Brevet FR3056856A1 — publié le 20180330

ELEMENT, MODULE ET GENERATEUR THERMOELECTRIQUES POUR VEHICULE A MOTEUR THERMIQUE ET PROCEDE DE FABRICATION DU MODULE. La présente invention concerne un élément thermoélectrique, un module thermoélectrique et un générateur thermoélectrique destiné à équiper un véhicule à moteur thermique à combustion interne, ainsi qu'un procédé de fabrication de ce module. L'invention s'applique à la récupération d'énergie thermique issue du fonctionnement du véhicule pour générer de l'énergie électrique dans le véhicule. On connaît dans des véhicules automobiles des générateurs thermoélectriques utilisant des rangées d'éléments thermoélectriques pour générer un courant électrique en présence d'un gradient de température entre deux de leurs faces opposées, par effet Seebeck. Ces générateurs comprennent usuellement un empilement de nappes de tubes chauds véhiculant des gaz d'échappement du véhicule et de tubes froids véhiculant un liquide de refroidissement, entre et au contact desquels les éléments thermoélectriques sont pris en sandwich via : - des pistes de conduction électrique typiquement par brasure 20 au contact des tubes chauds, et - un matériau de contact thermique (type pate de silicone) au contact des tubes froids, lequel matériau joue le rôle d'isolant électrique et permet d'absorber certaines dilatations engendrées par les contraintes thermiques et mécaniques liées à l'empilage. 25 Ces éléments sont soumis à un gradient de température généré par l'écart de température entre ces gaz et ce liquide, de sorte que ces générateurs permettent de produire de l'électricité à partir d'une conversion de ce gradient thermique issu du recyclage des gaz. L'assemblage par brasage d'un module thermoélectrique sur 30 les tubes chauds consiste usuellement à connecter à haute température les éléments thermoélectriques sur des pistes métalliques côté chaud et côté froid en introduisant un alliage d'apport entre les deux. Or, cet alliage d'apport, 3056 856 2 comme les pistes électriques elles-mêmes, constitue une résistance thermique entre les sources froide et chaude et ces éléments, ce qui pénalise leur performance. De plus, les procédés connus de brasage nécessitent l'utilisation de pièces additionnelles complexes, comme des intercalaires de 5 brasage destinés à limiter les contraintes de dilatation différentielle entre les éléments et les pistes métalliques. Ces pièces additionnelles affaiblissent elles aussi le gradient thermique aux bornes des éléments thermoélectriques, limitant du même coup la performance du module. C'est donc toute l'interface de brasage, notamment constituée des pistes métalliques, des intercalaires 10 de brasage et du métal d'apport, qui pénalise la performance globale du générateur thermoélectrique (i.e. du ou des modules et des tubes chauds et froids qui les enserrent). On a illustré aux figures 1 et 2 le résultat d'un tel assemblage par brasage, avec à la figure 1 un tube chaud 1 de section globalement rectangulaire pourvu sur ses grandes faces opposées 1 a de 15 deux modules thermoélectriques ainsi assemblés comportant respectivement deux séries d'éléments thermoélectriques 2 cubiques de polarités N et P successivement opposées, avec en outre à la figure 2 deux tubes froids 3 formant un empilement unitaire pour le générateur thermoélectrique. Sont visibles à la figure 1 des premières pistes 4a (intérieures, au contact du tube chaud 1) et des secondes pistes 4b (extérieures, destinées à être au contact des tubes froids 3) assemblées par brasage en série sur les éléments 2, voir les interfaces brasées 5 à la figure 2. Des solutions ont été proposées pour améliorer les performances de modules thermoélectriques en minimisant les résistances de contact thermique. On peut par exemple citer le document US 6519947 B1 qui présente un module pour la génération d'électricité, dans lequel l'ensemble électrode-alliage de brasage est remplacé par une seule couche métallique, et le document US 2013125949 Al qui présente un module pour le refroidissement Peltier dans lequel les éléments thermoélectriques traversent un substrat isolant. Bien que ces deux types de modules cherchent à apporter des solutions au problème de la résistance thermique entre les sources froides et chaudes, d'une part, et les éléments thermoélectriques, d'autre part, 3056856 3 ces solutions ne sont que partiellement satisfaisantes. En effet, dans le premier document cité, l'alliage métallique utilisé pour relier les éléments thermoélectriques par paires constitue lui-même une résistance thermique, et dans le second document, les extrémités des éléments thermoélectriques 5 sont surmontées de bouchons en matériau céramique qui constituent eux aussi une résistance thermique. Un but de la présente invention est de proposer un élément thermoélectrique qui remédie à l'ensemble de ces inconvénients, l'élément présentant une première base et une seconde base opposées et parallèles 10 entre elles, ledit élément présentant une surface latérale qui s'étend autour d'un axe de symétrie dudit élément perpendiculairement à ladite première base et à ladite seconde base que ladite surface latérale relie entre elles. A cet effet, un élément thermoélectrique selon l'invention est tel que ladite surface latérale présente : 15 - une première zone périphérique terminale adjacente à ladite première base, la première zone se terminant en deçà de la première base et étant adaptée pour favoriser l'assemblage par brasage d'une première piste de connexion électrique avec ledit élément, - une seconde zone périphérique terminale adjacente à ladite 20 seconde base, la seconde zone se terminant en deçà de la seconde base et étant adaptée pour favoriser l'assemblage par brasage d'une seconde piste de connexion électrique avec ledit élément, de telle sorte que les contacts électriques entre ladite première piste et ledit élément et entre ladite seconde piste et ledit élément se 25 situent en deçà de ladite première base et de ladite seconde base, respectivement, la première piste et la seconde piste de connexion électrique étant adaptées pour relier ledit élément à un autre élément thermoélectrique de polarité opposée. 30 On notera que ce brasage de la piste de connexion électrique non pas sur la surface des bases respectives en regard des deux éléments thermoélectriques, mais en deçà de ces bases, se traduit par le fait que ces 3056856 4 dernières font saillie vers l'extérieur de la piste ou au moins affleurent à sa surface externe tournée vers les tubes, une fois celle-ci brasée aux deux éléments et donc que l'on n'a plus le contact usuel de l'art antérieur entre la totalité de l'aire de chaque piste et les tubes chauds et froids qui enserrent les 5 éléments connectés deux à deux entre eux par ces pistes. Il résulte de cette interface de brasage périphérique selon l'invention et de la saillie externe ou au moins de l'affleurement des bases en résultant vis-à-vis de chaque piste, une minimisation de la résistance thermique précitée entre modules thermoélectriques et tubes dans le générateur thermoélectrique, en 10 comparaison de l'art antérieur utilisant une interface de brasage beaucoup plus étendue comprenant les pistes équipées des intercalaires de brasage et du métal d'apport. Et, comme expliqué en préambule, cette minimisation de la résistance thermique entre chaque module thermoélectrique (i.e. assemblage éléments-pistes) et les nappes de tubes chauds et froids permet 15 avantageusement d'améliorer de manière significative la performance du générateur thermoélectrique correspondant, en maximisant le gradient thermique aux bornes des éléments thermoélectriques. On notera également que la présente invention réside dans la coopération avec effet de synergie entre les première et seconde zones 20 périphériques terminales de chaque élément thermoélectrique et les premières et secondes pistes respectivement brasées sur cet élément en ces zones, lesquelles sont adaptées pour favoriser ce brasage, ce qui signifie que chacune de ces zones comprend des moyens interagissant avec le matériau de la piste sur laquelle elle est brasée, comme expliqué ci-après. 25 Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite première zone et ladite seconde zone sont chacune avantageusement recouvertes d'au moins une couche métallisée apte à coopérer avec un matériau métallique d'apport pour le brasage provenant de ladite première piste ou seconde piste, pour former un cordon de brasure périphérique continu s'étendant de ladite 30 première piste ou seconde piste à ladite première zone ou seconde zone, respectivement. 3056856 5 Encore plus avantageusement, ladite au moins une couche métallisée peut recouvrir en outre ladite première base et ladite seconde base et comprend par exemple au moins un métal choisi parmi Ni, Ti, Cu, Al et les alliages d'au moins deux de ces métaux. Quant au reste de chaque élément, il 5 peut par exemple être réalisé en une céramique de type MnSi ou Mg2Si, à titre non limitatif. Un autre but de la présente invention est de proposer un module thermoélectrique adapté pour être monté entre et au contact d'une première surface plane d'une source chaude et d'une seconde surface plane 10 d'une source froide parallèle à ladite première surface plane, qui remédie également aux inconvénients précités. A cet effet, ce module est tel qu'il comprend : - une pluralité d'éléments thermoélectriques qui sont chacun selon l'invention telle que définie ci-dessus et présentent : 15 * ladite surface latérale s'étendant autour dudit axe destiné à être perpendiculaire à ladite première surface et à ladite seconde surface, et * ladite première base et ladite seconde base qui sont respectivement destinées à être montées de manière adjacente à ladite première surface et à ladite seconde surface ; et 20 - des dites premières pistes et secondes pistes de connexion électrique qui sont chacune assemblées par brasage à deux desdits éléments perpendiculairement audit axe, de sorte à les connecter électriquement entre eux de manière adjacente auxdites premières bases et secondes bases respectives desdits deux éléments, 25 chacune desdites premières pistes et secondes pistes étant brasée sur lesdits deux éléments en leurs dites zones périphériques terminales respectives. Selon une autre caractéristique de l'invention, chacune desdites zones est avantageusement montée dans un orifice traversant d'une 30 dite première piste ou seconde piste métallique et débouche en une surface externe de ladite première piste ou seconde piste destinée à être tournée vers 3056856 6 ladite première surface ou seconde surface, ladite première piste ou seconde piste étant brasée à ladite zone au contact d'un bord dudit orifice. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, chacune desdites premières pistes et secondes pistes est brasée sur chacun 5 desdits deux éléments qu'elle connecte par un matériau métallique d'apport pour le brasage provenant d'une surface interne de ladite première piste ou seconde piste tournée vers lesdits deux éléments et/ou de ladite surface externe de ladite première piste ou seconde piste, ledit matériau d'apport formant un cordon de brasure périphérique continu s'étendant de ladite 10 première piste ou seconde piste à chacune desdites zones, laquelle est métallisée pour favoriser le brasage au contact dudit matériau d'apport. De préférence, chacun desdits deux éléments connectés présente une géométrie globalement cylindrique, chacune desdites zones étant circonférentielle autour et en deçà de ladite première base ou seconde 15 base et ledit cordon de brasure étant de forme circulaire. On notera que ces éléments forment ainsi des plots en forme de cylindres (i.e. définis au sens large par une directrice en forme de ligne fermée courbe, e.g. circulaire ou elliptique, s'étendant le long d'une génératrice) de préférence droits et de section circulaire, et que ces plots 20 cylindriques sont respectivement montés à travers deux dits orifices de la piste métallique correspondante et au contact des bords de préférence circulaires de ces orifices. Egalement à titre préférentiel, ledit matériau d'apport est à base d'un alliage Al-Si, de préférence de série 4000. 25 Encore plus préférentiellement, chacune desdites zones et desdites premières bases et secondes bases adjacentes sont recouvertes d'au moins une couche métallisée qui comprend au moins un métal choisi parmi Ni, Ti, Cu, Al et les alliages d'au moins deux de ces métaux. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, chacune 30 desdites zones prolonge continûment le reste de ladite surface latérale et débouche au-delà dudit orifice, de sorte que ladite première base ou seconde 3056856 7 base soit en saillie par rapport à ladite surface externe de ladite première piste ou seconde piste. Par « chacune desdites zones prolonge continûment le reste de ladite surface latérale », on entend ici que dans le cas d'une surface 5 latérale d'élément thermoélectrique pouvant être notamment : - en forme de cylindre, chaque zone suit la génératrice (par définition droite) du cylindre de sorte que la surface latérale y demeure cylindrique et de même diamètre ; - en forme de prisme (par exemple de section rectangulaire 10 ou carrée, i.e. un plot parallélépipédique ou cubique), chaque zone suit la génératrice (également droite) du prisme de sorte que la surface latérale y demeure prismatique et de même section transversale ; et - en forme de tronc de pyramide ou de cône, chaque zone suit la pente pyramidale ou conique de sorte que la surface latérale y demeure 15 une pyramide ou un cône tronqué(e) de même section transversale. Selon un premier exemple de réalisation de ce premier mode de l'invention, ledit cordon de brasure provient au moins de ladite surface externe de ladite première piste ou seconde piste et forme sur ladite surface externe un ménisque entourant ladite zone et un pourtour extérieur plat dudit 20 bord d'orifice. On notera que dans ce premier exemple, on a avantageusement un contact direct et exclusif entre les éléments thermoélectriques et les tubes chauds et froids, vu que seuls ces éléments sont en contact avec les sources froides et chaudes par leurs premières et 25 secondes bases qui font saillie vers l'extérieur de la surface externe de la piste les connectant entre eux, ce qui permet de maximiser encore le gradient thermique et donc la puissance électrique produite par le générateur thermoélectrique selon l'invention. Selon un second exemple de réalisation de ce premier mode 30 de l'invention, ledit cordon de brasure provient au moins de ladite surface interne de ladite première piste ou seconde piste et forme sur ladite surface interne un ménisque entourant ladite zone et un pourtour intérieur dudit bord 3056856 8 d'orifice faisant saillie à angle droit autour dudit axe au-delà du reste de ladite première piste ou seconde piste à la manière d'un collet (i.e. d'un bord d'orifice circulaire). On notera que dans ce second exemple, on a 5 avantageusement un contact direct et majoritaire (presque exclusif) entre les éléments thermoélectriques et les tubes chauds et froids, vu que ces éléments sont en contact avec les sources froides et chaudes par leurs premières et secondes bases en saillie et par le pourtour le plus externe de ce bord d'orifice formant collet, ce qui permet également d'améliorer le gradient 10 thermique et donc la puissance électrique produite en comparaison de l'art antérieur précité où la totalité de l'aire externe de chaque piste était en contact avec les tubes. On notera également que chaque orifice à bord en forme de collet permet d'assurer le maintien mécanique pendant l'étape d'assemblage 15 et de minimiser le contact de chaque piste avec les tubes. Avantageusement, ledit bord d'orifice faisant saillie à angle droit de type « collet » peut présenter une hauteur selon ledit axe qui est inférieure à 50 % de la hauteur de chacun desdits deux éléments mesurée de ladite première base à ladite seconde base, et encore plus avantageusement 20 inférieure à 20 % de cette hauteur totale de chaque élément. Selon un second mode de réalisation de l'invention, chacune desdites zones prolonge de manière discontinue le reste de ladite surface latérale en se rétrécissant suivant un épaulement vers l'intérieur dudit orifice, de sorte que ladite première base ou seconde base affleure à ladite surface 25 externe de ladite première piste ou seconde piste. Par « chacune desdites zones prolonge de manière discontinue », on entend ici un saut de continuité générant par exemple un rétrécissement brutal (e.g. via un épaulement) ou progressif (e.g. via une portion tronconique ou en sensiblement hyperbolique) de la section 30 transversale de la surface latérale de chaque élément. Selon un exemple de réalisation de ce second mode de l'invention, ledit cordon de brasure provient au moins de ladite surface interne 305 6 8 5 6 9 de ladite première piste ou seconde piste et forme sur ladite surface interne un ménisque de section en « L » recouvrant ledit épaulement et un pourtour plat dudit orifice, ledit ménisque affleurant à ladite surface externe de ladite première piste ou seconde piste. 5 On notera que dans ce cas les premières et secondes bases des éléments connectés par une piste ne font que peu ou pas saillie vers l'extérieur de cette piste, mais que cet affleurement procure néanmoins une amélioration du gradient thermique et donc de la puissance électrique produite par le générateur en comparaison de l'art antérieur précité où la 10 totalité de l'aire externe de chaque piste était en contact avec les tubes, puisque selon cet exemple du second mode une partie non négligeable de l'aire externe de chaque piste - qui est remplacée par les premières ou secondes bases affleurant à cette surface de piste externe - n'est pas montée au contact des tubes chauds et froids. 15 Selon une autre caractéristique de l'invention, chacune desdites premières pistes et secondes pistes peut comprendre un feuillard métallique de forme par exemple rectangulaire qui est ajouré suivant plusieurs dits orifices recevant lesdites zones au contact de dits bords respectifs desdits orifices et qui comporte : 20 - une âme d'épaisseur comprises entre 50 um et 300 um, et - un placage sur la surface interne et/ou la surface externe de la première piste ou seconde piste qui est constitué du matériau métallique d'apport pour le brasage d'épaisseur comprise entre 20 um et 150 ilm. Avantageusement ladite âme peut être réalisée en un alliage 25 d'aluminium, de préférence de série choisie parmi les séries 1000, 2000, 3000, 5000, 6000, 7000 et 8000. Un procédé de fabrication d'un module thermoélectrique selon l'invention tel que défini ci-dessus comprend un brasage avec apport d'un matériau métallique de brasage de chacune desdites premières pistes et 30 secondes pistes sur lesdites zones périphériques terminales desdits éléments connectés, avec formation, au contact de chacune desdites zones qui sont métallisées, d'un cordon de brasure périphérique continu provenant d'une 3056856 10 surface interne et/ou d'une surface externe de ladite piste revêtue dudit matériau d'apport. Un générateur thermoélectrique selon l'invention qui est utilisable pour équiper un véhicule à moteur thermique à combustion interne, 5 comprend : - au moins un tube chaud apte à véhiculer des gaz d'échappement à haute température du véhicule, - au moins un tube froid qui est apte à véhiculer un liquide de refroidissement du véhicule et qui est monté de part et d'autre dudit au 10 moins un tube chaud dans une direction d'empilement, et - au moins un module thermoélectrique monté entre et au contact dudit au moins un tube chaud et dudit au moins un tube froid, et le générateur est caractérisé en ce que ledit au moins un module thermoélectrique est tel que défini ci-dessus pour la présente 15 invention. En référence audit premier mode de réalisation de l'invention, lesdites premières pistes et secondes pistes ne sont avantageusement pas en contact, sur au moins 80 % voire sur la totalité de leur surface externe de piste, avec ledit au moins un tube froid ni avec ledit au moins un tube chaud. 20 Selon une autre caractéristique de l'invention, le générateur peut comprendre un empilement selon ladite direction d'empilement de : - nappes chaudes de dits tubes chauds, chaque tube chaud présentant en section transversale une forme sensiblement rectangulaire à deux grands côtés supérieur et inférieur, 25 - nappes froides de dits tubes froids qui sont montées de part et d'autre de chacune desdites nappes chaudes dans ladite direction de l'empilement, et de - plusieurs paires de dits modules thermoélectriques, chaque paire de dits modules étant enserrée entre deux dits tubes froids et un dit tube 30 chaud intercalé et comportant un dit module thermoélectrique supérieur solidaire d'un dit grand côté supérieur dudit tube chaud et un dit module 3056856 11 thermoélectrique inférieur solidaire d'un dit grand côté inférieur dudit tube chaud. Selon un autre aspect de l'invention qui est notamment commun audit premier mode de l'invention (premier et second exemples 5 inclus) et audit second mode de l'invention, ledit au moins un module thermoélectrique peut être avantageusement en contact avec ledit au moins un tube chaud et ledit au moins un tube froid par l'intermédiaire d'une couche de graphite laminée d'épaisseur comprise entre 25 pm et 500 ilm. On notera que cette couche de graphite laminée permet 10 d'améliorer le contact thermique aux interfaces avec les tubes. D'autres caractéristiques, avantages et détails de la présente invention ressortiront à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et non limitatif, la description étant réalisée en référence aux dessins joints, parmi lesquels : 15 la figure 1 est une vue en perspective latérale d'un tube chaud pourvu d'un module thermoélectrique selon l'art antérieur, la figure 2 est une vue schématique en section transversale d'un empilement unitaire de générateur selon l'art antérieur à module thermoélectrique selon la figure 1 pris en sandwich entre ce tube chaud et 20 deux tubes froids, la figure 3 est une vue schématique de dessus d'une piste de connexion électrique utilisable en relation avec des éléments thermoélectriques selon les deux modes de l'invention, la figure 4 est une vue latérale en perspective de deux 25 éléments thermoélectriques selon ledit premier exemple du premier mode de l'invention adaptés pour être assemblés par brasage à la piste de la figure 3, la figure 5 est une vue de dessus et en perspective d'une piste utilisable en relation avec les éléments de la figure 4, la figure 6 est une vue latérale en perspective des deux 30 éléments de la figure 4 une fois assemblés à la piste de la figure 5, la figure 7 est une vue schématique de détail montrant l'interface de brasage de l'assemblage de la figure 6, 3056856 12 les figures 8 et 9 sont deux photographies montrant respectivement le côté interne et le côté externe d'une piste assemblée à un élément selon l'invention, la figure 10 est une vue schématique d'un module 5 thermoélectrique selon le premier exemple du premier mode de l'invention, en référence aux figures 4 à 7, la figure 11 est une vue schématique en section transversale d'un empilement unitaire de générateur à module thermoélectrique selon la figure 10 pris en sandwich entre un tube chaud et un tube froid, 10 la figure 12 est une vue de dessus et en perspective d'une piste utilisable en relation avec les éléments selon ledit second mode de l'invention visibles à la figure 13, la figure 13 est une vue latérale en perspective de deux éléments thermoélectriques selon ce second mode à assembler par brasage 15 à la piste de la figure 12, la figure 14 est une vue latérale partielle en perspective des deux éléments de la figure 13 une fois assemblés à la piste de la figure 12, la figure 15 est une vue schématique partielle de détail montrant l'interface de brasage de l'assemblage de la figure 14, 20 la figure 16 est une vue schématique d'un module thermoélectrique selon le second mode de l'invention, en référence aux figures 12 à 15, la figure 17 est une vue schématique en section transversale d'un empilement unitaire de générateur à module thermoélectrique selon la 25 figure 16 pris en sandwich entre un tube chaud et un tube froid, la figure 18 est une vue schématique en plan montrant trois types de répartition d'éléments thermoélectriques utilisables dans un module thermoélectrique selon l'invention, la figure 19 est une vue de dessus et en perspective d'une 30 piste utilisable en relation avec des éléments selon ledit second exemple du premier mode de l'invention visibles à la figure 20, 3056856 13 la figure 20 est une vue latérale partielle en perspective de deux éléments selon ce second exemple du premier mode assemblés à la piste de la figure 19, et la figure 21 est une vue schématique partielle de détail 5 montrant l'interface de brasage de l'assemblage de la figure 20. La piste de connexion électrique 10 visible à la figure 3 est constituée d'une bande rectangulaire de feuillard métallique comportant une âme d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium et, sur la surface externe et/ou la surface interne de la piste 10, un placage 11 (voir figures 5, 6, 10) 10 comprenant un alliage aluminium-silicium formant matériau d'apport de brasage pour assembler la piste 10 aux deux éléments thermoélectriques 20a et 20b par exemple visibles à la figure 4 pour le premier exemple du premier mode de l'invention. La piste 10 est ajourée de sorte à présenter deux orifices traversants 12 identiques à bords circulaires 12a plats qui sont 15 respectivement conçus pour être traversés par les éléments 20a et 20b. Ces éléments 20a et 20b, en forme de plots cylindriques droits de section circulaire et de polarités opposées, présentent une première base 21, une seconde base 22 et une surface latérale 23 les reliant entre elles. La surface latérale 23 se termine de manière continue (i.e. dans son 20 prolongement cylindrique et suivant une même section transversale), sur une hauteur réduite dans la direction d'un axe X de symétrie de chaque élément 20a, 20b, juste en deçà de la première base 21 par une première zone périphérique terminale 23a et juste en deçà de la seconde base 22 par une seconde zone périphérique terminale 23b. Pour améliorer la qualité du 25 brasage, chaque zone 23a, 23b et chaque base 21, 22 la prolongeant sont métallisées par exemple au moyen d'un revêtement en Ni, Ti, Cu, Al ou en un alliage d'au moins deux de ces métaux et comme visible aux figures 5-7, on procède à un brasage à haute température de la piste 10 - dont la seule surface externe 10b est plaquée par un alliage 11 d'apport de brasage en AI- 30 Si (voir figure 5) - au contact de chaque zone 23a, 23b montée à travers chaque orifice 12 de la piste 10. On obtient ainsi une interface de brasage formée d'un cordon circulaire de brasure 24 en forme de ménisque prenant 3056856 14 appui avec un diamètre maximum sur la surface de piste externe 10b et joignant la bordure externe de chaque zone 23a, 23b avec un diamètre minimum. Les photographies des figures 8 et 9 démontrent la faisabilité 5 d'un tel assemblage avec des éléments thermoélectriques parallélépipédiques qui sont localement métallisés comme indiqué ci-dessus, en des zones périphériques terminales de leurs surfaces latérales respectives. Ces éléments sont constitués de plots de MnSi ou Mg2Si, et ont été brasés autour d'un orifice rectangulaire correspondant d'une piste formée à partir d'un 10 feuillard « 3003 » de 300 pm d'épaisseur et revêtu sur sa surface externe d'un placage « 4045 » de 100 pm d'épaisseur. On peut constater que le cordon de brasage est continu et homogène. Cependant, la forme rectangulaire des orifices rendant complexe la réalisation de l'assemblage, on préfère pour la présente invention utiliser des éléments cylindriques brasés autour d'orifices 15 circulaires d'une piste. Comme illustré aux figures 10 et 11 montrant respectivement un module 30 (voir direction d'empilement Y) et un générateur 40 selon l'invention, on voit que ce premier exemple du premier mode de l'invention permet d'obtenir un contact direct et exclusif des éléments 20a et 20b avec le 20 tube chaud 1 et le tube froid 3, en raison de la saillie des bases 21 et 22 de chaque élément 20a, 20b vers l'extérieur de chaque piste 10. Pour améliorer le contrat thermique avec ces tubes 1 et 3, on dépose une couche de graphite laminé d'une épaisseur d'environ une centaine de pm à l'interface entre ces bases 21 et 22 et les tubes 1 et 3. 25 Le second mode de l'invention illustré aux figures 12 à 17 se différencie uniquement du premier exemple précité du premier mode, en ce que les zones périphériques terminales 23a' et 23b' de chaque élément 20a', 20b' sont formées chacune par un épaulement circonférentiel 24a', 24b' se terminant à angle droit par une portion axiale d'extrémité 25b' de cette zone 30 23a', 23b'. Comme visible aux figures 12-15, c'est ici la surface interne 10a' de la piste 10' qui est pourvue de l'alliage 11 d'apport de brasage en Al-Si, lequel forme après brasage à haute température un cordon de brasure 24' 3056 856 15 circulaire de section en L en forme de ménisque recouvrant l'épaulement 24a', 24b' et la portion d'extrémité 25b'. Ce cordon 24' s'étend de la surface de piste interne 10a' à la surface de piste externe 10b' où il affleure. Comme illustré aux figures 16 et 17 montrant respectivement 5 un module 30' (voir direction d'empilement Y) et un générateur 40' selon l'invention, on voit que ce second mode de l'invention permet d'obtenir un contact direct mais non exclusif des éléments 20a' et 20b' avec le tube chaud 1 et le tube froid 3, en raison de l'affleurement des bases 21' et 22' de chaque élément 20a', 20b' à chaque surface de piste externe 10b'. Pour améliorer le 10 contrat thermique avec ces tubes 1 et 3, on dépose également ladite couche de graphite laminé à l'interface entre ces bases 21' et 22' et les tubes 1 et 3. La figure 8 montre à titre d'exemples différents types de répartition d'éléments thermoélectriques P et N dans un module thermoélectrique selon l'invention. 15 Les figures 19 à 21 illustrent le brasage d'un autre type de piste 10" selon l'invention utilisable pour recevoir deux éléments thermoélectriques 20a et 20b analogues à ceux de la figure 4. La piste 10" présente deux orifices 12" en forme de collets, i.e. chacun étant à bord 12a" de section circulaire mais en saillie axiale puisqu'il est relevé vers l'extérieur 20 (sensiblement à angle droit, avec un arrondi). Comme visible aux figures 20 et 21, chaque zone périphérique terminale 23b de l'élément 20a, 20b est logée à l'état assemblé contre la face interne du bord 12a" de sorte que chaque base 22 affleure ou dépasse légèrement de ce bord d'orifice 12a". Quant au cordon de brasure circulaire 24", il est formé d'un ménisque joignant la face interne 25 du bord 12a" à la zone 23b correspondante, s'étendant à partir de la surface de piste interne 10a" pourvue de l'alliage d'apport 11. On comprend que l'on obtient ainsi un contact direct et quasiment exclusif (bord 12a" mis à part) des éléments 20a et 20b avec le tube chaud 1 et le tube froid 3. Pour améliorer le contrat thermique avec ces 30 tubes 1 et 3, on dépose également ladite couche de graphite à l'interface entre ces bases 21 et 22 et les tubes 1 et 3. 3056856 16 On notera que chaque orifice à bord 12a" en forme de collet permet d'assurer le maintien mécanique uniquement pendant l'étape d'assemblage, et de minimiser le contact de chaque piste 10" avec les tubes 1 et 3. REVENDICATIONS1) Elément thermoélectrique (20a et 20b, 20a' et 20b') présentant une première base (21, 21') et une seconde base (22, 22') opposées et parallèles entre elles, ledit élément présentant une surface latérale (23) qui s'étend autour d'un axe de symétrie (X) dudit élément perpendiculairement à ladite première base et à ladite seconde base que ladite surface latérale relie entre elles, caractérisé en ce que ladite surface latérale présente : - une première zone périphérique terminale (23a, 23a') adjacente à ladite première base, la première zone se terminant en deçà de la première base et étant adaptée pour favoriser l'assemblage par brasage d'une première piste de connexion électrique (10, 10', 10") avec ledit élément, - une seconde zone périphérique terminale (23b, 23b') 15 adjacente à ladite seconde base, la seconde zone se terminant en deçà de la seconde base et étant adaptée pour favoriser l'assemblage par brasage d'une seconde piste de connexion électrique (10, 10', 10") avec ledit élément, de telle sorte que les contacts électriques entre ladite première piste et ledit élément et entre ladite seconde piste et ledit élément se 20 situent en deçà de ladite première base et de ladite seconde base, respectivement, la première piste et la seconde piste de connexion électrique étant adaptées pour relier ledit élément à un autre élément thermoélectrique de polarité opposée. 25 2) Elément thermoélectrique (20a et 20b, 20a' et 20b') selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première zone (23a, 23a') et ladite seconde zone (23b, 23b') sont chacune recouvertes d'au moins une couche métallisée apte à coopérer avec un matériau métallique d'apport (11) 30 pour le brasage provenant de ladite première piste ou seconde piste (10, 10', 10"), pour former un cordon de brasure périphérique (24, 24', 24") continu 3056856 18 s'étendant de ladite première piste ou seconde piste à ladite première zone ou seconde zone, respectivement. 3) Elément thermoélectrique (20a et 20b, 20a' et 20b') selon 5 la revendication 2, caractérisé en ce que ladite au moins une couche métallisée recouvre en outre ladite première base (21, 21') et ladite seconde base (22, 22') et comprend au moins un métal choisi parmi Ni, Ti, Cu, Al et les alliages d'au moins deux de ces métaux. 10 4) Module thermoélectrique (30, 30') adapté pour être monté entre et au contact d'une première surface plane d'une source chaude (1) et d'une seconde surface plane d'une source froide (3) parallèle à ladite première surface plane, caractérisé en ce que le module comprend : - une pluralité d'éléments thermoélectriques (20a et 20b, 20a' 15 et 20b') selon une des revendications 1 à 3 qui présentent chacun : * ladite surface latérale (23) s'étendant autour dudit axe (X) destiné à être perpendiculaire à ladite première surface et à ladite seconde surface, et * ladite première base (21, 21') et ladite seconde base (22, 22') 20 qui sont respectivement destinées à être montées de manière adjacente à ladite première surface et à ladite seconde surface ; et - des dites premières pistes et secondes pistes (10, 10', 10") de connexion électrique qui sont chacune assemblées par brasage à deux desdits éléments perpendiculairement audit axe, de sorte à les connecter 25 électriquement entre eux de manière adjacente auxdites premières bases et secondes bases respectives desdits deux éléments, chacune desdites premières pistes et secondes pistes étant brasée sur lesdits deux éléments en leurs dites zones périphériques terminales (23a et 23b, 23a' et 23b') respectives. 30 5) Module thermoélectrique (30, 30') selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune desdites zones (23a et 23b, 23a' et 23b') est 3056856 19 montée dans un orifice traversant (12, 12") d'une dite première piste ou seconde piste (10, 10', 10") métallique et débouche en une surface externe (10b, 10b') de ladite première piste ou seconde piste destinée à être tournée vers ladite première surface ou seconde surface, ladite première piste ou 5 seconde piste étant brasée à ladite zone au contact d'un bord (12a, 12a") dudit orifice. 6) Module thermoélectrique (30, 30') selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacune desdites premières pistes et secondes pistes 10 (10, 10', 10") est brasée sur chacun desdits deux éléments (20a et 20b, 20a' et 20b') qu'elle connecte par un matériau métallique d'apport (11) pour le brasage provenant d'une surface interne (10a, 10a', 10a") de ladite première piste ou seconde piste tournée vers lesdits deux éléments et/ou de ladite surface externe (10b, 101D') de ladite première piste ou seconde piste, ledit matériau d'apport formant un cordon de brasure périphérique (24, 24', 24") continu s'étendant de ladite première piste ou seconde piste à chacune desdites zones (23a et 23b, 23a' et 23b'), laquelle est métallisée pour favoriser le brasage au contact dudit matériau d'apport. 7) Module thermoélectrique (30, 30') selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun desdits deux éléments (20a et 20b, 20a' et 20b') connectés présente une géométrie globalement cylindrique, chacune desdites zones (23a et 23b, 23a' et 23b') étant circonférentielle autour et en deçà de ladite première base (21, 21') ou seconde base (22, 22') et ledit cordon de brasure (24, 24', 24") étant de forme circulaire. 8) Module thermoélectrique (30, 30') selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit matériau d'apport (11) est à base d'un alliage Al-Si, de préférence de série 4000. 9) Module thermoélectrique (30, 30') selon une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que chacune desdites zones (23a et 3056856 20 23b, 23a' et 23b') et desdites premières bases (21, 21') et secondes bases (22, 22') adjacentes sont recouvertes d'au moins une couche métallisée qui comprend au moins un métal choisi parmi Ni, Ti, Cu, Al et les alliages d'au moins deux de ces métaux. 5 10) Module thermoélectrique (30) selon une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que chacune desdites zones (23a et 23b) prolonge continûment le reste de ladite surface latérale (23) et débouche au-delà dudit orifice (12, 12"), de sorte que ladite première base (21) ou 10 seconde base (22) soit en saillie par rapport à ladite surface externe (10b) de ladite première piste ou seconde piste (10, 10"). 11) Module thermoélectrique (30) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit cordon de brasure (24) provient au moins de ladite 15 surface externe (10b) de ladite première piste ou seconde piste (10) et forme sur ladite surface externe un ménisque entourant ladite zone (23a, 23b) et un pourtour extérieur plat dudit bord d'orifice (12a). 12) Module thermoélectrique (30) selon la revendication 10, 20 caractérisé en ce que ledit cordon de brasure (24") provient au moins de ladite surface interne (10a") de ladite première piste ou seconde piste (10") et forme sur ladite surface interne un ménisque entourant ladite zone (22b, 23b) et un pourtour intérieur dudit bord d'orifice (12a") faisant saillie à angle droit autour dudit axe (X) au-delà du reste de ladite première piste ou seconde 25 piste à la manière d'un collet. 13) Module thermoélectrique (30) selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit bord d'orifice (12a") faisant saillie à angle droit présente une hauteur selon ledit axe (X) inférieure à 50 % de la hauteur de 30 chacun desdits deux éléments (20a et 20b) mesurée de ladite première base (21) à ladite seconde base (22). 3056856 21 14) Module thermoélectrique (30') selon une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que chacune desdites zones (23a', 23b') prolonge de manière discontinue le reste de ladite surface latérale (23) en se rétrécissant suivant un épaulement (24a', 24b') vers l'intérieur dudit 5 orifice (12), de sorte que ladite première base (21') ou seconde base (22') affleure à ladite surface externe (10b') de ladite première piste ou seconde piste (10'). 15) Module thermoélectrique (30') selon la revendication 14, 10 caractérisé en ce que ledit cordon de brasure (24') provient au moins de ladite surface interne (10a') de ladite première piste ou seconde piste (10') et forme sur ladite surface interne un ménisque de section en « L » recouvrant ledit épaulement (24a', 24b') et un pourtour plat dudit orifice (12), ledit ménisque affleurant à ladite surface externe (10b') de ladite première piste ou seconde 15 piste. 16) Module thermoélectrique (30, 30') selon une des revendications 6 à 15, caractérisé en ce que chacune desdites premières pistes et secondes pistes (10, 10', 10") comprend un feuillard métallique qui 20 est ajouré suivant plusieurs dits orifices (12, 12") recevant lesdites zones (23a et 23b, 23a' et 23b') au contact de dits bords (12a, 12a") respectifs desdits orifices et qui comporte : - une âme d'épaisseur comprises entre 50 pm et 300 pm, et - un placage sur ladite surface interne (10a', 10a") et/ou ladite 25 surface externe (10b) de ladite première piste ou seconde piste qui est constitué dudit matériau métallique d'apport (11) pour le brasage d'épaisseur comprise entre 20 pm et 150 pm. 17) Module thermoélectrique (30, 30') selon la revendication 30 16, caractérisé en ce que ladite âme est réalisée en un alliage d'aluminium, de préférence de série choisie parmi les séries 1000, 2000, 3000, 5000, 6000, 7000 et 8000. 3056856 22 18) Générateur thermoélectrique (40, 40') utilisable pour équiper un véhicule à moteur thermique à combustion interne, le générateur comprenant : 5 - au moins un tube chaud (1) apte à véhiculer des gaz d'échappement à haute température du véhicule, - au moins un tube froid (3) qui est apte à véhiculer un liquide de refroidissement du véhicule et qui est monté de part et d'autre dudit au moins un tube chaud dans une direction d'empilement (Y), et 10 - au moins un module thermoélectrique (30, 30') monté entre et au contact dudit au moins un tube chaud et dudit au moins un tube froid, caractérisé en ce que ledit au moins un module thermoélectrique est tel que défini à l'une des revendications 4 à 17. 15 19) Générateur thermoélectrique (40, 40') selon la revendication 18, caractérisé en ce que lesdites premières pistes et secondes pistes (10, 10', 10") ne sont pas en contact, sur au moins 80 % voire la totalité de leur surface externe (10b, 10b') de piste, avec ledit au moins un tube froid 20 (3) ni avec ledit au moins un tube chaud (1). 20) Générateur thermoélectrique (40, 40') selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que le générateur comprend un empilement selon ladite direction d'empilement (Y) de : 25 - nappes chaudes de dits tubes chauds (1), chaque tube chaud présentant en section transversale une forme sensiblement rectangulaire à deux grands côtés supérieur et inférieur (1a), - nappes froides de dits tubes froids (3) qui sont montées de part et d'autre de chacune desdites nappes chaudes dans ladite direction de 30 l'empilement, et de - plusieurs paires de dits modules thermoélectriques (30, 30'), chaque paire de dits modules étant enserrée entre deux dits tubes froids et un 3056 856 23 dit tube chaud intercalé et comportant un dit module thermoélectrique supérieur solidaire d'un dit grand côté supérieur dudit tube chaud et un dit module thermoélectrique inférieur solidaire d'un dit grand côté inférieur dudit tube chaud. 5 21) Générateur thermoélectrique (40, 40') selon une des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que ledit au moins un module thermoélectrique (30, 30') est en contact avec ledit au moins un tube chaud (1) et ledit au moins un tube froid (3) par l'intermédiaire d'une couche de graphite 10 laminée d'épaisseur comprise entre 25 pm et 500 pm. 22) Procédé de fabrication d'un module thermoélectrique (30, 30') selon une des revendications 4 à 17, caractérisé en ce que le procédé comprend un brasage avec apport d'un matériau métallique d'apport (11) de 15 chacune desdites premières pistes et secondes pistes (10, 10', 10") sur lesdites zones périphériques terminales (23a et 23b, 23a' et 23b') desdits éléments (20a et 20b, 20a' et 20b') connectés, avec formation, au contact de chacune desdites zones qui sont métallisées, d'un cordon de brasure périphérique continu (24, 24', 24") provenant d'une surface interne (10a, 10a', 20 10a") et/ou d'une surface externe (10b, 10b') de ladite piste revêtue dudit matériau d'apport.