电化学气体传感器的制作方法

专利名称：电化学气体传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有改进的性能和{顿寿命的电化学气体传感器。
背景技术：
在很大程度上，以下的说明将集中于氧气传感器的例子。然而，如下文所 详细描述的那样，本发明的原理同样适用于其它类型的电化学气体传感器，包 括氧气泵和有毒气体传感器。
安培计型的电化学氧气传感器通常包括气体扩散工作电极("气敏电极")，
其通常以分散在PTFE带上的石S/铂催化齐伪基础。氧气在该阴极上被还原， 同时在最常见地用铅(Pb)制成的消耗性阳极("反电极")上发生平衡氧化。 电极容纳在外壳中，其可以保留能够支持相关反应的液态电解液(liquid electrolyte),诸如乙酸钾水溶液。所述传感器设计的关键特征是使用用于调节氧 气进入电池(cell)的受控扩散通道(controlleddifibsionaccess)。 ffiil设置所有 氧气在阴极上发生反应，传感器的电输出可以直接与环境中的氧气浓度相关。
这些原理是X)^f周知的，并且已经描述在例如B SHobbs， ADSTantram和 R Chan-Henry的"Liqmd Electrolyte Fuel Cells"中，它是P T Moseley ， J O W Norris 禾口D E Williams, Adam Hilger编辑的"Techniques and Mechanisms in Gas Sensing", 1991的第6章。然而，在确保该方法可以被转化为用在苛刻环境中的不规则的、 可靠的传感器时存在着许多工程上的挑战。如果用户日益需要所述设备具有更 长的寿命，情况由其如此。
图1举例说明了常规的氧气传 构造。外壳(仅仅显示了帽10)设有毛 细管气体入口 12，该入口典型地可以经机械或激光钻孔而获得。安装到背衬带 16 (典型地为PTFE)上的催化剂14，例如掛石M/PTFE混合物， 一起形成了 阴极气敏或工作电极20。 SMil热粘结或热压凹结合(heat stake)至U传感器帽 10上，通常围绕着催化剂印痕区(catalyst footprint)外面的圆周区域22，尽管 直接粘结在催化剂上方也是可能的。以盘(伏皿性的)的形式粘结到网状物
31的气体扩散构件30被圈闭在电极组件20和帽10之间。下面进一步描述它的 目的和操作。
气敏电极20和反电极56被分离器(例如41， 42)隔开，所述分离器当被 电解液饱和时，其润湿了活性表面，并在两个电极20、 56之间提供了通过区域 40的电解通道。此外，它们为所述柔性结构充当了对抗反电极56的衬垫，否则 可能导致损坏。集流器50从气敏电极延伸到一个外部连接，同时筐54 (典型地 由镍制成)典型地被用于作为确保可靠接触反电极56的机构，并且ilil集流器 58连接到第二外部销。在使用中外部销将电极连接至帷感电路。
旨组件填充电解液(其润湿了电极20、 56的活性表面)，并随后被密封， 典型地通过将帽10超声焊接到传 外壳的底部(未示出)来密封。这个动作 也使，结构置于很大程度的压縮中。为了确保维持分离器41、 42和气敏电极 20上的催化剂14之间的良好接触，这是必要的。如果这种接触是不适当的，则 输出的信号容易发生波动，这自然是不希望有的。
这种设计和组装技术已经在许多商品中使用多年。然而，存在许多涉及电 解液、电极背衬带16和扩散器30的性能和相互作用的问题，其仍将导甜喿作 上的困难，本发明正式特别关注这些问题。
采用扩散器元件30以便防止出现称为"堵塞(plugging) "5腺。当ffiil毛 细管12 SA传感器的气体直接撞到电极背衬带16上时会发生这种现象。带16 的性质主要根据为催化剂混合物提供良好的疏水性支撑物以及提供高度的气体 扩散性而选取。然而，即使相对多孔的带也对到来的气体呈现出一定程度的扩 散阻碍，其结果是气体到达活性电极表面的速率不仅仅受控于毛细管12的特性。 实际上，在毛细管12下面小区域内的气体'塞"作为电极控制的结果而建立起来。 次要的影响是在大部分表面上电极的利用可能不同样地有效，导致了较差的效 率。
在传感器内不希望存在任何程度的带控制。电池的设计依赖于毛细管的已 知的、受控的(以及稳定的)特性，以便获得所需的性能。设备的输出灵 、 寿命(在该例子中，铅阳极被其氧化反应所消耗)、压力和温度性能都在很大程 度上受控于该开口的性能。然而，电极控制的程度是可变化的，取决于带的精 确机械条件和其中的应力，并且可以随着时间而改变，如下所述。因此，可靠 且稳定的电池设计必须包含用于防止带的精确条件对性能产生显著影响的措
施，这是通过确保它具有足够的扩散性以应付在传感器使用寿命中暴露在所有 预期工作条件下的气体流动。
带16不仅影响传感器中关键的气体扩散参数，同时支撑电催化剂并且使催 化剂、气体和电解液之间的界面最大化，在所述界面处发生关键的电化学过程。 至关重要地是，它也需要作为疏水阻挡层而发挥作用，防止电解液(其可以为
强碱，诸如4摩尔的乙酸钾)泄漏到电池外。除了明显涉及健康和安全之外，
所述泄漏将不可避免地损坏传感器并縮短其寿命。
假定背衬带性能很重要，则有必要适当注意可能影响其状况的设计和组装 过程的各个方面。例如-
(1)电极组件典型地是通过将催化剂层压到背衬带上制成。这本身将导致 带中出现应力集中，其可能发展成弱化区域。
(ii)当电极背衬带被热压凹结合到传感器顶部的下面时，它趋向于径向伸 展。这使得该带的织物处于应力下，并且会打开或强化不可避免地存在于所述 材料内的任何微小缺陷。
(3)在给定的例子中，铅氧化阳极反应的结果是体积增加。这导致(已经 被压縮的)结构内应力增加，并且当铅团压到电极堆内时，也会增加微小缺陷 的严重性。这种变化可能出现在很多个月或多年之内。
因此，背衬带可能被破坏(或者具有被暴露出的固有弱点)，所述破坏或者 在组装过程中，或者在传感器正常操作寿命内作为自然发生的变化的结果。尽 管一些大的缺陷可以通过在传感器组装后立即测试而被检测到，但其它的就更 加难以检测了。
在带中微型缺陷或孔的一个主要影响是所滑'渗出"现象。当电解液渗透或 被iMil带中的小孔并在带的毛细管侧形成液滴时，发生这种现象。这种液滴 可以有害地影响传感器的扩散特性，并且如果电解液变干，固态晶体可能形成 并阻碍毛细管通道。在任何一种情况下，都可能弓胞设备的输出下降，其可能 导致操作上的问题。
假定!歡佳确保所述带100%的完整性，以及有必要解决"堵塞'问题，那么将 和图1所示的元件30位于相同位置的气体扩散器引入所述的传感器设计中。起 初，采用了与用于分离器(诸如40， 42)的相同类型的纤维材料，这是由于发 现它提供了适当的气体扩散性能。所述材料的例子是Viledon FS2145W1
(FreudenbergNonwovens L.P, UK)，聚翻安非tHig材料分离器一其它的例子可以 采用玻璃棉。当希望在很宽范围的条件下保持润湿时使用这种类型的材料，例 如人们希望将固态催化剂和液态电解液进行接触时，如同经常在蓄电池或燃料 电池中所需的那样。它们的无机纤维部分通常不设计成吸收它们暴露在其中的 液体。相反地，它们倾向于将液体在狭窄的孔内保持为液态，这些孔存在于由 相互连接的纤维所形成的三维结构中。事实上，在这种环境下可能存在的强毛 细作用，是当有必要将液态电解液从一个位置传输到另一个位置时之所以优选 这种材料作为电化学传感器内的芯吸材料(wick)的主要原因。
然而，这些基本亲水的部分展现出对进入毛细管和PTFE背衬带之间的关 键区域的电解液具有如此强的吸力，使得它们的孔被饱和，并且在所述条件下 提供了弱的气体扩散性，导致了操作上的问题。在宽范围的情况下，也观察到 电解液在该部分内或周围结晶，这是导致传感器总体性能差的因素。
意识到这些问题，进一步的发展涉及采用疏水性的部分来替换亲水性的扩 散器。这采用了织造开口网状物的形式，含有粘结到聚丙烯稀松布的可高度渗 透的PTFE膜，如图1所示。iM过提供另外的疏水性阻挡来防止电解液存留 在毛细管下面紧邻区域而提供了一种部分解决方案。但在严重的情况下，甚至 这也可以被压制，使得输出信号中有一些降低。此外，当传感器被组装并压縮 时，网状物的稀松组织将压力浓縮到电极带的相当小的面积内，这可能实际上 加剧了渗出问题。
因此，需要一种更加有效的解决这些重要问题的方案。

发明内容
根据本发明，电化学气体传感器包括设置在外壳内的气敏电极和反电极， 外壳具有用于气体iSA的开口 ，气敏电极和反电极被含有电解液的区域隔开， 以及用于将气敏电极和反电极连接到传感电路的机构，其中，电解液吸收元件 被设置在开口内侧，位于外壳和气敏电极之间，以吸收通过气敏电极的电解液， 同时保持ilil电解液吸收元件的气体通道。
ffiil将电解液吸收元件合并入组件堆(assembly stack)中，任何通过电极 的电解液被吸收，并因此允许变干，不对电池的性能产生任何有害的影响。"吸 收"电解液指的是构成电解液吸收元件的材料能够吸收电解液。这基本上不同于
诸如PTFE带的疏水性材料的行为，或者不同于分离器材料(上面已描述)的
行为，所述分离器材料不吸收液体，而是将其捕获在其结构内。在本发明的电 解液吸收元件中，另一方面，材料本身能够吸收其暴露于其中的液态电解液。 确切地是出于这个原因，所述材料不被用作芯吸材料或分离器，这是由于在它 们内几乎没有游离液体。
优选地，电解液吸收元件适合于以不显著地阻止气体从中通过的方式吸收 电解液。也就是说，该元件不显示出允许液体在其结构内结晶或以其它方式固 化以饱和气体通道如其中的孔的任何趋势，或者导致材料明显的膨胀(其可能 以其它方式限制所述气体通道)的任何趋势。
在一种优选的实施方案中，电解液吸收元件包括吸收材料的一个或多个实 体，其能够吸收电解液，使得它被包含在实体内。换句话说，电解液被保留在 材料本身内，不是简单地被保持在可能弓胞堵塞的孔或其它空腔内。
有利地是，所述电解液吸收材料的一个或多个实体适合于当吸收电解液时 体积基本上不增加。也就是说，在无明显膨胀的情况下发生吸收(否则膨胀可 能导致堵塞实体之间的孔)，使得材料保持可接受程度的气体扩散性。因此，直 到材料的饱和极限，吸收元件有助于防止电解液在该关键区域内结晶，同时保 持其气体扩散行为。
在特别优选的实施方案中，所述实体为电解液吸收材料的一个或多个纤维、 薄片或微粒。例如，电解液吸收元件有利地包括在其间限定了间隙或孔的交错 纤维的排列。
有利地，电解液吸收元件为多孔的或网格状的，孔或网格优选相互连接， 以允许气体从中通过。孔或网格可以通过如前所述的众多单独实体限定，或者
fflil^续的结构诸如泡沫或海绵限定。
优选地，电解液吸收元件包括纤维素基的电解液吸收材料。已经发现该类 型的材料尤其适合于本申请，特别是当采用碱性电解液时。
在特别优选的实施方案中，电解液吸收元件包括滤纸。这是很容易获得的 适当材料形式，并目直接并入制3til程中。
电解液吸收元件可以单独被使用，履行前述的气体扩散构件的功能。然而， 优选电化学气体传感器还包括靠近电解液吸收元件设置的气体扩散构件，位于 外壳和气敏电极之间。除了在常规传感器中使用的气体扩散构件之外使用该吸
收元件(并优选两者同心)，提供了如下第二益处吸收元件充当气体扩散构件 相对电极背衬带的衬垫，减小了由于在传感器内高度压缩而弓胞的损坏风险。 4，地，气体扩散构件包括PTFE膜。有利地，气体扩散构件被网状物支
撑。tti^地，网状物包括稀松布，4爐聚丙烯稀松布。在这里，术语"稀松布"
用于指松散织造的、开口网状材料层。不仅可支撑气体扩散构件，稀松布也有 助于防止电解液进入气体扩散构件，电解液从气体扩散构件处可以泄漏进入毛 细管区域。4她地，网状物紧密地粘结到气体扩散构件。
在优选的例子中，含有电解液的区域包括一个或多个分离器，所述分离器 适合于将电解液保持在其内并且将电解液供应到气敏电极以及反电极。在某些 实施方案中，有利地是，电化学气体传感器还包括储存器(含有使用的电解液)， 以及用于将电解液从储存器传输至幅含有电解液的区域中的芯吸物。这尤其适 用于有毒气体传感器。在氧气传感器中，未被保持在分离器内的任何电解液可 以被容纳在与铅阳极相同的区域中。
{，地，气敏电极包括设置在背衬带上的催化剂。催化剂{ 包括石墨和/
或钼。背衬带tti^包括PTFE。
在特别优选的实施方案中，反电极包括消耗性电极。有利地，该消耗性电 极包括铅、锌、铜或铁。
在替换性的实施方案中，反电极可以包括以类似于气敏电极的方式设置到 背衬带上的催化剂。
取决于电池的类型，传感器可以在两电极模式(具有组合的M/参比电极) 或者三电极模式下操作。在三电极模式中，气体传感器还包括参比电极。
有利地，用于气体进入的开口包括毛细管。公知的其它类型的扩散阻挡层，
诸如固体聚合物(例如，无 L的PTFE)阻挡层可以替换使用。
^it地，至少气敏电极被热封在外壳内。其它的部件诸如电解液吸收元件
和/或气体扩散元件可以Mil将它们圈闭在电极和外壳之间而保持就位。另外或
者作为替换方式，可以有利地利用粘合剂或粘合剂带将吸收电解液元件现对于
外壳而被固定。气体扩散元件可以类似地被固定到外壳。
优选地，电化学气体传感器适合用于检测氧气，尽管本发明的原理可同样
适用于检测其它的气体物种。


现在将参照附图来描述根据本发明的电化学气体传感器的例子，并且与已 知的传感器进行了对照，其中
图1为根据已知原理操作的电化学气体传感器的横截面示意图2为根据本发明第一实施方案的电化学气体传感器的横截面示意图，仅 仅显示了选取的部件；
图3为显示了其它部件的第一实施方案的横截面示意图，用于表明使用中 所述气体传感器的结构；以及
图4为根据本发明第二实施方案的气体传感器的分解剖视图，仅仅显示了 选取的部件。
具体实施例方式
发现本发明可应用在其中气体向一个或多个电极的供给可能受到位置错误 的电解液阻碍的任何电化学气体传感器中。如已经指出的，氧气传感器趋于特
别容易产生诸如"堵塞邻"渗出'mm。渗出特别是由于电极背衬带在热压凹结合
过程中所经受的应力以及消耗性电极在使用期间的膨胀。然而，这些问题不是 该类型的传感器所独有的，而是还可能被有毒气体传感器以及氧泵以及其它类 型气体传麟遇到。
通常，在毒性传感器设计中，尽管PTFE带和催化剂压紧方法是非常普遍 的，但是存在非常少的问题涉及电解液通过电极带的渗出。然而，毒性电池具 有在密封期间施加的低得多的压缩(这是由于通常采用的不同反电极类型)，并 且相信这是关键因素。即使真的发生了电解液渗出，但是和在氧气传感器中所 观察到的相比，其影响可能由于通常釆用的大得多的毛细管直径而大大被降低。 此外，在毒性电池中正常使用的电解液(5M硫酸)不象用在氧气传感器中的电 解液(乙,)那样容易结晶。
也就是说，任何釆用催化齐lJ/背衬带电极构造并且希望背衬带作为电解液阻 挡层的传li^瞎易"渗出"，这是由于将催化剂压到PTFE带上的真实过程趋于 在带中引起应力，其可能允许电解液从中泄漏。尽管如此，本说明书将集中于 氧气传感器的例子，但是应该认识到本发明的范围不被限定成这样。
上面已经参考图1描述了常规氧气传感器的构造。图2显示了根据本发明
第--实施方案的气体传感器的主要部件，对于类似的部件，采用了与图1相同 的附图标记。为清魏见，图中省略了那些与当前的讨论不相关的部件。因此， 该图没有描述含有电解液的区域，也没有描述反电极，其典型地会被设置在气 敏电极20的下面。在氧气传感器的情况下，这些部件将和图1所示的那些相同。 为了进行对比，例如，如果本发明的原理被用在有毒气体传感器中，那么可以
以第二催化齐y/背衬带组件的形式提供反电极，并带有用于为分离器供应电解液
的电解液储存器和芯吸装置(未示出)。可以在GB2094005中找到典型的有毒 气体传感器装置的细节。
不论所选择的电极构造如何，将具有含有电解液的区域(例如，图1的40)， 其紧靠着由催化剂14和背衬带16构成的气敏电极20的下面。在气敏电极20 和外壳的帽10之间设置了电解液吸收元件100。该电解液吸收元件100肖g够以 不显著防碍气体前M过元件100的方式吸收ilil背衬带16的电解液。那就是 说，元件100将电解液吸入其本身的材料内，而不是仅仅将其保持在元件结构 内的孔中或者其它单元中。以这种方式，电解液被干燥，没有将引起堵塞的结 晶或饱和的风险。此外，电解液吸收材料，被选择成使得构成元件100的材 料具有最小的膨胀，以便允许气体从中流动的通道不明显地受到限制。在大多 数情况下，设想电解液吸收元件100对于正ffl51的气流没有活性(即，它是隋 性的)。
在本例子中，电解液吸收元件100为纤维素基的，并且包括限定了其间的 孔的交错纤维的布置。例如，已发现滤纸具有所需的性能。其它级别的纤维素 基的纸也预计具有这些特性，例如，吸墨水鄉每会是一种适当的代替品。
在该例子中，电解液吸收元件100以盘的形式提供，与催化剂14和PTFE 背衬带16相比具有减小的直径。然而，在其它的例子中，可能有利的是电解液 吸收元件100延伸横穿电池的旨直径。该元件可以为任何便禾啲开娥和尺寸。 重要的是元件100被提供在毛细管12下面的区域中，以确保气流不被限制在该 区域中。
任选地，气体扩散元件30，如在常规的氧气传感器中所使用的那样，可以 被设置成靠近电解液吸收元件IOO。如同在常规的设计中那样，优选以i^7JC材料 诸如PTFE的盘的形式提供气体扩散元件30。膜典型地被粘结到用于支撑并且 防止电解液进入PTFE材料(否则，电解液可能在该处泄露iSA毛细管区域中)
的聚丙烯稀松布上。稀松布为松散织造的开口网状物，其作为另外的电解液阻挡层。
由于电解液的液滴最初在稀松布的织纹(weave)局部形成了富集，因此认 为稀松布以这种方式操作。仅仅当"渗出"量一旦增加到超过一定的阈值，液滴 才从织统'溢出"到气体扩散元件的表面上，它们可能从那里泄漏进入毛细管区域。
气体扩散元件30通过电解液吸收元件作为对抗电极背衬带16的衬垫，从 而减少了由于传感器内的高度压縮而弓l起损坏的风险。
图3与图2所描述的相同，但现在显示了气体扩散元件30和电解液吸收元 件100带有将这些元件以相互组装的方式保持的其它部件。与图2相比，以缩 小的比例显示了两个元件30、 100的厚度，以表明它们在该例子中如何被安装 到外壳的帽10上。通过沿着围绕气体扩散元件30的圆周的环形路径而施加的 第一粘合剂101 ，气体扩散元件30被固定到帽10的内部。粘合剂101可以以胶 的形式提供，或者作为粘合剂带。第——!^合剂102用于支撑在气体扩散元件30 下面的电解液吸收元件100。第二粘合剂102典型地以具有环形的粘合剂带 的形式提供。
粘合剂101和102主要被提供成用于将元件30和100定位在以毛细管12 为中心的所需位置上。通过将电极20围绕圆周区域22热封到帽10的下侧而提 供作用在部件30和100上的主要力。这将压縮力应用到气体扩散元件30和电 解液吸收元件100，并且将它们保持在适当的位置。然而， <顿粘合剂101和 102是有优势的，这是由于它防止了在组装过程中或者在传感器的使用寿命内的 任何侧向滑动。在组装过程中，巾冒、电解液吸收元件和气体扩散元件可以被相 互固定，并且在进一步的处理期间，该单元作为一个子组件而被处理。
供选择地，电解液吸收元件100可以直接热压凹结合到帽10上，将气体扩 散元件30夹置于其间。在这种情况下，电解液吸收元件100会优选具有比气体 扩散元件30的直径大但比电解液背衬带16的直径小的直径。粘合剂101和102 可以被取消或者另外使用。
图4的分解图显示了本发明第二实施方案的有关部件。同样，为了清楚起 见，省略了电池部件的剩余部分，包括反电极和电解液装置。所显示的装置是 基于由City Technology Limited生产的40X-2氧气传感器。ABS塑料帽200，带
有激光钻孔的毛细管孔202 (其具有大约60微米的典型直径)，与直径为5.9毫 米的网状气体扩散元件204 (型号L32224，由WLGore And Associates, USA 提供)以及6毫米的电解液吸收元件206同心排列，该吸收元件由英国Whatman International Limited of Maidstone提供的4级定性滤纸经打孔而形成。气敏电极， 包括位于直径为11毫米的PTFE盘210上(类型HP5815934,由WLGoreand Associates, USA提供)的直径为9毫米的5。/^S/石墨催化剂208，随后被热封 到帽200上，以产生在乘lj余的传感器制徵程中4柳的子组件。
该装置可有效的吸收电解液并允许它变干而不对传感器的性能产生有害影 响已经被严格的试验所证实。在组装传感器前，吸收元件206被加上了一定体 积的4摩尔乙酸钾电解液，通常观察到所述电解液在发生"渗出"时通过电极带。 这种"模拟的渗出"很好的近似了元件要原位经历的实际条件。然后，使完成的 设备舰包括在4小时内从-20C变至lJ+50C然后以相同速度逆转所mt程的^Jt 测试。这持续了总共72小时，期间观察到正常的稳定输出。该阶段结束时，传 自被拆开并且进行检查，发现电解液吸收元件206是干的，无电解液结晶的 迹象。类似的试验方案已经表明能有效地突显氧气传感器中的潜在设计弱点， 因此认为新的设计代表了对该重大操作问题的一种强有效的解决方案。此外， 吸收剂的附加成本是最小的，并且传感器的组装过程不会受到其内含物的明显 影响。
权利要求
1、电化学气体传感器，包括设置在外壳内的气敏电极和反电极，所述外壳具有用于气体进入的开口，所述气敏电极和反电极通过含有电解液的区域隔开，以及用于将气敏电极和反电极连接到传感电路的机构，其中，在所述开口的内侧设置电解液吸收元件，其位于外壳和气敏电极之间，以吸收通过气敏电极的电解液，同时维持通过所述电解液吸收元件的气体通道。
2、 根据权利要求l的电化学气体传感器，其中，所述电解液吸收元件适于以不明显阻碍气体从中Mil的方式吸收电解液。
3、 根据权禾腰求1或2的电化学气体传感器，其中，所述电解液吸收元件 包括一个或多个电解液吸收材料实体，其能够吸收电解液以使其被包含在所述 实体内。
4、 根据权利要求3的电化学气体传感器，其中，所述一个或多个电解液吸 收材料实体适合于当吸收电解液时体积基本上不增加。
5、 根据权利要求3或4的电化学气体传感器，其中，所述实体为一个或多 个电解液吸收材料纤维、薄片 粒。
6、 根据前述任一权禾腰求的电化学气体传自，其中，所述电解液吸收元 件为多孔的或网格状的，所述孔或网格优选相互连接，以允许气体从中通过。
7、 根据前述任一权利要求的电化学气体传感器，其中，所述电解液吸收元 件包括纤维素基的电解液吸收材料。
8、 根据前述任一权利要求的电化学气体传感器，其中，所述电解液吸收元 件包括滤纸。
9、 根据前述任一权利要求的电化学气体传感器，还包括^fi所述电解液吸 收元件设置的气体扩散构件，其位于外壳和气敏电极之间。
10、 根据权利要求9的电化学气体传感器，其中，所述气体扩散构件为疏 水性的。
11、 根据权利要求10的电化学气体传感器，其中，所述气体扩散构件包括 PTFE膜。
12、 根据权利要求10或11的电化学气体传感器，其中，所述气体扩散构 件被网状物支撑。
13、 根据权利要求12的电化学气体传自，其中，所述网状物包括稀松布，tm聚丙烯稀松布。
14、 根据权利要求12或13的电化学气体传感器，其中，所述网状物被紧 密地粘结到所述气体扩散构件。
15、 根据前述任一权利要求的电化学气体传感器，其中，所述含有电解液 的区域包括一个或多个分离器，适于将电解液保持在其内并且将电解液提供到 气敏电极以及反电极。
16、 根据前述任--权利要求的电化学气体传感器，还包括在使用中容纳电 解液的储存器，以及用于将电解液从所述储存器传送到所述含有电解液的区域 的芯吸物。
17、 根据前述任一权利要求的电化学气体传感器，其中，气敏电极包括分 散在背衬带上的催化剂。
18、 根据权利要求17的电化学气体传感器，其中，所述催化剂包括石墨和/或铂。
19、 根据权利要求17或18的电化学气体传感器，其中，背衬带包括PTFE。
20、 根据前述任一权利要求的电化学气体传感器，其中，反电极包括消耗 性电极。
21、 根据权利要求20的电化学气体传感器，其中，所述消耗性电极包括铅 (Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)或铁(Fe)。
22、 根据权利要求1-19中任一项的电化学气体传感器，其中，所述反电极 包括分散在背衬带上的催化剂。
23、 根据前述任一权利要求的电化学气体传麟，还包括参比电极。
24、 根据前述任一权利要求的电化学气体传感器，其中，所述用于气体进 入的开口包括毛细管。
25、 根据前述任一权利要求的电化学气体传感器，其中，至少气敏电极被 热封在外壳内。
26、 根据前述任一权利要求的电化学气体传感器，其中，利用粘合剂或粘 合剂带将所述电解液吸收元件相对于外壳固定。
27、 根据前述任一权利要求的电化学气体传感器，适用于检测氧气。
全文摘要
公开了电化学气体传感器，其包括设置在外壳内的气敏电极和反电极，所述外壳具有用于使气体进入的开口，所述气敏电极和反电极被含有电解液的区域隔开，以及用于将气敏电极和反电极连接到传感电路的机构。电解液吸收元件被设置在所述开口的内侧，位于外壳和气敏电极之间，以吸收通过气敏电极的电解液，同时维持通过所述电解液吸收元件的气体通道。
文档编号G01N27/407GK101339157SQ200810009540
公开日2009年1月7日 申请日期2008年1月11日 优先权日2007年1月11日
发明者A·P·米拉, M·J·凯利 申请人:生命安全销售股份公司