DE19837515B4

DE19837515B4 - Electrochemical sensor

Info

Publication number: DE19837515B4
Application number: DE1998137515
Authority: DE
Inventors: Olaf Jach; Johann Dr. Riegel; Lothar Dr. Diehl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2018-08-20
Also published as: WO2000011459A1; DE19837515A1

Abstract

Elektrochemischer Meßfühler zum Bestimmen einer Gaskonzentration eines Meßgases mit einem elektrochemischen Element, umfassend eine elektrochemische Pumpzelle, die einen ersten Festelektrolytkörper, eine erste und zweite Elektrode und einen über eine Gaszutrittsöffnung mit einem Meßgasraum verbundenen Gasraum aufweist, in dem eine der beiden Elektroden angeordnet ist, und umfassend eine elektrochemische Sensorzelle, die eine dritte Elektrode, einen zweiten Festelektrolytkörper und einen Referenzgasraum aufweist, in dem eine vierte Elektrode angeordnet ist, wobei die Elektroden der Pump- und Sensorzelle eine Elektrodenzuleitung aufweisen, und wobei jeweils zwischen einer der Elektrodenzuleitungen der ersten und zweiten Elektrode und dem zugehörigen Festelektrolytkörper eine elektrisch isolierende Schicht zumindest bereichsweise vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Schicht (24) die Elektrodenzuleitungen (7A, 8A) der ersten, zweiten und/oder dritten Elektrode (7, 8, 11) allseitig zumindest über eine Teillänge (T) der Elektrodenzuleitung (7A, 8A) umgibt.electrochemical Probe for determining a gas concentration of a measuring gas with an electrochemical element comprising an electrochemical element Pump cell, a first solid electrolyte body, a first and second Electrode and one over a gas inlet opening with a measuring gas chamber having connected gas space in which one of the two electrodes is arranged, and comprising an electrochemical sensor cell, a third electrode, a second solid electrolyte body and having a reference gas space in which a fourth electrode is arranged is, wherein the electrodes of the pump and sensor cell, an electrode lead and in each case between one of the electrode leads the first and second electrodes and the associated solid electrolyte body a electrically insulating layer at least partially provided is, characterized in that the electrically insulating layer (24), the electrode leads (7A, 8A) of the first, second and / or third electrode (7, 8, 11) on all sides at least about a partial length (T) of the electrode lead (7A, 8A) surrounds.

Description

Elektrochemischer MeßfühlerElectrochemical sensor

Die Erfindung betrifft einen elektrochemischen Meßfühler mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen sowie die Verwendung des elektrochemischen Meßfühlers zur Bestimmung des Lambda-Wertes von Gasgemischen gemäß Anspruch 13.The The invention relates to an electrochemical sensor with the preamble of claim 1 features as well as the use of the electrochemical Sensor for Determination of the lambda value of gas mixtures according to claim 13th

Stand der TechnikState of the art

Elektrochemische Meßfühler der gattungsgemäßen Art sind bekannt. Sie umfassen ein elektrochemisches Element, welches eine elektrochemische Pumpzelle mit einem vorzugsweise planaren ersten Festelektrolytkörper und einer ersten und einer zweiten vorzugsweise porösen Elektrode aufweist. Diese Meßfühler umfassen weiterhin eine mit der Pumpzelle zusammenwirkende elektrochemische Sensorzelle, die einen vorzugsweise planaren zweiten Festelektrolytkörper sowie eine dritte und eine vierte vorzugsweise poröse Elektrode aufweist. Ferner besitzt der elektrochemische Meßfühler eine Gaszutrittsöffnung und einen Gaszutrittskanal, der einerseits mit einem Meßgasraum verbunden ist. Der Gaszutrittskanal mündet andererseits in einem auch als Gasraum bezeichneten Hohlraum, der innerhalb des elektro chemischen Elements liegt. In dem Gasraum ist die zweite und dritte Elektrode und vorzugsweise eine Diffusionswiderstandseinrichtung angeordnet. Diese kann durch eine poröse Füllung gebildet werden. Das Meßgas gelangt aus dem Meßgasraum über die Gaszutrittsöffnung und den Gaszutrittskanal in den Hohlraum, wobei die erste und die zweite Elektrode der Pumpzelle regulierend auf den Zutritt des Meßgases in den Gasraum beziehungsweise Hohlraum wirken. Somit wird ein kontrollierter Partialdruck der zu messenden Gaskomponente, beispielsweise Sauerstoff, bereitgestellt. Der elektrochemische Potentialunterschied zwischen den Elektroden des zweiten Festelektrolytkörpers, der sich aufgrund der unterschiedlichen Gaspartialdrücke in der Diffusionswiderstandseinrichtung sowie einem beispielsweise im zweiten Festelektrolytkörper angeordneten Referenzgasraum einstellt, kann durch eine außerhalb des elektrochemischen Elements liegende Erfassungseinrichtung, beispielsweise eine Spannungsmeßeinrichtung, erfaßt werden. Elektrochemische Meßfühler der eingangs beschriebenen Art haben unter der Fachbezeichnung "Planare Breitband-Lambda-Sonden" beispielsweise in der katalytischen Abgasentgiftung von Verbrennungsmotoren Verwendung gefunden.electrochemical Sensor of the generic type are known. They comprise an electrochemical element which an electrochemical pumping cell having a preferably planar first Solid electrolyte body and a first and a second, preferably porous, electrode having. These sensors include a further cooperating with the pumping cell electrochemical Sensor cell having a preferably planar second solid electrolyte body and a third and a fourth preferably porous electrode. Further the electrochemical sensor has a gas inlet opening and a gas inlet channel, on the one hand with a measuring gas space connected is. The gas inlet channel opens on the other hand in a Also referred to as gas space cavity within the electrochemical Elements lies. In the gas space is the second and third electrode and preferably a diffusion resistance device is arranged. This can be through a porous filling be formed. The measuring gas arrives from the measuring gas chamber via the Gas inlet opening and the gas inlet channel into the cavity, the first and the second Electrode of the pump cell regulating the access of the measuring gas in act the gas space or cavity. Thus, a controlled partial pressure the gas component to be measured, for example oxygen, provided. The electrochemical potential difference between the electrodes the second solid electrolyte body, due to the different gas partial pressures in the Diffusion resistance device and one example in the second Solid electrolyte body arranged reference gas space adjusts, can by an outside the electrochemical element lying detection device, for example a voltage measuring device, detected become. Electrochemical sensors of the Specially described in the beginning have the term "planar broadband lambda probes", for example in the catalytic exhaust gas detoxification of internal combustion engines use found.

Aus der DE 38 11 713 C2 ist eine planare Sonde bekannt. Sie dient zur Bestimmung des Lambda-Wertes von Gasgemischen. Diese Lambda-Sonde weist eine auf Aluminiumoxid-Basis aufgebaute Isolationsschicht auf, wobei jeweils eine Isolationsschicht sich über die gesamte Breite des Meßfühlers erstreckt. Eine Isolationsschicht ist zwischen der Leiterbahn der ersten Elektrode und dem ersten Festelektrolytkörper angeordnet. Eine zweite Isolationsschicht liegt zwischen der Leiterbahn der zweiten Elektrode und dem ersten Festelektrolytkörper vor. Aus der EP 0310206 A2 ist eine weitere planare Breitband Lambdasonde bekannt. Aus der EP 0309 067 A2 ist eine planare Sonde bekannt, die eine Sensorzelle und ein Heizelement aufweist und bei der ein Teil einer Zuleitung, der einer erhöhten Temperatur ausgesetzt ist, zwischen zwei elektrisch isolierenden Schichten angeordnet ist.From the DE 38 11 713 C2 is known a planar probe. It is used to determine the lambda value of gas mixtures. This lambda probe has an aluminum oxide-based insulating layer, wherein an insulating layer extends over the entire width of the probe. An insulating layer is arranged between the conductor track of the first electrode and the first solid electrolyte body. A second insulating layer is present between the conductor track of the second electrode and the first solid electrolyte body. From the EP 0310206 A2 Another planar broadband lambda probe is known. From the EP 0309 067 A2 For example, a planar probe is known which has a sensor cell and a heating element and in which a part of a supply line, which is exposed to an elevated temperature, is arranged between two electrically insulating layers.

Nachteilig bei den bekannten elektrochemischen Messfühlern ist, dass diese insbesondere bei hohen Betriebstemperaturen eine sogenannte Lambda = 1 – Welligkeit aufweisen. Dies führt bei Regelvorgängen zu Problemen, bei denen der Lambda-Wert die Regelgröße darstellt. Durch die Welligkeit des Lambda-Signals ist in manchen Fällen eine hinreichend stabile Ausgangsgröße nicht einstellbar.adversely in the known electrochemical sensors is that this particular at high operating temperatures a so-called lambda = 1 ripple exhibit. this leads to during control processes to problems where the lambda value represents the controlled variable. Due to the ripple of the lambda signal is sufficient in some cases stable output not adjustable.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung stellt einen elektrochemischen Messfühler zum Bestimmen einer Gaskonzentration eines Messgases mit einem elektrochemischen Element gemäß Anspruch 1 bereit. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Elektrodenzuleitung beziehungsweise Leiterbahn der ersten, zweiten und/oder dritten Elektrode allseitig von einer elektrisch isolierenden Schicht umgeben sind, wobei sich die elektrisch isolierende Schicht zumindest über eine Teillänge zumindest einer Elektrodenzuleitung erstreckt. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass sich mit der erfindungsgemäß vorgesehenen elektrisch isolierenden Schicht nicht nur die Rückwirkung der Pumpspannung auf die Nernstspannung der Sensorzelle reduzieren lässt, sondern auch die Welligkeit des Lambda-Signals reduziert wird, dies insbesondere bei hohen Betriebstemperaturen des elektrochemischen Messfühlers. In vorteilhafter Weise lässt sich somit das bekannte, aber unerwünschte Phänomen der Lambda = 1 – Welligkeit (Gegenschwing- oder Überschwingerscheinung bei sprunghaftem Gaswechsel) nahezu beseitigen. Damit weist der erfindungsgemäße elektrochemische Meßfühler eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Reglerdynamik auf.The The invention provides an electrochemical sensor for determining a gas concentration of a Measuring gas with an electrochemical element according to claim 1 ready. According to the invention, it is provided that the electrode lead or conductor track of the first, second and / or third electrode on all sides of an electrical are surrounded by insulating layer, wherein the electrically insulating Layer at least over a partial length extends at least one electrode lead. It's surprising pointed out that with the inventively provided electrically insulating Not just the reaction reduce the pumping voltage to the Nernst voltage of the sensor cell leaves, but also the ripple of the lambda signal is reduced, this particular at high operating temperatures of the electrochemical sensor. In advantageous way Thus, the known but unwanted phenomenon of lambda = 1 - ripple (Backlash or overshoot appearance at sudden gas change) almost eliminate. This indicates the electrochemical according to the invention Probe one across from the prior art improved controller dynamics.

In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, daß die zweite und dritte Elektrode eine gemeinsame Elektrodenzuleitung innerhalb des elektrochemischen Meßfühlers aufweisen, die sich vorzugsweise kurz vor den Elektroden in Teilzuleitungen aufteilt. In vorteilhafter Weise wird dadurch erreicht, daß lediglich eine erfindungsgemäße elektrisch isolierende Schicht für die zweite und die dritte Elektrodenzuleitung vorgesehen werden kann.In a preferred embodiment it is provided that the second and third electrode have a common electrode lead within the electrochemical probe, which preferably divides into sub-leads just before the electrodes. Advantageously, this is achieved in that only an inventive electrically insulating layer for the second and the third Elektrodenzulei can be provided.

In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, daß die elektrisch isolierende Schicht, die die Elektrodenzuleitungen allseitig umgibt, einer oder beiden Teilzuleitungen zugeordnet ist. Mit anderen Worten: Die elektrisch isolierende Schicht erstreckt sich über die gemeinsame Elektrodenzuleitung sowie über zumindest eine der beiden Teilzuleitungen der zweiten und dritten Elektrode.In preferred embodiment is provided that the electrically insulating layer, the electrode leads on all sides surrounds, one or both sub-leads is assigned. In other words: The electrically insulating layer extends over the common electrode lead and at least one of the two Partial leads of the second and third electrodes.

Vorzugsweise weist der erfindungsgemäße elektrochemische Meßfühler eine Heizung auf, mit der der Meßfühler auf die notwendige Betriebstemperatur gebracht wird, bei der die Festelektrolytkörper aufgrund Innenleitung elektrisch leitend werden.Preferably has the inventive electrochemical Probe one Heating up, with the sensor on the necessary operating temperature is brought at which the solid electrolyte body due Inner line become electrically conductive.

In besonders bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, daß die elektrisch isolierende Schicht zumindest eine der Elektrodenzuleitungen zwar vollständig umgibt, jedoch nur über eine Teillänge der Elektrodenzuleitung vorgesehen ist, wobei diese Teillänge von der Temperaturverteilung -in Längsrichtung des elektrochemischen Meßfühlers gesehen abhängt. Das heißt, der vorzugsweise quaderförmige elektrochemische Meßfühler weist im Bereich seines einen Endes die Pumpzelle mit der ersten und zweiten Elektrode, Nernst- beziehungsweise Sensorzelle mit der dritten und vierten Elektrode und die Heizung auf. Die Heizung wirkt somit lediglich in einem Teilbereich des Meßfühlers, so daß die Temperatur innerhalb des Meßfühlers in Längserstreckungsrichtung der Elektrodenzuleitungen abnimmt. Da die Festelektrolytkörper erst ab einer bestimmten Betriebstemperatur elektrisch leitend werden, genügt es, wenn die elektrisch isolierende Schicht für den sogenannten "heißen Bereich" vorgesehen ist. Mit anderen Worten: Außerhalb des heißen Bereichs, beispielsweise unter einer Temperatur von 300°C, muß die elektrisch isolierende Schicht an zumindest einer Elektrodenzuleitung nicht zwingend vorgesehen sein, da in diesem Bereich der Festelektrolytkörper nicht elektrisch leitend ist.In particularly preferred embodiment provided that the electrically insulating layer at least one of the electrode leads while complete surrounds, but only over a partial length the electrode supply line is provided, this partial length of the temperature distribution -in the longitudinal direction As seen from the electrochemical sensor. The is called, the preferably cuboid electrochemical Sensor points in the area of its one end the pumping cell with the first and second Electrode, Nernst- or sensor cell with the third and fourth electrode and the heater on. The heating thus acts only in a partial region of the sensor, see above that the Temperature inside the sensor in Longitudinal direction of the Electrode leads decreases. Since the solid electrolyte body only become electrically conductive after a certain operating temperature, enough it is when the electrically insulating layer is provided for the so-called "hot area". In other words, outside of the hot Range, for example below a temperature of 300 ° C, the electrically insulating Layer on at least one electrode lead not necessarily provided be, since in this area the solid electrolyte body is not electrically conductive is.

In besonders bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, daß lediglich die Elektrodenzuleitung der ersten Elektrode die erfindungsgemäße Isolierschicht zumindest über eine Teillänge aufweist. Vorzugsweise ist dann vorgesehen, daß die elektrisch isolierende Schicht von einer Schutzschicht abgedeckt ist. Somit ist diese elektrisch isolierende Schicht (Isolierschicht) gegenüber dem Meßgasraum gegen mechanische und/oder chemische Einflüsse gegen Verschleiß geschützt. Selbstverständlich kann sich die Schutzschicht auch über den Bereich der Elektrodenzuleitung erstrecken, der die erfindungsgemäß vorgesehene Isolierschicht nicht aufweist.In particularly preferred embodiment provided that only the electrode lead of the first electrode, the insulating layer according to the invention at least about a partial length having. Preferably, it is then provided that the electrically insulating Layer is covered by a protective layer. Thus, this is electric insulating layer (insulating layer) opposite the measuring gas chamber against mechanical and / or chemical influences against Wear protected. Of course it can be the protective layer also over extend the region of the electrode lead, the inventively provided Insulating layer does not have.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die elektrisch isolierende Schicht porös oder dichtsinternd ausgebildet ist, wobei bei einer porösen Schicht zwischen dieser und dem/den Festelektrolytkörper(n) eine gasdichte Barriere vorgesehen sein kann. Damit wird verhindert, daß beispielsweise chemisch aggressive Gase an die Elektrodenzuleitung gelangen, die diese möglicherweise zerstören oder beschädigen könnten.In a development of the invention is provided that the electric insulating layer porous or formed intrinsically dense, wherein in a porous layer between this and the solid electrolyte body (s) a gas-tight barrier can be provided. This prevents, for example, chemically aggressive Gases get to the electrode lead, they may be to destroy or damage could.

In bevorzugter Ausführungsform besteht die elektrisch isolierende Schicht aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) oder weist Aluminiumoxid auf.In a preferred embodiment, the electrically insulating layer consists of aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) or comprises aluminum oxide.

Die Schutzschicht für die erste Elektrodenzuleitung besteht vorzugsweise aus Zirkonoxid (ZrO₂).The protective layer for the first electrode lead preferably consists of zirconium oxide (ZrO ₂ ).

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen elektrochemischen Meßfühlers und des elektrochemischen Elements erfolgt zweckmäßigerweise, indem man von plättchen- oder folienförmigen Sauerstoff-leitenden Festelektrolyten, zum Beispiel aus stabilisiertem Zirkondioxid, ausgeht und diese beidseitig mit je einer inneren und äußeren Pumpelektrode (erste und zweite Elektrode) mit dazugehörigen Leiterbahnen beschichtet, die die Zuleitung zum elektrischen Kontaktieren darstellen. Zwischen den Leiterbahnen und den Festelektrolytfolien wird die erfindungsgemäße, auch als resistive Schicht bezeichnete elektrisch isolierende Schicht aufgebracht. Das heißt, daß die Leiterbahnen vorzugsweise auf die Schicht aufgebracht werden, die vorzugsweise als Aluminiumoxid-Paste vorliegen kann. Die innere Pumpelektrode be findet sich dabei in vorteilhafter Weise im Randbereich eines Diffusions- oder Gaszutrittskanals, durch den das Meßgas zugeführt wird. Die so erhaltene Pumpzelle kann dann mit einer in ähnlicher Weise hergestellten Sensorzelle (Nernstzelle) aus einer zweiten Festelektrolytfolie und einer dritten, gegebenenfalls zu einer Heizereinheit ausgebildeten Festelektrolytfolie, zusammenlaminiert und gesintert werden.The Production of the electrochemical according to the invention Probe and the electrochemical element is expediently carried out by platelet or foil-shaped oxygen-conducting Solid electrolytes, for example of stabilized zirconium dioxide, goes out and this on both sides, each with an inner and outer pumping electrode (first and second electrode) coated with associated conductor tracks, which represent the supply line for electrical contacting. Between the interconnects and the solid electrolyte films according to the invention, also referred to as resistive layer electrically insulating layer applied. This means, that the Conductors are preferably applied to the layer, the preferably as an alumina paste may be present. The inner pump electrode be found here in advantageously in the edge region of a diffusion or gas inlet channel, through the measuring gas supplied becomes. The pump cell thus obtained can then with a similar Manned sensor cell (Nernst cell) from a second Solid electrolyte film and a third, optionally to a heater unit formed solid electrolyte film, laminated together and sintered become.

Für die Herstellung der porösen Füllungen, beispielsweise des Gasdiffusionswiderstands beziehungsweise der Diffusionsbarriere im Gasraum, geht man insbesondere von porös sinternden Folieneinlagen aus keramischem Material mit geeignetem thermischem Ausdehnungsverhalten aus, das demjenigen der verwendeten Festelektrolytfolien entspricht beziehungsweise nahekommt. Vorzugsweise verwendet man für die Füllung eine Folieneinlage aus keramischem Material, aus dem auch die Festelektrolytfolien bestehen. Die Porosität der Einlage kann durch sogenannte Porenbildner, wie Thermalrußpulver, organische Kunststoffe oder Salze erzeugt werden. Diese Porenbildner verbrennen, zersetzen sich oder verdampfen bei dem Sinterprozeß.For the production the porous one Fillings, for example the gas diffusion resistance or the diffusion barrier in the gas space, one goes in particular of porous sintered foil inserts made of ceramic material with suitable thermal expansion behavior from, which corresponds to that of the solid electrolyte films used or comes close. Preferably, a foil insert of ceramic is used for the filling Material from which the solid electrolyte foils are made. The porosity of the insert can by so-called pore formers, such as thermal black powder, organic plastics or salts are produced. These pore formers burn, decompose or evaporate during the sintering process.

In besonders vorteilhafter Weise betrifft die Erfindung Breitband-Lambda-Sonden zur Bestimmung des Lambda-Wertes von Gasgemischen in Brennkraftmaschinen. Der Lambda-Wert oder die "Luftzahl" ist dabei als das Verhältnis des aktuellen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zum stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis definiert. Die Lambda-Sonden ermitteln den Sauerstoffgehalt des Abgases über eine Grenzstromänderung.In Particularly advantageously, the invention relates to broadband lambda probes for determining the lambda value of gas mixtures in internal combustion engines. The lambda value or the "air ratio" is here as the relationship the current air-fuel ratio Defined to the stoichiometric air-fuel ratio. The lambda probes determine the oxygen content of the exhaust gas via a Limiting current change.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The Invention is based on embodiments with reference to the drawing closer explained. Show it:

1 in geschnittener Stirnansicht schematisch einen elektrochemischen Meßfühler, 1 in a sectional end view schematically an electrochemical sensor,

2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer elektrisch isolierenden Schicht, 2 a first embodiment of an electrically insulating layer,

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schicht, 3 another embodiment of a layer,

4a und b jeweils eine stark vereinfachte Darstel lung der zweiten und dritten Elektrode sowie den zugehörigen Elektrodenzuleitungen mit der elektrisch isolierenden Schicht, 4a and b in each case a greatly simplified depiction of the second and third electrodes and the associated electrode leads with the electrically insulating layer,

5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 4a, 5 a sectional view taken along the line VV in 4a .

6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 4b, und 6 a sectional view taken along the line VI-VI in 4b , and

7 eine Schnittdarstellung entlang der Linie VII-VII entlang in 4b. 7 a sectional view taken along the line VII-VII along in 4b ,

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt im Querschnitt, also in geschnittener Stirnansicht, einen elektrochemischen Meßfühler 1, der ein elektrochemisches Element 2, eine als Ener gieversorgungseinrichtung dienende Spannungsversorgungseinrichtung 3 sowie eine Auswerteeinrichtung aufweist, die als Spannungsmeßgerät 4 realisiert sein kann. 1 shows in cross section, ie in a sectional end view, an electrochemical sensor 1 that is an electrochemical element 2 , a power supply device serving as energy supply device 3 and an evaluation device which serves as a voltage measuring device 4 can be realized.

Das elektrochemische Element 2 weist eine elektrochemische Pumpzelle 5 auf, die einen ersten planaren Festelektrolytkörper 6, eine erste poröse Elektrode 7 und eine zweite poröse Elektrode 8 umfaßt. Die Elektroden 7 und 8 sind vorzugsweise ringförmig ausgebildet und über jeweils eine Zuleitung 7A beziehungsweise 8A zwecks elektrischer Kontaktierung aus dem elektrochemischen Element 2 herausgeführt. Die Zuleitung 7A ist der ersten Elektrode 7 zugeordnet; die Zuleitung 8A dient als Zuleitung für die zweite Elektrode 8 und eine dritte Elektrode 11, die ringförmig ausgestaltet sein kann. Die zweite und dritte Elektrode 8 und 11 weisen also eine gemeinsame Elektrodenzuleitung 8A auf, die sich vorzugsweise kurz vor den Elektroden 8 und 11 in Teilzuleitungen 8B und 8C aufteilt, wobei die Teilzuleitung 8B der zweiten Elektrode und die Teilzuleitung 8C der dritten Elektrode zugeordnet ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, jeder Elektrode 8 und 11 eine separate Elektrodenzuleitung zuzuordnen.The electrochemical element 2 has an electrochemical pumping cell 5 on, which is a first planar solid electrolyte body 6 , a first porous electrode 7 and a second porous electrode 8th includes. The electrodes 7 and 8th are preferably annular and each have a feed line 7A respectively 8A for the purpose of making electrical contact with the electrochemical element 2 led out. The supply line 7A is the first electrode 7 assigned; the supply line 8A serves as a supply line for the second electrode 8th and a third electrode 11 , which can be configured annular. The second and third electrodes 8th and 11 thus have a common electrode lead 8A on, preferably just before the electrodes 8th and 11 in partial supply lines 8B and 8C divides, with the sub-lead 8B the second electrode and the partial supply line 8C associated with the third electrode. Of course it is also possible for each electrode 8th and 11 to assign a separate electrode lead.

Das im folgenden lediglich als Element 2 bezeichnete elektrochemische Element weist weiterhin eine elektrochemische Sensorzelle 9 (Nernstzelle) auf, die einen zweiten Festelektrolytkörper 10 sowie die dritte und eine vierte Elektrode 11, 12 aufweist. Die vierte Elektrode 12 (Referenzelektrode) ist über Zuleitung 12A aus dem elektrochemischen Element 2 herausgeführt.The following only as an element 2 designated electrochemical element further comprises an electrochemical sensor cell 9 (Nernst cell) on which a second solid electrolyte body 10 as well as the third and a fourth electrode 11 . 12 having. The fourth electrode 12 (Reference electrode) is via supply line 12A from the electrochemical element 2 led out.

Der Übersichtlichkeit halber sind die Elektrodenzuleitungen 7A, 8A und 12A in 1 seitlich aus dem elektrochemischen Meßfühler 1 herausgeführt. Tatsächlich erstrecken sich diese Elektrodenzuleitungen 7A, 8A und 12A jedoch in die Bildebene hinein, wobei sich der elektrochemische Meßfühler 1 in Längsrichtung ebenfalls in die Bildebene hinein erstreckt. Der Meßfühler 1 ist also quaderförmig ausgebildet, wobei seine Längserstreckung wesentlich größer als seine Breite sein kann.For the sake of clarity, the electrode leads are 7A . 8A and 12A in 1 laterally from the electrochemical sensor 1 led out. In fact, these electrode leads extend 7A . 8A and 12A however, into the image plane, with the electrochemical probe 1 also extends in the longitudinal direction in the image plane. The sensor 1 is thus cuboid, its longitudinal extent can be much greater than its width.

Die Pumpzelle 5 wird an der ersten und an der zweiten Elektrode 7 und 8 mittels der externen Spannungsversorgungseinrichtung 3 mit der Pumpspannung U versorgt. Alternativ ist es jedoch auch möglich, eine Stromversorgungseinrichtung vorzusehen.The pump cell 5 becomes at the first and at the second electrode 7 and 8th by means of the external power supply device 3 supplied with the pumping voltage U. Alternatively, however, it is also possible to provide a power supply device.

Der erste und der zweite Festelektrolytkörper 6 und 10 sind miteinander verbunden und umschließen einen auch als Gasraum bezeichneten inneren Hohlraum 14. Dieser ist vorzugsweise mit einem porösen Material 15 ganz oder teilweise gefüllt und nimmt die zweite und dritte Elektrode 8 und 11 auf. Der innere Hohlraum 14 steht über einen Gaszutrittskanal 17 mit einem Meßgasraum 19 in Verbindung, wobei der Gaszutrittskanal 17 vorzugsweise zumindest teilweise mit einer porösen Füllung 16 ausgestattet ist. Über der Gaszutrittsöffnung 18 kann eine poröse Abdeckung 20 angebracht sein, die Teil einer porösen Schutzschicht 21 sein kann. Diese Schutzschicht 21 ist an einer dem Meßgasraum 19 zugewandten Fläche 22 des ersten Festelektrolytkörpers 6 angebracht und kann somit die erste auch als äußere Pumpelektrode bezeichnete Elektrode 7 der Pumpzelle 5 bedecken.The first and the second solid electrolyte body 6 and 10 are interconnected and enclose an inner cavity, also referred to as gas space 14 , This is preferably with a porous material 15 completely or partially filled and takes the second and third electrode 8th and 11 on. The inner cavity 14 is via a gas inlet channel 17 with a measuring gas chamber 19 in connection, wherein the gas inlet channel 17 preferably at least partially with a porous filling 16 Is provided. Above the gas inlet opening 18 can be a porous cover 20 be attached, which is part of a porous protective layer 21 can be. This protective layer 21 is at a measuring gas space 19 facing surface 22 of the first solid electrolyte body 6 attached and thus may be the first also referred to as the outer pumping electrode 7 the pump cell 5 cover.

Der zweite Festelektrolytkörper weist einen Referenzgasraum 23 auf. Diesem ist ein hier nicht dargestellter Referenzgaskanal zugeordnet, der sich in die Bildebene hinein erstreckt und vorzugweise am anderen Ende des Meßfühlers 1 mündet. Durch den Referenzgaskanal kann ein auch als Referenzgas bezeichnetes Vergleichsgas in den Referenzgasraum 23 eingeleitet werden.The second solid electrolyte body has a reference gas space 23 on. This is associated with a reference gas channel, not shown here, which extends into the image plane and preferably on other end of the probe 1 empties. Through the reference gas channel, a reference gas also referred to as a reference gas in the reference gas space 23 be initiated.

Aus dem Meßgasraum 19 gelangt das Meßgas über die Gaszutrittsöffnung 18 und den Gaszutrittskanal 17 in den inneren Hohlraum 14, wobei mittels einer an die erste und zweite Elektrode 7 und 8 der Pumpzelle 5 angelegte Pumpspannung UP durch Zupumpen oder Abpumpen von Sauerstoff ein kontrollierter Partialdruck eingestellt wird. Die Energieversorgung beziehungsweise Spannungsversorgung der Pumpzelle 5 übernimmt – wie bereits erwähnt – die außerhalb des elektrochemischen Elements 2 angebrachte Spannungsversorgungseinrichtung 3.From the measuring gas chamber 19 the measuring gas passes through the gas inlet opening 18 and the gas inlet channel 17 in the inner cavity 14 , wherein by means of one of the first and second electrodes 7 and 8th the pump cell 5 applied pumping voltage UP is set by pumping or pumping of oxygen, a controlled partial pressure. The power supply or voltage supply of the pump cell 5 takes over - as already mentioned - the outside of the electrochemical element 2 attached power supply device 3 ,

Aufgrund der unterschiedlichen Partialdrücke in dem Gasraum 13 sowie dem im zweiten Festelektrolytkörper 10 angeordneten Referenzgasraum, stellt sich ein elektrochemischer Potentialunterschied zwischen der dritten und der vierten Elektrode 11 und 12 der Sensorzelle ein. Dieser Potentialunterschied wird durch das außerhalb des elektrochemischen Elements 2 liegende Spannungsmeßgerät 4 erfaßt. Selbstverständlich ist es auch möglich, hier allgemein eine Auswerteeinrichtung vorzusehen.Due to the different partial pressures in the gas space 13 as well as in the second solid electrolyte body 10 arranged reference gas space, an electrochemical potential difference between the third and the fourth electrode 11 and 12 the sensor cell. This potential difference is due to the outside of the electrochemical element 2 lying voltmeter 4 detected. Of course, it is also possible to provide an evaluation device here in general.

Die Abdeckung 20 und der darunter befindliche Hohlraum 14 verhindern ein Eindringen von im Meßgas enthaltenen flüssigen Anteilen. Dies kann beispielweise Benzin im Abgas einer Brennkraftmaschine sein. Mithin wird verhindert, daß dieses Benzin über die Gaszutrittsöffnung und den Gaszutrittskanal 17 in den Gasraum 13 gelangt.The cover 20 and the cavity underneath 14 prevent ingress of liquid components contained in the measurement gas. This can be, for example, gasoline in the exhaust gas of an internal combustion engine. Thus, it is prevented that this gasoline through the gas inlet port and the gas inlet channel 17 in the gas space 13 arrives.

Dem Meßfühler 1 ist vorzugsweise eine Heizung H zugeordnet, die als Heizwendel realisiert sein kann. Die Heizung H ist vorzugsweise dem zweiten Festelektrolytkörper 10 zugeordnet beziehungsweise innerhalb des Festelektrolytkörpers 10 angeordnet und liegt vorzugsweise unterhalb des Referenzgasraums 23. Die Heizung H beziehungsweise die Heizwendel liegt vorzugsweise parallel und in einem Abstand zu den Elektroden 7, 8, 11 und 12, wobei sich die Heizung H beziehungsweise die Heizwendel vorzugsweise unterhalb der ringförmigen Elektroden befindet. Das heißt, die Heizung H erstreckt sich nicht über die gesamte Breite und die gesamte Länge des Meßfühlers 1.The sensor 1 is preferably associated with a heater H, which can be realized as a heating coil. The heater H is preferably the second solid electrolyte body 10 assigned or within the solid electrolyte body 10 arranged and is preferably below the reference gas space 23 , The heater H or the heating coil is preferably parallel and at a distance from the electrodes 7 . 8th . 11 and 12 , wherein the heater H or the heating coil is preferably below the annular electrodes. That is, the heater H does not extend across the entire width and the entire length of the probe 1 ,

Die Heizung H ist über eine Energieversorgungseinrichtung mit einer Heizspannung U_H versorgt, so daß der Meßfühler 1 auf seine Betriebstemperatur gebracht werden kann, bei der die Festelektrolytkörper 6 und 10 durch Innenleitung elektrisch leitend werden.The heater H is supplied via a power supply device with a heating voltage U _H , so that the sensor 1 can be brought to its operating temperature at which the solid electrolyte body 6 and 10 be electrically conductive through the inner line.

2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in 1, wobei die Schutzschicht 21 beim Ausführungsbeispiel gemäß 2 nicht vorgesehen ist. Die Teildarstellung gemäß 2 zeigt die Elektrodenzuleitung 7A der ersten Elektrode 7. Es ist ersichtlich, daß die Elektrodenzuleitung 7A nicht unmittelbar auf der Fläche 22 des ersten Festelektrolytkörpers 6 angebracht ist, sondern auf einer elektrisch isolierenden Schicht 24. Diese im folgenden als Isolierschicht 24 bezeichnete Schicht ist vorzugsweise durch zwei Teilschichten 25 und 26 gebildet, wobei die Teilschicht 26 die Seiten und die Oberseite der Elektrodenzuleitung 7A umschließt. Mithin ist die Elektrodenzuleitung 7A von der elektrisch isolierenden Schicht 24 allseitig umgeben. Die Breite der Isolierschicht 24 muß nicht so bemessen sein, daß sie sich über die gesamte Breite des Meßfühlers 1 erstreckt. 2 shows a section along the line AA in 1 , where the protective layer 21 in the embodiment according to 2 is not provided. The partial representation according to 2 shows the electrode lead 7A the first electrode 7 , It can be seen that the electrode lead 7A not directly on the surface 22 of the first solid electrolyte body 6 is attached, but on an electrically insulating layer 24 , This in the following as insulating layer 24 designated layer is preferably by two sub-layers 25 and 26 formed, wherein the sub-layer 26 the sides and top of the electrode lead 7A encloses. Thus, the electrode lead is 7A from the electrically insulating layer 24 surrounded on all sides. The width of the insulating layer 24 need not be such that they extend over the entire width of the probe 1 extends.

3 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel ebenfalls einen Schnitt durch die Elektrodenzuleitung 7A entlang der Linie A-A in 1. Die Isolierschicht 24, die die Elektrodenzuleitung 7A umgibt, ist hier an ihren Seiten und der Oberseite mit einer Schutzschicht 27 versehen, die Teil der Schutzschicht 21 sein kann beziehungsweise im Bereich der ringförmigen Elektrode 7 in diese Schutzschicht 21 übergeht. Es ist also nicht erforderlich, daß sich im Bereich der Elektrodenzuleitung 7A die Schutzschicht 27 über die gesamte Breite des Meßfühlers 1 erstreckt. Die Schutzschicht 27 dient insbesondere als Verschleißschutz für die elektrisch isolierende Schicht 24. Diese Schicht 27 verhindert also, daß im Meßgasraum 19 enthaltene chemisch aggressive Bestandteile die Elektrodenzuleitung 7A zerstören oder beschädigen. 3 also shows a section through the electrode lead in a further embodiment 7A along the line AA in 1 , The insulating layer 24 that the electrode lead 7A is here at her sides and the top with a protective layer 27 provided that part of the protective layer 21 may be or in the region of the annular electrode 7 in this protective layer 21 passes. It is therefore not necessary that in the area of the electrode lead 7A the protective layer 27 over the entire width of the probe 1 extends. The protective layer 27 serves in particular as wear protection for the electrically insulating layer 24 , This layer 27 prevents so that in the measuring gas chamber 19 contained chemically aggressive constituents the electrode lead 7A destroy or damage.

In 4a ist die Elektrodenzuleitung 8A der zweiten und dritten Elektrode 8 und 11 wiedergegeben. Es ist auch hier dargestellt, daß sich die Elektrodenzuleitung 8A in die Teilzuleitungen 8B und 8C aufteilt. Der Elektrodenzuleitung 8A sowie der Teilzuleitung 8B für die zweite auch als innere Pumpelektrode bezeichneten Elektrode 8 ist eine elektrisch isolierende Isolierschicht 24 über eine Teillänge T zugeordnet. Die Isolierschicht 24 er streckt sich von der ringförmigen zweiten Elektrode 8 vorzugsweise nicht über die gesamte Länge des Festelektrolytkörpers beziehungsweise des Meßfühlers 1, sondern liegt lediglich in einem "heißen Bereich" des Meßfühlers 1 vor, der aufgrund der von der Heizung H bereitgestellten Wärme eine Temperatur aufweist, die vorzugsweise höher als circa 300°C liegt. Die Isolierschicht 24 muß sich also nicht über die gesamte Länge der Elektrodenzuleitung 8A erstrecken.In 4a is the electrode lead 8A the second and third electrodes 8th and 11 played. It is also shown here that the electrode lead 8A in the sub-leads 8B and 8C divides. The electrode feed line 8A as well as the partial supply 8B for the second, also referred to as inner pumping electrode 8th is an electrically insulating insulating layer 24 assigned over a partial length T. The insulating layer 24 it extends from the annular second electrode 8th preferably not over the entire length of the solid electrolyte body or the probe 1 but lies only in a "hot area" of the probe 1 which, due to the heat provided by the heater H, has a temperature which is preferably higher than about 300 ° C. The insulating layer 24 So does not have to over the entire length of the electrode lead 8A extend.

4b zeigt gegenüber 4a ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, so daß gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Der Unterschied besteht darin, daß in 4b auch die Teilzuleitung 8C für die dritte Elektrode 11 (Nernstelektrode) die erfindungsgemäße Isolierschicht 24 aufweist. 4b shows opposite 4a a modified embodiment, so that the same parts are provided with the same reference numerals. The difference is that in 4b also the partial supply 8C for the third electrode 11 (Nernst electrode) the insulating layer according to the invention 24 on has.

5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V in 4a. Hier sind nochmals die Teilzuleitungen 8B und 8C im Schnitt dargestellt. Hier wird deutlich erkennbar, daß die Isolierschicht 24 die Teilzuleitung 8B vollständig umschließt, wobei die Isolierschicht 24 auch hier vorzugsweise durch zwei Teilschichten 25 und 26 gebildet ist. 5 shows a section along the line VV in 4a , Here are again the sub-leads 8B and 8C shown in section. Here it is clearly seen that the insulating layer 24 the partial supply 8B completely encloses, with the insulating layer 24 also here preferably by two partial layers 25 and 26 is formed.

6 zeigt entlang der Linie VI-VI in 4b eine Schnittansicht der Teilzuleitungen 8B und 8C, wobei die Teilzuleitung 8B wie in 5 von der erfindungsgemäßen Isolierschicht 24 umgeben ist. Außerdem ist die Teilzuleitung 8C mit der Isolierschicht 24 ausgestattet, wobei in einer Ausführungsvariante dargestellt ist, daß die Isolierschicht 24 der Teilzuleitung 8C nicht zweigeteilt, sondern einstückig ausgeführt ist. 6 shows along the line VI-VI in 4b a sectional view of the sub-leads 8B and 8C , where the sub-lead 8B as in 5 from the insulating layer according to the invention 24 is surrounded. In addition, the sub-lead 8C with the insulating layer 24 equipped, wherein in an embodiment variant is shown that the insulating layer 24 the partial supply 8C not split in two, but executed in one piece.

7 zeigt entlang der Linie VII-VII in 4b die Elektrodenzuleitung 8A in Schnittansicht, wobei auch die Isolierschicht 24 wiedergegeben ist. Diese umschließt die Elektrodenzuleitung 8A vollständig und ist hier als einstückige Isolierschicht 24 ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, hier eine zweigeteilte Isolierschicht vorzusehen. 7 shows along the line VII-VII in 4b the electrode feed line 8A in sectional view, wherein also the insulating layer 24 is reproduced. This encloses the electrode lead 8A complete and is here as a one-piece insulating layer 24 educated. However, it is also possible to provide a two-part insulating layer here.

Aus den 5 bis 7 ist noch ersichtlich, daß die Festelektrolytkörper 6 und 10 durch aufeinanderliegende Schichten beziehungsweise Folien gebildet werden, damit die Isolierschichten 24 sowie die Elektroden und Elektrodenzuleitungen quasi aufeinandergestapelt bereitgestellt werden können, so daß sie in einem nachfolgenden Sinterprozeß zum Meßfühler 1 zusammengesetzt werden.From the 5 to 7 is still apparent that the solid electrolyte body 6 and 10 be formed by stacking layers or films, so that the insulating layers 24 as well as the electrodes and electrode leads can be provided quasi stacked, so that they in a subsequent sintering process to the probe 1 be assembled.

Es hat sich herausgestellt, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn die Zuleitung 7A der ersten Elektrode 7 die erfindungsgemäße Isolierschicht 24 aufweist. Es ist nicht erforderlich, daß sich diese Isolierschicht 24 über die gesamte Länge der Elektrodenzuleitung 7A erstreckt. Auch hier kann vorgesehen sein, daß sich die Isolierschicht 24 lediglich über die Teillänge T (4) erstreckt, also in dem Bereich, in dem die Festelektrolytkörper elektrisch leitend sind. Sofern sich also die Isolierschicht 24 lediglich über die Teillänge T erstreckt, ist es dennoch möglich, daß die Schutzschicht 27 die gesamte Länge der Elektrodenzuleitung 7A abdeckt. Das heißt, ein Teilbereich der Schutzschicht 27 liegt auf der Isolierschicht 24 auf; der andere Teil der Schutzschicht 27 ist direkt auf der Elektrodenzuleitung 7A angebracht beziehungsweise umgibt die Elektrodenzuleitung.It has been found that it is particularly advantageous if the supply line 7A the first electrode 7 the insulating layer according to the invention 24 having. It is not necessary that this insulating layer 24 over the entire length of the electrode lead 7A extends. Again, it can be provided that the insulating layer 24 only over the partial length T ( 4 ), ie in the region in which the solid electrolyte bodies are electrically conductive. So if the insulating layer 24 extends only over the partial length T, it is still possible that the protective layer 27 the entire length of the electrode lead 7A covers. That is, a portion of the protective layer 27 lies on the insulating layer 24 on; the other part of the protective layer 27 is directly on the electrode lead 7A attached or surrounds the electrode lead.

Die Isolierschicht 24 kann sowohl porös als auch dichtsinternd ausgeführt sein und besteht vorzugsweise aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) oder weist Aluminiumoxid auf. Sofern eine poröse Isolierschicht 24 vorgesehen ist, ist vorzugsweise zwischen der porösen Isolierschicht 24 und dem/den Festelektrolytkörper(n) 6 und 10 eine gasdichte Barriere (nicht dargestellt) vorgesehen, damit die Elektrodenzuleitungen nicht dem Meßgas ausgesetzt sind.The insulating layer 24 can be made both porous and dense-intrinsic and preferably consists of aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) or has aluminum oxide. If a porous insulating layer 24 is provided is preferably between the porous insulating layer 24 and the solid electrolyte body (s) 6 and 10 a gas-tight barrier (not shown) provided so that the electrode leads are not exposed to the measurement gas.

Die erfindungsgemäße Isolierschicht 24 verhindert, daß die an den Elektroden 7 und 8 vorliegende Pumpspannung UP in die Sensorspannung beziehungsweise Nernstspannung U_N eingekoppelt wird. Es wird also eine resistive Entkopplung bereitgestellt, die zudem in besonders vorteilhafter Weise die sogenannte Lambda = 1 – Welligkeit der Nernstspannung U_N reduziert.The insulating layer according to the invention 24 prevents the on the electrodes 7 and 8th present pump voltage UP is coupled into the sensor voltage or Nernst voltage U _N. Thus, a resistive decoupling is provided, which also reduces the so-called lambda = 1 ripple of the Nernst voltage U _N in a particularly advantageous manner.

Claims

An electrochemical measuring sensor for determining a gas concentration of a measuring gas with an electrochemical element, comprising an electrochemical pumping cell having a first solid electrolyte body, first and second electrodes and a gas space connected to a measuring gas space via a gas inlet opening in which one of the two electrodes is disposed, and comprising an electrochemical sensor cell having a third electrode, a second solid electrolyte body and a reference gas space in which a fourth electrode is arranged, wherein the electrodes of the pump and sensor cell having an electrode lead, and wherein in each case between one of the electrode leads of the first and second electrode and the associated solid electrolyte body, an electrically insulating layer is provided at least in regions, characterized in that the electrically insulating layer ( 24 ) the electrode leads ( 7A . 8A ) of the first, second and / or third electrode ( 7 . 8th . 11 ) on all sides at least over a partial length (T) of the electrode lead ( 7A . 8A ) surrounds.

Electrochemical sensor according to Claim 1, characterized in that the second and third electrodes ( 8th . 11 ) a common electrode lead ( 8A ), preferably located just before the electrodes ( 8th . 11 ) in partial supply lines ( 8B . 8C ).

Electrochemical sensor according to Claim 2, characterized in that the electrically insulating layer ( 24 ) the one or both sub-leads ( 8B . 8C ) surrounds.

Electrochemical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 1 ) is assigned a heater (H).

Electrochemical measuring probe according to one of the preceding claims, characterized in that the partial length (T), over which the electrically insulating layer ( 24 ) extends, from - in longitudinal direction of the electrochemical sensor ( 1 ) - temperature distribution depends.

Electrochemical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the layer ( 24 ) over the - in the longitudinal direction of the probe ( 1 ) - range of electrode lead ( 7A . 8A ), in which due to the heat supplied via the heater (H) the solid electrolyte body ( 6 . 10 ) are electrically conductive.

Electrochemical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode lead ( 7A ) of the first electrode ( 7 ) associated insulating layer ( 24 ) of a protective layer ( 27 ) is covered.

Electrochemical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the protective layer ( 27 ) also on the no electrically insulating layer ( 24 ) having areas of the electrode lead ( 7A ) of the first electrode ( 7 ).

Electrochemical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the layer ( 24 ) is porous or dense.

Electrochemical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the layer ( 24 ) consists of aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) or aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ).

Electrochemical measuring probe according to one of Claims 7 and 8, characterized in that the protective layer ( 27 ) consists of zirconium oxide (ZrO ₂ ).

Electrochemical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that when using a porous insulating layer ( 24 ) between this and the solid electrolyte body (s) ( 6 . 10 ) a gas-tight barrier is provided.

Using the electrochemical probe after one or more of the claims 1 to 12 for determining the lambda value of gas mixtures in internal combustion engines.