[發明專利]一種抗震的氫氣傳感器

在審

• 申請號: 201611236100.X
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN108254428A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 趙莉;李建國
• 申請（專利權）人: 深圳市普晟傳感技術有限公司
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元

本發明涉及一種抗震的氫氣傳感器，包括殼體，在所述殼體內安裝有氣體檢測單元，所述氣體檢測單元包括電解質層，在所述殼體內的上端還安裝有氣體擴散膜，所述氣體擴散膜為無孔結構的氣體擴散膜，所述電解質層為固態電解質層或半固態電解質層。本發明的抗震的氫氣傳感器通過采用固態或者半固態電解質的形式并結合密實無孔的氣體擴散膜來獲得較好的抗震性。

技術領域

本發明涉及氫氣傳感器的技術領域，更具體地說，涉及一種抗震的氫氣傳感器。

背景技術

隨著社會的進步和人們生活水平的提高，汽車在人們的日常生產和生活中扮演著越來越重要的角色。傳統汽車都是以石油作為動力能源，石油燃燒后以CO、CO₂、NO、NO₂、SO₂、碳氫化合物、粉塵顆粒物等作為終產物排放到大氣中。隨著汽車保有量的逐年增加，世界各國的能源危機和大氣污染越來越嚴重，據統計大氣污染50％都是由汽車排放的尾氣引起的。雖然各國都在采用限行、收取擁堵費等一系列的措施來改善由汽車尾氣引起的大氣污染，但是根本解決之道還是在汽車本身，只有解決汽車排放的問題才能根治大氣污染。所以世界各國都在大力推廣新能源汽車，新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源，綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。目前的新能源汽車主要包括燃料電池車以及電動汽車。燃料電池車是以純氫氣為能源，結合燃料電池的動力性能開發出發的新能源汽車；電動汽車是指以蓄電池為動力行駛的用電機驅動的汽車。二者的工作原理雖然不同，但是都是零排放，適合于大力推廣。新能源汽車有別于傳統汽車，不光體現在動力源、技術、排放物等方面，在汽車制造過程中也有一些細節需要注意，比如燃料電池車使用純氫氣作為燃料，在車內有儲氫罐，這就對儲氫罐以及管路的密封性提出了要求，一旦發生泄漏后果不堪設想；目前的電動汽車普遍采用鋰離子電池作為動力源，鋰電池在過沖或短路時電池內部物質發生分解會產生氫氣，同時作為電池溫度管理主要手段的冷卻液在充電電壓達到一定等級時也會發生分解產生氫氣。氫氣是一種無色、無味、無毒、易燃易爆的氣體，當空氣中的氫氣含量達到4％時就會發生爆炸。氫氣由于無色無味，燃燒時火焰是透明的，因此其存在不易被感官發現，具有巨大的危險性，所以在新能源汽車上需要安裝氫氣監測單元，以達到實時在線檢測氫氣泄漏或生成情況，為人車安全保駕護航。

結合汽車這個特殊的應用場景，要求所使用的氫氣傳感器除滿足對一般安全監測領域所使用氣體傳感器的通用要求外，還應該適應汽車這個特殊的應用場景，具有較好的抗震性，避免出現因車輛震動大而導致的性能衰減。

目前常用的氫氣傳感器有電化學式氫氣傳感器、燃料電池式氫氣傳感器、催化燃燒式氫氣傳感器、半導體式氫氣傳感器。在上述各種原理的氫氣傳感器中只有燃料電池式氫氣傳感器具有一定的抗震性，但是由于其使用的是微型燃料電池原理，響應時間非常長，如深安旭公司生產的燃料電池型氫氣傳感器，其達到80％躍遷所需要的時間有10分鐘之久，完全無法應用于安全監測領域。催化燃燒式傳感器和半導體式傳感器檢測原理基本相同，這種類型的傳感器雖然造價比較低，但是由于這兩種傳感器內部都含有鉑絲起加熱的作用，所以在震動強烈的情況下鉑絲會出現斷裂的現象從而導致整個傳感器失靈。