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专利号: 2011102504767
申请人: 比亚迪股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种氧传感器,其特征在于,所述氧传感器包括加热单元和位于加热单元上方的测氧单元;所述加热单元包括第一加热基片、第一加热基片上方的两个第一绝缘层以及夹持于所述两个第一绝缘层之间的加热电极;

所述测氧单元从下至上依次包括尾气扩散层、测试电极、第一电解质层、参比电极、固体参比层、第二绝缘层、第二电解质层、外电极和保护层;其中,所述尾气扩散层包括测试空腔和扩散障,所述测试空腔通过扩散障与汽车尾气连通;

测试电极、参比电极和外电极均包括头部和引线;其中,参比电极的头部与外电极的头部不重叠,且具有间隙,参比电极的头部面积、外电极的头部面积与所述间隙面积的总和小于等于测试电极的头部面积;所述固体参比层覆盖于参比电极和所述间隙上,所述第二绝缘层与参比电极完全重叠。

2.根据权利要求1所述的氧传感器,其特征在于,固体参比层覆盖于所述参比电极的头部和间隙上,参比电极的头部面积与间隙的面积之和小于等于固体参比层的面积。

3.根据权利要求1所述的氧传感器,其特征在于,所述扩散障位于测试空腔外;扩散障的一端与测试空腔的头部或侧面接触,扩散障的另一端与汽车尾气接触。

4.根据权利要求1所述的氧传感器,其特征在于,所述扩散障位于测试空腔内,所述扩散障、测试电极、第一电解质层、第二电解质层、外电极和保护层的对应位置均设有通孔,通孔面积小于扩散障面积;所述通孔与汽车尾气连通。

5.根据权利要求1所述的氧传感器,其特征在于,所述加热单元还包括第二加热基片,所述第二加热基片位于两个第一绝缘层上方。

6.根据权利要求5所述的氧传感器,其特征在于,所述第二加热基片的上表面设有盲孔,所述盲孔的位置与所述扩散障的位置对应。

7.根据权利要求1所述的氧传感器,其特征在于,第一电解质层的厚度为5-50μm,第二电解质层的厚度为0.2-0.6mm。

8.根据权利要求1所述的氧传感器,其特征在于,所述测试电极、参比电极、外电极和加热电极均为氧化锆和/或氧化铝掺杂的铂金属电极;所述第一加热基片、第一电解质层和第二电解质层均为氧化钇掺杂的氧化锆基片;所述第一绝缘层和第二绝缘层均为玻璃粉掺杂的氧化铝层;所述扩散障为含有氧化锆、氧化镁和氧化铝的复合陶瓷;固体参比层为氧化铈和/或氧化钛掺杂的氧化锆复合陶瓷。

9.权利要求1所述的氧传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

A、采用涂布、流延或挤出工艺制得第二电解质层和第一加热基片;

B、在第二电解质层的一面依次印刷第二绝缘层浆料、固体参比层浆料、参比电极浆料、第一电解质层浆料、测试电极浆料、扩散障浆料和石墨浆料,干燥后在所述第二电解质层的另一面依次印刷外电极浆料和保护层浆料,干燥后得到测氧单元预制片;

C、在第一加热基片上依次印刷第一绝缘层浆料、加热电极浆料和第一绝缘层浆料,得到加热单元预制片;

D、使测氧单元预制片的保护层浆料印刷层朝上、加热单元预制片的第一加热基片朝下,将测氧单元预制片叠合于所述加热单元预制片上,等静压得到生坯;然后将生坯中的扩散障浆料印刷层与汽车尾气连通,最后脱脂烧结,石墨浆料印刷区域形成所述测试空腔,得到所述氧传感器。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,扩散障浆料印刷区域的一端与石墨浆料印刷区域的头部或侧面接触,所述将生坯中的扩散障浆料印刷层与汽车尾气连通的步骤包括:对生坯进行铣削或切削,使扩散障浆料印刷层从生坯的头部或侧面露出,与汽车尾气接触。

11.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,石墨浆料印刷区域位于扩散障浆料印刷区域的外围,所述将生坯中的扩散障浆料印刷层与汽车尾气连通的步骤包括:对生坯进行钻孔或激光打孔,依次在保护层浆料印刷层、外电极浆料印刷层、第二电解质层、第一电解质层浆料印刷层、测试电极浆料印刷层和扩散障浆料印刷层上形成通孔,使扩散障浆料印刷层通过所述通孔从上方与汽车尾气接触。

12.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,还包括:采用涂布、流延或挤出工艺制得第二加热基片,并将第二加热基片置于加热单元预制片的第一绝缘层浆料的上方,然后再将测氧单元预制片叠合于第二加热基片上的步骤。

13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,还包括:对生坯进行钻孔或激光打孔,依次在保护层浆料印刷层、外电极浆料印刷层、第二电解质层、第一电解质层浆料印刷层、测试电极浆料印刷层和扩散障浆料印刷层上形成通孔,最后在第二加热基片上形成盲孔。