen einschränkenden Charakter haben soll. Viele Ausführungsformen sowie viele Anwendungen neben den angegebenen Beispielen werden dem Fachmann bei der Lektüre der oben angegebenen Beschreibung ersichtlich sein. Der Umfang der Lehre soll daher nicht anhand der oben gegebenen Beschreibung sondern stattdessen anhand der beiliegenden Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten bestimmt werden, zu denen diese Ansprüche berechtigen. Auf den Offenbarungsgehalt aller Artikel und Entgegenhaltungen, einschließlich Patentanmeldungen und -veröffentlichungen wird für alle Zwecke Bezug genommen. Das Weglassen in den folgenden Ansprüchen eines Aspektes eines Gegenstands, der hier offenbart ist, soll keine Verzichtserklärung auf diesen Gegenstand darstellen, noch soll es bedeuten, dass die Erfinder diesen Gegenstand nicht als Teil des offenbarten Erfindungsgegenstands ansehen.
Bezugszeichenliste

2: thermoelektrische Vorrichtung
4: erster Kontaktbereich
6: zweiter Kontaktbereich
8: Substrat
10: erstes Substrat
12: zweites Substrat
14: elektrische Isolierung
16: Leitung
18: thermoelektrisches Element
18A: p-leitendes Element
18B: n-leitendes Element
20: drittes Substrat
22: viertes Substrat
30: flexibler Bereich
32: Oberflächenbehandlung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9082928 [0002]
US 9172023 [0002]

Claims

Thermoelektrische Vorrichtung, umfassend: a. einen ersten Kontaktbereich, b. einen zweiten Kontaktbereich, der von dem ersten Kontaktbereich beabstandet ist, und c. eine Vielzahl thermoelektrischer Elemente, die zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich angeordnet sind; wobei die thermoelektrische Vorrichtung eines oder mehr aus dem Folgenden aufweist: i. der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide und eine anliegende Komponente sind in Kontakt, und der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide und die anliegende Komponente sind aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt, ii. der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich sind aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt, iii. der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide weisen ein erstes Substrat und ein zweites Substrat auf, und das erste Substrat und das zweite Substrat sind aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt; und iv. der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide weisen eine Schicht, die ein Substrat ist, und eine Leitung auf, und die Schicht verbindet die Vielzahl thermoelektrischer Elemente elektrisch miteinander.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide ein Substrat, eine Leitung, eine elektrische Isolierung oder eine Kombination davon sind.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide aus Metall hergestellt sind, und die anliegende Komponente aus einem Isolator hergestellt ist, oder der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide aus einem Isolator hergestellt sind und die anliegende Komponente aus Metall hergestellt ist.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der erste Kontaktbereich eines oder mehrere Substrate aufweist, und der zweite Kontaktbereich eines oder mehrere Substrate aufweist, und das eine oder die mehreren Substrate des ersten Kontaktbereichs alle aus einem anderen Werkstoff als das eine oder die mehreren Substrate des zweiten Kontaktbereichs hergestellt sind.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der erste Kontaktbereich eine oder mehrere Leitungen, Shunts oder beides aufweist, und der zweite Kontaktbereich eine oder mehrere Leitungen, Shunts oder beides aufweist, und die eine oder die mehreren Leitungen, Shunts oder beides aus einem anderen Werkstoff als die eine oder die mehreren Leitungen, Shunts oder beides des zweiten Kontaktbereichs hergestellt sind.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der erste Kontaktbereich eines oder mehrere Substrate aufweist und der zweite Kontaktbereich eine oder mehrere Leitungen, Shunts oder beides aufweist, und das eine oder die mehreren Substrate des ersten Kontaktbereichs aus einem anderen Werkstoff als die eine oder mehrere Leitungen, Shunts oder beides des zweiten Kontaktbereichs hergestellt sind.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die zwei oder die mehreren Werkstoffe des ersten Kontaktbereichs ein erstes Substrat und ein zweites Substrat sind.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die zwei oder die mehreren Werkstoffe des zweiten Kontaktbereichs ein erstes Substrat und ein zweites Substrat sind.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei das erste Substrat und das zweite Substrat nebeneinander angeordnet sind, wobei das erste Substrat das zweite Substrat ganz oder teilweise überlappt oder beides.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei das erste Substrat teilweise oder ganz von dem zweiten Substrat umgeben oder mit diesem beschichtet ist.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der erste Kontaktbereich zwei oder mehr Werkstoffe aufweist und der zweite Kontaktbereich einen oder mehr Werkstoffe aufweist.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die zwei oder mehr Werkstoffe des ersten Kontaktbereichs sich von dem einen oder den mehreren Werkstoffen des zweiten Kontaktbereichs unterscheiden.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die thermoelektrische Vorrichtung von einer getrennten Leitung frei ist.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Leitung eine Ätzung einer oder mehr Seiten des Substrats ist.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide aus Metall sind.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Kontaktbereich, der zweite Kontaktbereich oder beide aus Keramik sind.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktbereich aus Kupfer, Aluminium, Keramik, Kunststoff, Textil, Leder oder einer Kombination davon ist.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Kontaktbereich aus Kupfer, Aluminium, Keramik, Kunststoff, Textil, Leder oder einer Kombination davon ist.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die thermoelektrische Vorrichtung eine aktive Seite und eine Ableitungsseite aufweist, und die aktive Seite ein erstes aus dem einen oder den mehreren Substraten aufweist und die Ableitungsseite ein zweites aus dem einen oder den mehreren Substraten aufweist.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die aktive Seite das erste Substrat und das zweite Substrat aufweist.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei die Ableitungsseite das erste Substrat, das zweite Substrat oder beide aufweist.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Substrat das zweite Substrat ganz oder teilweise überlappt.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Substrat und das zweite Substrat nebeneinander angeordnet sind.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Substrat und das zweite Substrat koplanar sind.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die thermoelektrische Vorrichtung einen Kühlkörper aufweist und das eine oder die mehreren Substrate über Lot mit dem Kühlkörper verbunden sind.
Thermoelektrische Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei der Kühlkörper ein Kupfer-Kühlkörper ist.