[发明专利]具有带水蒸气扩散屏障涂层的固体电解质的气体传感器

权利要求书

1.一种制造用于检测气氛中的目标气体的气体传感器的方法，该方法包括：

在固体电解质(5)上形成加湿层(15a)，其中所述加湿层(15a)包含吸湿添加剂，其中所述固体电解质(5)不包含该吸湿添加剂，其中所述固体电解质(5)至少布置在气体传感电极(2)和对电极(4)之上并且与之接触，其中所述气体传感电极(2)和所述对电极(4)布置在基底(1)的第一表面上；

形成水蒸气屏障层(6)，其覆盖所述加湿层(15a)，其中所述水蒸气屏障层(6)封装在所述水蒸气屏障层(6)和所述基底(1)的所述第一表面之间的所述加湿层(15a)、所述固体电解质(5)、所述气体传感电极(2)和所述对电极(4)，以及其中毛细管(7)在所述基底(1)的该第一表面和所述基底(1)的第二表面之间延伸；和

将所述气体传感电极(2)和所述对电极(4)连接到传感电路，其中所述加湿层(15a)充当水储器，以使得所述固体电解质(5)和所述气体传感电极(2)和所述对电极(4)在干燥环境条件下保持水化。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述基底(1)包括陶瓷基底。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述毛细管(7)延伸穿过所述基底(1)进入被所述水蒸气屏障层(6)封装的区域中。

4.气体传感器，其包括：

基底(11)；

由所述基底(11)承载的至少一个电极(12a, 12b, 14a, 14b)，其中所述至少一个电极(12a, 12b, 14a, 14b) 包括第一和第二分隔开的层，其中所述第一和第二分隔开的层各自包含金属和疏水聚合物；

固体电解质(15)，由所述基底(11)承载，与所述至少一个电极(12a, 12b, 14a, 14b)的一部分接触；

加湿层(15a)，其至少部分覆盖所述固体电解质(15)，其中所述加湿层(15a)包含吸湿添加剂，以及其中所述固体电解质(15)不包含该吸湿添加剂；和

屏障层(16)，其至少部分覆盖所述加湿层(15a)，其中所述屏障层(16)封装在所述屏障层(16)和所述基底(11)的第一表面之间的所述加湿层(15a)、所述固体电解质(15)和所述至少一个电极(12a, 12b, 14a, 14b)，以及其中气体进入毛细管(17)在所述基底(11)的该第一表面和所述基底(11)的第二表面之间延伸。

5.如权利要求4所述的传感器，其中所述加湿层(15a)被配置为水化所述电极(12a,12b, 14a, 14b)的至少一个层。

6.如权利要求5所述的传感器，其中所述加湿层(15a)被配置为水化所述固体电解质(15)的至少一部分。

7.如权利要求4所述的传感器，其中所述至少一个电极(12a, 12b, 14a, 14b)的第一层(12a, 14a)邻近所述气体进入毛细管(17)，其中所述至少一个电极(12a, 12b, 14a,14b)的第二层(12b, 14b)邻近所述固体电解质(15)，以及其中所述至少一个电极(12a,12b, 14a, 14b)的第一层(12a, 14a)比所述至少一个电极(12a, 12b, 14a, 14b)的第二层(12b, 14b)更疏水。

8.如权利要求7所述的传感器，其中所述固体电解质至少部分溢入到所述第二层(12b,14b)之一中。

9.如权利要求4所述的传感器，其中所述屏障层(16)包含聚丙烯、聚乙烯、PTFE、氟化聚合物或聚对二甲苯中的至少一种。

10.如权利要求4所述的传感器，其中所述屏障层(16)包含多个层。