[發明專利]電化學氣體傳感器

在審

• 申請號: 202110803377.0
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN113504286A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 劉玲;張艷;鄭茜
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G01N27/403
• 分類號: G01N27/403;G01N27/404;C23C30/00;H05K3/12;B05D1/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫鵬;陳嵐

本發明涉及電化學氣體傳感器。氣體檢測器包括電化學氣體傳感器。該傳感器包括多個電極。電極中的至少一個電極由催化劑/粘合劑漿形成，所述催化劑/粘合劑漿被半色調印刷到襯底上。燒結合成印刷的元件和襯底以形成電極。

相關申請的交叉引用

本申請要求美國專利申請序列號14/289222（題目為電化學氣體傳感器，于2014年5月28日提交）的優先權，其通過引用并入本文。

技術領域

本申請關于電化學氣體傳感器和結合這樣的傳感器的氣體檢測器。更特別地，本申請關于可以部分地通過印刷來形成的這樣的傳感器。

背景技術

電化學氣體傳感器公知地用于檢測和量化諸如一氧化碳、氧氣等等的有毒氣體。可以使用電化學單元來實現這樣的傳感器。這樣的單元以測量電流的模式進行操作，所述模式提供與特別的分析物氣體的濃度相關的電流輸出。

這樣的傳感器通常包括感測電極。已知的電極由基于溶液的方法制成。

在這樣的基于溶液的方法中，最初將催化劑超聲地散布在含水的溶液中以形成懸浮液。將聚四氟乙烯（PTFE）添加到懸浮液中以形成絮凝混合物。然后，將絮凝混合物轉移到襯底上，其在升高的溫度下進行燒結。然后將燒結的混合物轉移到微孔性PTFE膜上，然后對其加壓。電極中的PTFE的比例不僅影響傳感器中的氣體擴散參數，它也支持電催化劑且最大化催化劑、氣體和電解質之間的界面，在所述界面處發生關鍵的電化學過程。

如明顯的，在該基于溶液的方法中需要許多步驟來制造電極。結果包括高制造成本、材料成本和勞動力成本。

附圖說明

圖1圖示了根據此的氣體檢測器；

圖2是圖示了根據此的方法的方面的流程圖；

圖3是圖示了對于包括GEFC-IES和鉑的混合物的電極而言，針對空氣中的O₂的響應時間的圖；

圖4是圖示了對于包括GEFC-IES和鉑的混合物的電極而言，針對空氣中的CO的響應時間的圖；以及

圖5是圖示了對于包括GEFC-IES、鉑和石墨的混合物的電極而言，針對空氣中的O₂的響應時間的圖。

具體實施方式

雖然所公開的實施例可以采取許多不同的形式，但是在理解了本公開內容將被認為是其原理的例證以及實踐其的最佳模式，并且不意在將其權利要求限制到說明的具體實施例的情況下，其具體實施例在附圖中示出并將在本文中進行詳細描述。

在一方面，具有改進的生產率的電化學氣體傳感器可以有利地通過使用絲網印刷技術來實現。可以由印刷機將催化劑漿或者配方（recipe）絲網印刷或半色調印刷在電極膜上，然后進行燒結。

然后，印刷的元件可以用作電化學傳感器的電極。傳感器的示例性類型包括O₂傳感器或CO傳感器。在另一方面，根據此的傳感器的替換類型在沒有限制的情況下包括氧氣泵和有毒氣體傳感器。

在對于復雜的設備沒有任何需求的情況下可以簡單并快速地制成漿。該漿可以包括催化劑、粘合劑和稀釋液。不像已知的過程，根據此的絲網印刷方法具有更少的步驟。

催化劑可以是鉑、鉑黑、石墨和鉑的混合物、碳和鉑黑的混合物、貴金屬、其混合物。