[发明专利]气体传感器元件及气体传感器

说明书

气体传感器元件(10)具有：固体电解质体(20)，具有氧离子传导性；设置于固体电解质体(20)的一面的第1电极膜(31)；设置于固体电解质体(20)的另一面的第2电极膜(32)。第1电极膜(31)及第2电极膜(32)中的至少一方的电极膜包含贵金属粒子(33)、具有氧离子传导性的固体电解质粒子(34)、及气孔(35)，电极膜内的静电电容为80μF以下。气体传感器(1)具有气体传感器元件(10)。

关联申请的相互参照

本申请基于2017年7月7日申请的日本申请第2017－133907号，这里援引其记载内容。

技术领域

本发明涉及气体传感器元件及气体传感器。

背景技术

以往，作为在内燃机的排气管中配置的气体传感器，例如已知有具有如下气体传感器元件的气体传感器，该气体传感器元件具有：固体电解质体，具有氧离子传导性；测定电极膜，设置于固体电解质体的一面，暴露于测定气体中；以及基准电极膜，设置于固体电解质体的另一面，暴露于基准气体中。气体传感器元件的电极膜通常包含Pt等贵金属粒子、具有氧离子传导性的固体电解质粒子、以及气孔。

另外，在现有的专利文献1中公开了如下技术：为了提高气体传感器的响应性，使气体传感器元件中的固体电解质体的晶粒之间的晶界静电电容为150μF以下。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017－72581号公报

但是，专利文献1并不是通过谋求电极膜侧的改进而使气体切换时的气体传感器的响应性提高。因此，气体传感器的响应性的提高还有改进的余地。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够使气体切换时的气体传感器的响应性提高的气体传感器元件、气体传感器。

本发明的一个形态为气体传感器元件，具有：具有氧离子传导性的固体电解质体、设置于上述固体电解质体的一面的第1电极膜、及设置于上述固体电解质体的另一面的第2电极膜，

上述第1电极膜及上述第2电极膜中的至少一方的电极膜包含贵金属粒子、具有氧离子传导性的固体电解质粒子、及气孔，

上述电极膜内的静电电容为80μF以下。

本发明的另一形态为具有上述气体传感器元件的气体传感器。

上述气体传感器元件，第1电极膜及第2电极膜中的至少一方的电极膜包含贵金属粒子、具有氧离子传导性的固体电解质粒子、及气孔，电极膜内的静电电容为80μF以下。

因此，上述气体传感器元件能够使气体切换时的气体传感器的响应性提高。这被推定为基于以下的理由。

考虑如下气体反应模型：在第1电极膜侧发生O₂+2e^－→2O^2－的反应，所产生的O^2－在固体电解质体内通过并移动到第2电极侧，在第2电极侧发生2O^2－→O₂+2e^－的反应，从而流通传感器输出电流。根据该气体反应模型的等价电路模型，在气体切换时，气体扩散电阻变动，因此反向电流流向电极反应的电容成分即静电电容，由于该反向电流，在电容成分中发生充放电。该电容成分中的充放电耗费的时间越长，则气体切换时的气体传感器的响应性越差。但是，在如上述那样电极膜内的静电电容被设为上述特定的范围的情况下，气体切换时的电容成分的充放电较快。结果，推定为气体切换时的气体传感器的响应性提高。

另外，权利要求中记载的括弧内的符号表示与后述的实施方式中记载的具体部件的对应关系，并不限定本发明的技术范围。

附图说明