專利名稱：燃料電池型酒精傳感器及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器，尤其是涉及一種燃料電池型酒精傳感器及其制備方法。
背景技術(shù)：
交通運(yùn)輸、高空作業(yè)、礦山等場所發(fā)生的事故中相當(dāng)比例是操作者酒后操作造成的，操作者呼氣酒精的濃度與肇事危險度具有明顯的對應(yīng)關(guān)系。為了精確地預(yù)知或防止事故的發(fā)生，就需要對酒精或呼氣酒精進(jìn)行定量檢測。
現(xiàn)有的酒精傳感器一般采用液體電解材料做電解質(zhì)，因此在使用中容易產(chǎn)生漏液，造成使用上的不便，測量誤差大，甚至?xí)a(chǎn)生污染；并且催化電極暴露在空氣中，更容易被氧化，也就是常說的催化劑的毒化，從而破壞了傳感器的耐久性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中由于液體電解質(zhì)漏液而產(chǎn)生的使用不便，測量誤差大的缺陷，提出了一種燃料電池型酒精傳感器，避免了電解質(zhì)漏液。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種燃料電池型酒精傳感器，包括由導(dǎo)線引出與外界電路連接的兩個電極引腳，其中還包括兩個催化電極、固體電解質(zhì)及氣室；所述兩個催化電極分別通過機(jī)械成膜后熱壓復(fù)合或絲網(wǎng)印刷成膜后熱壓復(fù)合壓合在所述固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜；所述兩個電極引腳分別與所述復(fù)合膜的兩面連接，所述氣室位于所述復(fù)合膜的一面，包括進(jìn)氣口和出氣口。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種燃料電池型酒精傳感器的制備方法，其中包括以下步驟將催化電極分別壓合在固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜；復(fù)合膜的兩面與電極引腳連接，封入氣室，由導(dǎo)線引出與外界電路連接。
基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于采用了固體電解材料做電解質(zhì)，從而使傳感器避免了漏液，使用上更為方便，測量誤差更為準(zhǔn)確。
2、避免了由于電解質(zhì)漏液產(chǎn)生的污染。


圖1為本發(fā)明燃料電池型酒精傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圓柱體基座的俯視圖。
圖3為圓柱形基座的剖面圖。
圖4為塑料墊圈的俯視圖。
圖5為塑料墊圈的剖面圖。
圖6為基座蓋的俯視圖。
圖7為基座蓋的剖面圖。
圖8為本發(fā)明燃料電池型酒精傳感器的一較佳實(shí)施例的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本發(fā)明燃料電池型酒精傳感器的制備方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本發(fā)明一種燃料電池型酒精傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，包括催化電極101，催化電極102、固體電解質(zhì)103及氣室4。催化電極101、催化電極102分別通過機(jī)械成膜后熱壓復(fù)合或絲網(wǎng)印刷成膜后熱壓復(fù)合壓合在固體電解質(zhì)103的兩面，形成復(fù)合膜1。電極引腳201、電極引腳202分別與復(fù)合膜1的兩面連接，具體為電極引腳201與催化電極101連接，電極引腳202與催化電極202連接，電極引腳201及電極引腳202由導(dǎo)線3引出與外界電路連接。氣室4位于復(fù)合膜1的一面，包括進(jìn)氣口401和出氣口402。固體電解質(zhì)可以由質(zhì)子化的全氟離子磺酸膜或有機(jī)質(zhì)子交換膜組成。
催化電極由碳擔(dān)載鉑與有機(jī)高分子聚合物混合組成，或由鉑組成，通過軋膜機(jī)反復(fù)軋制成催化膜，然后通過機(jī)械成膜后熱壓復(fù)合或絲網(wǎng)印刷成膜后熱壓復(fù)合固定在固體電解質(zhì)的兩面，形成由催化膜、電解質(zhì)復(fù)合一體形成復(fù)合膜。
由于本發(fā)明燃料電池型酒精傳感器，采用了固體電解材料做電解質(zhì)，避免了使用中的漏夜，或長期放置由于腐蝕而造成的漏液，使用更為方便，測量更為準(zhǔn)確，并且由于避免了漏液，從而避免了由于電解質(zhì)漏液產(chǎn)生的污染。同時由于催化膜和電解質(zhì)緊密壓合成一體形成復(fù)合膜，在安裝上更為便利，并且由于電解質(zhì)與催化膜的無縫連接，增強(qiáng)了催化電極同電解質(zhì)之間的電子交換能力，降低了復(fù)合膜的電阻，使得測量更為準(zhǔn)確。
為了方便安裝以及便于使用，燃料電池型酒精傳感器除了具有上述基本的機(jī)構(gòu)組成外，還包括金屬基座或塑料基座，所述復(fù)合膜置于所述金屬基座或塑料基座中，所述兩個電極引腳附在所述金屬基座或塑料基座上。下面一圓柱體基座為例說明基座的結(jié)構(gòu)以及傳感器的組裝過程，圖2、圖3分別為基座的俯視圖和剖面圖，包括電極引腳槽200，凹槽501、凹槽502、凹槽503及凹槽504。圖4、圖5為橡膠墊圈6的俯視圖和剖面圖。圖6、圖7為基座蓋7的俯視圖和剖面圖。圖8為本發(fā)明燃料電池型酒精傳感器的一較佳實(shí)施例的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。安裝次序依次為橡膠墊圈6嵌入到凹槽502中，然后將圓餅狀的復(fù)合膜1嵌入到凹槽503中，然后基座蓋7嵌入到凹槽504中。
該較佳實(shí)施例中，將催化電極及固體電解質(zhì)組成的復(fù)合膜封入氣室，防止了催化電極中的金屬與外界空氣接觸氧化而造成的催化劑的失效或毒化，從而增強(qiáng)了傳感器的耐久性。
本發(fā)明還提供了一種燃料電池型酒精傳感器的制備方法，圖9為本發(fā)明燃料電池型酒精傳感器的制備方法的流程圖，包括以下步驟步驟a、將催化電極分別壓合在固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜。
步驟b、復(fù)合膜的兩面與電極引腳連接，封入氣室，由導(dǎo)線引出與外界電路連接。
本發(fā)明燃料電池型酒精傳感器的關(guān)鍵部分是由催化電極分別壓合在固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜。固體電解質(zhì)可以采用質(zhì)子化的全氟離子磺酸膜或有機(jī)質(zhì)子交換膜，催化電極可以由碳擔(dān)載鉑與有機(jī)高分子聚合物混合組成，還可以直接由鉑組成。通過機(jī)械成膜后熱壓復(fù)合的方式，或絲網(wǎng)印刷成膜后熱壓復(fù)合的方式將催化電極緊密地壓合在固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜。
本發(fā)明燃料電池型酒精傳感器的制備方法，采用了固體電解材料做電解質(zhì)，避免了傳感器使用中的漏夜，或長期放置由于腐蝕而造成的漏液，使用更為方便，測量更為準(zhǔn)確，并且由于避免了漏液，從而避免了由于電解質(zhì)漏液產(chǎn)生的污染。同時由于催化膜和電解質(zhì)緊密地壓合成一體形成復(fù)合膜，在安裝上更為便利，并且由于電解質(zhì)與催化膜的無縫連接，從而增強(qiáng)了催化電極同電解質(zhì)之間的電子交換能力，降低了復(fù)合膜的電阻，使得測量更為準(zhǔn)確。
最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池型酒精傳感器，包括由導(dǎo)線引出與外界電路連接的兩個電極引腳，其特征在于，還包括兩個催化電極、固體電解質(zhì)及氣室；所述兩個催化電極分別通過機(jī)械成膜后熱壓復(fù)合或絲網(wǎng)印刷成膜后熱壓復(fù)合壓合在所述固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜；所述兩個電極引腳分別與所述復(fù)合膜的兩面連接，所述氣室位于所述復(fù)合膜的一面，包括進(jìn)氣口和出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池型酒精傳感器，其特征在于，所述固體電解質(zhì)由質(zhì)子化的全氟離子磺酸膜或有機(jī)質(zhì)子交換膜組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池型酒精傳感器，其特征在于，所述催化電極由碳擔(dān)載鉑與有機(jī)高分子聚合物混合組成，或由鉑組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池型酒精傳感器，其特征在于，還包括金屬基座或塑料基座，所述復(fù)合膜置于所述金屬基座或塑料基座中，所述兩個電極引腳附在所述金屬基座或塑料基座上。
5.一種燃料電池型酒精傳感器的制備方法。其特征在于，包括以下步驟將催化電極分別壓合在固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜；復(fù)合膜的兩面與電極引腳連接，封入氣室，由導(dǎo)線引出與外界電路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料電池型酒精傳感器的制備方法，其特征在于，所述將催化電極分別壓合在固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜具體為通過機(jī)械成膜后熱壓復(fù)合的方式將催化電極分別壓合在固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料電池型酒精傳感器的制備方法，其特征在于，所述將催化電極分別壓合在固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜具體為通過絲網(wǎng)印刷成膜后熱壓復(fù)合的方式將催化電極分別壓合在固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟將復(fù)合膜封入金屬基座或塑料基座中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃料電池型酒精傳感器，包括由導(dǎo)線引出與外界電路連接的兩個電極引腳，其還包括兩個催化電極、固體電解質(zhì)及氣室；所述兩個催化電極分別通過機(jī)械成膜后熱壓復(fù)合或絲網(wǎng)印刷成膜后熱壓復(fù)合壓合在所述固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜；所述兩個電極引腳分別與所述復(fù)合膜的兩面連接，所述氣室位于所述復(fù)合膜的一面，包括進(jìn)氣口和出氣口。本發(fā)明還涉及一種燃料電池酒精傳感器的制備方法，其中包括將催化電極分別壓合在固體電解質(zhì)的兩面形成復(fù)合膜；復(fù)合膜的兩面與電極引腳連接，封入氣室，由導(dǎo)線引出與外界電路連接。本發(fā)明由于采用了固體電解材料做電解質(zhì)，從而使傳感器避免了漏液，使用上更為方便，同時避免了由于電解質(zhì)漏液產(chǎn)生的污染。
文檔編號G01N27/407GK101059522SQ200710054449
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者高勝國, 谷永謙, 古瑞琴, 劉紅霞, 張樹金 申請人:鄭州煒盛電子科技有限公司