[发明专利]电化学气体传感器

说明书

电化学气体传感器具有：呈板状且具有凹部的陶瓷制的壳体、MEA、第一导电性气体扩散膜、第二导电性气体扩散膜、和以覆盖凹部的方式被固定在壳体上的金属制的盖。MEA具有离子导电性膜、在离子导电性膜表面的第一电极和在离子导电性膜背面的第二电极。壳体具有：从凹部的底面向壳体的底面延伸的第一电气布线；和从包围凹部的顶面向壳体的底面延伸的第二电气布线。第一导电性气体扩散膜配置于MEA与凹部的底面之间，且与第一电气布线电连接。第二导电性气体扩散膜配置于MEA与盖之间，且与盖电连接。盖固定在壳体的顶面上，且与第二电气布线电连接，第二导电性气体扩散膜被盖按压向MEA侧，在盖或壳体的底面设有气体导入部。提供一种容易小型化、性能偏差小且容易安装到印刷电路基板上的电化学气体传感器。

技术领域

本发明涉及一种电化学气体传感器的壳体结构。

背景技术

通过电化学气体传感器检测CO等气体的技术已广为人知(专利文献1：JP5693，496B，专利文献2：WO 01/014864A)。构成气体传感器主体的膜电极接合体(Membrane-Electrode-Assembly，MEA)在质子导电性膜或保持电解液、离子流体等的保液片的两个面上具有检测电极和对电极。于是，在与气体接触时，会输出由接触产生的在电极间流动的电流或电动势。MEA被夹在具有通气性的一对导电性膜(导电性气体扩散膜)之间，由检测电极侧的导电性膜供给要检测的环境气体，由对电极侧的导电性膜供给氧，生成的水蒸气从对电极排出(专利文献1)。

作为电化学气体传感器的壳体结构，专利文献1提出了与纽扣型电池类似的结构，在通过密封垫绝缘的两片金属板之间配置导电性膜和MEA，以铆接(カシメ)方式将两片金属板固定。通过铆接产生的压力获得MEA与两片金属板的电接触。

在专利文献2中，使具有凹部的一对壳体以凹部相对的方式重叠，并在凹部内配置MEA。在专利文献2中，由于使用了液体电解质，因此，凹部兼用作液体电解质的储存容器，通过壳体的孔等使电极露出，从而能够与外部连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP5693496B；

专利文献2：WO 2001/014864A。

发明内容

发明所要解决的问题

由于专利文献1的壳体使用了密封垫和铆接，因而气体传感器难以小型化。另外，由于铆接容易引起MEA位置的偏差，因而很难进行工序管理。

对于专利文献2中的壳体而言，难以配置连接电极与周边电路的布线。另外，在使用通气性导电性膜的情况下，难以以规定的压力对通气性导电性膜进行加压使其与电极接触。

本发明提供一种容易小型化、性能偏差小且容易安装到基板上的电化学气体传感器。

解决问题的技术手段

本发明的电化学气体传感器，

具有：

陶瓷制的壳体，呈板状且具有凹部，

MEA，具有离子导电性膜、位于离子导电性膜的表面的第一电极和位于离子导电性膜的背面的第二电极，

第一导电性气体扩散膜，

第二导电性气体扩散膜，和

金属制的盖，以覆盖所述凹部的方式被固定在所述壳体上；

所述壳体具有从所述凹部的底面向壳体的底面延伸的第一电气布线、和从包围所述凹部的顶面向壳体的底面延伸的第二电气布线，

第一导电性气体扩散膜配置于所述MEA与所述凹部的底面之间，且与所述第一电气布线电连接，