JP2019066328A - Electrochemical oxygen sensor - Google Patents

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直久 北澤
Naohisa Kitazawa
直久 北澤
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Abstract

To provide an electrochemical oxygen sensor that can prolong the life as an oxygen sensor.SOLUTION: The electrochemical oxygen sensor includes a holder 9 and a positive electrode 45, a negative electrode 8, and an electrolyte 7 in the holder 9. The negative electrode 8 is dissolved by discharge, the electrolyte 7 includes a chelate agent, and the pH of the electrolyte 7 is in the range of pKa±1.5 when a chelate agent is at the temperature of 25°C.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電気化学式酸素センサに関する。   The present invention relates to an electrochemical oxygen sensor.

電気化学式酸素センサ(以下、酸素センサともいう)は、安価、手軽、且つ常温での作動が可能という利点を有することから、船倉内部やマンホール内の酸欠状態のチェック、又は麻酔器や人工呼吸器などの医療機器における酸素濃度の検出など広い分野で使用されている。   An electrochemical oxygen sensor (hereinafter also referred to as an oxygen sensor) has the advantage of being inexpensive, easy, and capable of operating at normal temperature, so checking for oxygen deficiency inside a hold or manhole, or an anesthesia machine or artificial respiration Are used in a wide range of fields such as detection of oxygen concentration in medical devices such as

このような電気化学式酸素センサとして、特許文献1には、「カソード、アノード、及び電解液を備えた電気化学式酸素センサにおいて、前記電解液にキレート剤が含まれていることを特徴とする電気化学式酸素センサ。」(請求の範囲[1])が開示されている。また、特許文献1には、発明の効果として、「本発明によれば、応答速度が速い電気化学式酸素センサを提供することができる。」(段落[0015])と開示されている。   As such an electrochemical-type oxygen sensor, Patent Document 1 discloses that “electrochemical-type oxygen sensor including a cathode, an anode, and an electrolytic solution, wherein the electrolytic solution contains a chelating agent. "Oxygen sensor." (Claim [1]) is disclosed. Further, as an effect of the invention, Patent Document 1 discloses that “According to the present invention, an electrochemical oxygen sensor having a high response speed can be provided” (paragraph [0015]).

また、特許文献2には、「先端に内外を隔離する酸素透過膜を備え、内部にはカソードとアノードを備え、前記カソードを前記酸素透過膜に接触させるとともに、前記カソードとアノードとの間には内部液を介在させたガルバニ型酸素電極において、この電極内部に前記カソードの側方を包囲するカソード保護体を設け、このカソード保護体の先端位置を前記カソードの先端位置とほぼ同一面になるように配置し、このカソード保護体の先端も前記酸素透過膜に接触させたことを特徴とする酸素電極。」(請求項1)が記載されており、「内部液9には二塩基酸又はその塩を用いることが望ましい。二塩基酸としてはクエン酸、乳酸、リンゴ酸などの有機酸を例示できる。これらの有機酸は安価であると共に、揮発性が低いために酢酸などの酸に比べて臭気がない、長時間安定であるなどの利点がある。特にクエン酸は溶解度も高く、試薬で保管する際の安定性に優れるため好適である。」(段落[0029])及び「二塩基酸の濃度としては10mMから1M程度の濃度が望ましい。あまり低い濃度ではアルミニウムとの反応で酸が消費されてしまい長期間の安定性が確保できない。逆に濃すぎると塩が析出しやすく不適である。」(段落[0030])との記載もある。   Further, in Patent Document 2, “an end is provided with an oxygen permeable membrane that isolates the inside and the outside, a cathode and an anode are provided inside, and the cathode is in contact with the oxygen permeable membrane, and between the cathode and the anode In the galvanic oxygen electrode interposing an internal liquid, a cathode protective body surrounding the side of the cathode is provided inside the electrode, and the tip position of the cathode protective body is substantially flush with the tip position of the cathode And the tip of this cathode protector is also in contact with the oxygen-permeable membrane. "(Claim 1) is described," the internal liquid 9 is a dibasic acid or As the dibasic acid, organic acids such as citric acid, lactic acid, malic acid and the like can be exemplified, and since these organic acids are inexpensive and have low volatility, acetic acid and the like can be used. Compared to the above, there is an advantage such as no odor, long time stability etc. Especially, citric acid is preferable because it has high solubility and excellent stability when stored in a reagent. "(Paragraph [0029]) and" The concentration of the dibasic acid is preferably about 10 mM to 1 M. If the concentration is too low, the acid is consumed in the reaction with aluminum, and long-term stability can not be ensured. There is also a description “unsuitable.” (Paragraph [0030]).

WO2009/069749WO2009 / 069749 特開2004−132915号公報JP 2004-132915 A

特許文献2に記載のようにクエン酸を内部液に用いた場合、酸素センサの出力電圧が不安定になることがある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、安定した出力電圧が得られる電気化学式酸素センサを提供することを目的とする。
When citric acid is used as the internal liquid as described in Patent Document 2, the output voltage of the oxygen sensor may be unstable.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an electrochemical oxygen sensor capable of obtaining a stable output voltage.

上記課題を解決するために、本発明は、ホルダーと、前記ホルダー内に収容された正極、負極及び電解液を備え、前記負極が放電によって溶解するものであり、前記電解液はキレート剤を少なくとも含み、前記電解液のpHは、前記キレート剤の25℃における酸解離定数Kaの逆数の常用対数pKa(=−log(Ka))に対して、pKa±1.5の範囲内である電気化学式酸素センサを採用する。   In order to solve the above problems, the present invention comprises a holder and a positive electrode, a negative electrode and an electrolytic solution contained in the holder, wherein the negative electrode dissolves by electric discharge, and the electrolytic solution contains at least a chelating agent. And the pH of the electrolytic solution is within the range of pKa ± 1.5 with respect to the common logarithm pKa (= −log (Ka)) of the reciprocal of the acid dissociation constant Ka at 25 ° C. of the chelating agent. Adopt an oxygen sensor.

本発明によれば、安定した出力電圧が得られる電気化学式酸素センサが提供される。   According to the present invention, an electrochemical oxygen sensor capable of obtaining a stable output voltage is provided.

本発明の好適な一実施形態であるガルバニ電池式酸素センサの断面構造を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the cross-section of the galvanic cell-type oxygen sensor which is one preferable embodiment of this invention. 本発明の好適な他の一実施形態であるガルバニ電池式溶存酸素センサの断面構造を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the cross-section of the galvanic cell-type dissolved oxygen sensor which is another preferable embodiment of this invention. 出力電圧が安定することを説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating that an output voltage is stabilized.

本発明の構成及び作用効果について、技術的思想を交えて説明する。但し、作用効果については推定を含んでおり、その正否は、本発明を制限するものではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   The configuration and effects of the present invention will be described together with technical ideas. However, the effects include the estimation, and the correctness does not limit the present invention. Moreover, among the components in the following embodiments, components not described in the independent claim showing the highest level concept are described as optional components.

本発明者は、電解液中にキレート剤を含む酸素センサの出力電圧安定性が、電解液のpHに依存することを見出した。そして、酸素センサの出力電圧安定性と電解液のpHとの関係を詳細に検討したところ、電解液のpHが、キレート剤の25℃における酸解離定数Kaの逆数の常用対数pKa(=−log(Ka))に近い場合に、出力電圧安定性の高い酸素センサが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
なお、本発明でいう「キレート剤」とは、金属イオンと配位結合をするカルボキシル基やアミノ基などの官能基を複数持つ分子のことであり、金属イオンと錯体を形成して、金属イオンを不活性化させるものである。
The inventors have found that the output voltage stability of an oxygen sensor containing a chelating agent in the electrolyte depends on the pH of the electrolyte. Then, when the relationship between the output voltage stability of the oxygen sensor and the pH of the electrolyte was examined in detail, the pH of the electrolyte was the common logarithm pKa of the reciprocal of the acid dissociation constant Ka at 25 ° C. of the chelating agent It has been found that an oxygen sensor with high output voltage stability can be obtained when it is close to (Ka), and the present invention has been completed.
The term "chelating agent" as used in the present invention refers to a molecule having a plurality of functional groups such as a carboxyl group and an amino group which form a coordinate bond with a metal ion, and forms a complex with the metal ion to form a metal ion. To inactivate the

以下、本発明の好適な一実施形態(以下、「本実施形態」と記載する)として、電気化学式酸素センサのうち、ガルバニ電池式酸素センサを用いて具体的に説明する。   Hereinafter, as a preferred embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "the embodiment"), a galvanic cell type oxygen sensor among the electrochemical type oxygen sensor will be specifically described.

図1は、本実施形態であるガルバニ電池式酸素センサの断面構造を示す概念図である。
図1において、1は第1ホルダー蓋(中蓋)、2はO−リング、3は隔膜へのゴミ、チリの付着あるいは、水膜付着を防止するための保護膜、4Aは隔膜、4Bは触媒電極、5は正極集電体、6は正極リード線、7は電解液、8は負極、9はホルダー、10は第2ホルダー蓋(外蓋)、11は電解液供給用の穿孔、12はリード線用の穿孔、13は正極集電体保持部、14は補正抵抗、15は温度補償用サーミスタである。触媒電極4Bと正極集電体5とで正極45を構成する。また、第1ホルダー蓋1と第2ホルダー蓋10とでホルダー蓋101を構成する。
FIG. 1 is a conceptual view showing the cross-sectional structure of the galvanic cell type oxygen sensor according to the present embodiment.
In FIG. 1, 1 is a first holder lid (inner lid), 2 is an O-ring, 3 is a protective film for preventing dust and dirt adhesion to a diaphragm or water film adhesion, 4A is a diaphragm, 4B is a diaphragm. Catalyst electrode 5 positive electrode current collector 6 positive electrode lead wire 7 electrolyte 8 negative electrode 9 holder 9 second holder lid (outer lid) 11 perforation for electrolyte supply 12 Is a hole for a lead wire, 13 is a positive electrode current collector holding portion, 14 is a correction resistance, and 15 is a temperature compensation thermistor. The positive electrode 45 is composed of the catalyst electrode 4 B and the positive electrode current collector 5. Further, the holder lid 101 is configured by the first holder lid 1 and the second holder lid 10.

上述のようなガルバニ電池式酸素センサの動作原理は、下記のようになると考えられる。なお、本実施形態では、負極8にスズを用いているが、負極材料はこれに限定されない。
酸素を選択的に透過させ、かつ透過量を電池反応に見合うように制限する隔膜4Aを通ってきた酸素は、触媒電極4Bで還元される(正極反応)。他方、負極8では、電解液7を介して次のような電気化学反応(負極反応)が起こる。

正極反応:O+4H+4e→2H
負極反応:Sn+2HO→SnO+4H+4e
The operation principle of the above-described galvanic cell type oxygen sensor is considered to be as follows. Although tin is used for the negative electrode 8 in the present embodiment, the negative electrode material is not limited to this.
Oxygen which has selectively permeated oxygen and passes through the diaphragm 4A which limits the permeation amount to the battery reaction is reduced at the catalyst electrode 4B (positive electrode reaction). On the other hand, in the negative electrode 8, the following electrochemical reaction (negative electrode reaction) occurs via the electrolytic solution 7.

Positive electrode reaction: O 2 + 4H + + 4e → 2H 2 O
Negative electrode reaction: Sn + 2 H 2 O → Sn O 2 + 4 H + + 4 e

この電気化学反応により、触媒電極4Bと負極8との間に、酸素濃度に応じた電流が発生する。触媒電極4Bでの正極反応によって生じた電流は、触媒電極4Bに圧接された正極集電体5で集電され、正極リード線6によって外部に導かれ、補正抵抗14及び温度補償用サーミスタ15を通して負極8に流れる。この電流が電圧信号に変換され、該電圧信号が酸素センサ出力として得られる。その後、得られた出力電圧が周知の方法で酸素濃度に換算され、酸素濃度として検知される。   The electrochemical reaction generates a current according to the oxygen concentration between the catalyst electrode 4B and the negative electrode 8. The current generated by the positive electrode reaction at the catalyst electrode 4B is collected by the positive electrode current collector 5 in pressure contact with the catalyst electrode 4B, led to the outside by the positive electrode lead wire 6, and passed through the correction resistor 14 and the temperature compensation thermistor 15. It flows to the negative electrode 8. This current is converted to a voltage signal, which is obtained as the oxygen sensor output. Thereafter, the obtained output voltage is converted to the oxygen concentration by a known method and detected as the oxygen concentration.

このとき、電解液中にキレート剤が含まれると、負極8の表面に生成したSnOが、次式で示される反応によりキレート剤と反応することで電解液中に溶解し、それによって表面に新たなSnが露出し、この新たなSnが酸化されることの繰り返し、すなわち負極(Sn)の消耗、が起こると考えられる。

X−+SnO+4H→YSn4−x+2HO:Yはキレート剤
At this time, if the electrolytic solution contains a chelating agent, SnO 2 formed on the surface of the negative electrode 8 is dissolved in the electrolytic solution by reacting with the chelating agent by the reaction represented by the following formula, whereby It is considered that repetition of exposure of new Sn and oxidation of the new Sn, that is, consumption of the negative electrode (Sn) occurs.

Y X- + SnO 2 + 4H + → YSn 4-x + 2H 2 O: Y is a chelating agent

ホルダー9は、その内部に正極45、負極8及び電解液7を収容するように構成されている。ホルダー9の材質は、後述する電解液7による腐食等が無ければ特に限定されないが、ABS樹脂が好適に用いられる。
正極45は、ホルダー9内に収容されている。正極45の材質は、正極上の電気化学的な酸素の還元によって電流が生じれば特に限定されないが、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)あるいはチタン(Ti)など酸化還元に活性な触媒が好適に用いられる。
The holder 9 is configured to receive the positive electrode 45, the negative electrode 8 and the electrolytic solution 7 therein. The material of the holder 9 is not particularly limited as long as there is no corrosion or the like due to the electrolytic solution 7 described later, but an ABS resin is preferably used.
The positive electrode 45 is accommodated in the holder 9. The material of the positive electrode 45 is not particularly limited as long as an electric current is generated by electrochemical reduction of oxygen on the positive electrode, but gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti), etc. An active catalyst is preferably used.

電解液7は、ホルダー9内に収容されている。電解液7にはキレート剤が少なくとも含まれている。
電解液7のpHは、前記キレート剤の25℃における酸解離定数Kaの逆数の常用対数pKa(=−log(Ka))に対して、pKa±1.5の範囲内である。該pHは、好ましくはpKa±1.0の範囲内であり、より好ましくはpKa±0.5の範囲内である。
なお、使用するキレート剤のpKaが複数ある場合(pKa1、pKa2、pKa3等)は、それらをすべて含む。一例として、キレート剤がクエン酸である場合は、25℃におけるpKaは、pKa1=3.09、pKa2=4.75、pKa3=6.40であるため、前記電解液のpHは、1.59以上4.59以下、3.25以上6.25以下、4.90以上7.90以下のいずれかである。
このように、電解液7のpHが、前記キレート剤の25℃におけるpKa±1.5の範囲内であると、キレート剤のpH緩衝能が大きくなるため、電解液のpHの変動が抑えられ、酸素センサの出力電圧安定性を向上させることができると考えられる。
The electrolytic solution 7 is contained in the holder 9. The electrolytic solution 7 contains at least a chelating agent.
The pH of the electrolytic solution 7 is in the range of pKa ± 1.5 with respect to the common logarithm pKa (= −log (Ka)) of the reciprocal of the acid dissociation constant Ka at 25 ° C. of the chelating agent. The pH is preferably in the range of pKa ± 1.0, more preferably in the range of pKa ± 0.5.
In addition, when there exist multiple pKa of the chelating agent to be used (pKa1, pKa2, pKa3, etc.), those are all included. As an example, when the chelating agent is citric acid, the pKa at 25 ° C. is pKa1 = 3.09, pKa2 = 4.75, and pKa3 = 6.40, so the pH of the electrolyte is 1.59. It is any one of 4.59 or less, 3.25 or more and 6.25 or less, and 4.90 or more and 7.90 or less.
As described above, when the pH of the electrolytic solution 7 is within the range of pKa ± 1.5 at 25 ° C. of the chelating agent, the pH buffering ability of the chelating agent is increased, so that the fluctuation of the pH of the electrolytic solution is suppressed. It is considered that the output voltage stability of the oxygen sensor can be improved.

前述した電解液7のpHは、HORIBA製、ガラス電極式水素イオン濃度計D−14を用いて測定する。   The pH of the electrolytic solution 7 described above is measured using a glass electrode type hydrogen ion concentration meter D-14 manufactured by HORIBA.

前記pKaは、pKa2又はpKa3であることが好ましい。前記pKaのうち、pKa1は酸の第一解離定数Ka1の逆数の常用対数(−log(Ka1))を、pKa2は酸の第二解離定数Ka2の逆数の常用対数(−log(Ka2))を、pKa3は酸の第三解離定数Ka3の逆数の常用対数(−log(Ka3))を、それぞれ表す。電解液のpHがpKa2又はpKa3近傍の場合の方が、pKa1近傍の場合に比べて、前述したキレート剤のpH緩衝作用が大きくなり、出力電圧の安定化効果が大きくなると考えられる。
また、キレート剤単体として酸性が強いもの(飽和水溶液のpHが2.0未満のもの:例えば、クエン酸)を使用する場合に、キレート剤の塩(例えば、クエン酸三カリウム)を混合すると、電解液のpHが上昇しpKa2又はpKa3に近づくが、該キレート剤の塩の混合によって、電解液中のキレート剤のモル濃度を高めることができるため、酸素センサの寿命が向上する効果も得られると考えられる。
The pKa is preferably pKa2 or pKa3. Among the pKa, pKa1 is the common logarithm (-log (Ka1)) of the reciprocal of the first dissociation constant Ka1 of the acid, and pKa2 is the common logarithm (-log (Ka2)) of the reciprocal of the second dissociation constant Ka2 of the acid And pKa3 each represent the common logarithm (-log (Ka3)) of the reciprocal of the third dissociation constant Ka3 of the acid. It is considered that the pH buffering action of the above-mentioned chelating agent is larger in the case where the pH of the electrolytic solution is near pKa2 or pKa3 than in the case where the pH is near pKa1, and the stabilization effect of the output voltage is larger.
In addition, when a strong acid (a saturated aqueous solution having a pH of less than 2.0: for example, citric acid) is used as the chelating agent alone, when a chelating agent salt (for example, tripotassium citrate) is mixed, Although the pH of the electrolyte increases and approaches pKa2 or pKa3, the mixing of the salt of the chelating agent can increase the molar concentration of the chelating agent in the electrolytic solution, so that the lifetime of the oxygen sensor can be improved. it is conceivable that.

前記pHの範囲の電解液は、キレート剤とキレート剤塩とを混合(キレート剤がクエン酸である場合は、クエン酸とクエン酸三カリウムを混合)し、これらの組成比を調整することで得ることができる。また、クエン酸とクエン酸三カリウムの混合溶液に、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)などを加えて調整してもよい。また、クエン酸三カリウム(pH7.8〜8.6)に、酸(例えば、酢酸、リン酸、炭酸)を加えて調整してもよい。   The electrolyte solution of the said pH range mixes a chelating agent and a chelating agent salt (When a chelating agent is citric acid, it mixes citric acid and tripotassium citrate), and adjusts these composition ratio. You can get it. In addition, it may be adjusted by adding sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH) or the like to a mixed solution of citric acid and tripotassium citrate. In addition, it may be adjusted by adding an acid (for example, acetic acid, phosphoric acid, carbonic acid) to tripotassium citrate (pH 7.8 to 8.6).

前記キレート剤としては、弱酸又は弱塩基の何れか一方とその塩とを含むものが、緩衝作用によって酸素センサの出力電圧を安定化する効果が高い点で好ましい。
また、前記キレート剤は、クエン酸及びクエン酸塩の混合溶液であることがより好ましい。これは、クエン酸やクエン酸塩は、水(25℃)に対する溶解度(右括弧部)が高いため(クエン酸(73g/100ml)、クエン酸三ナトリウム(71g/100ml)及びクエン酸三カリウム(167g/100ml))、これらを選択することで、モル濃度を高くすることができるためである。
さらに、前記クエン酸塩はクエン酸三カリウムを少なくとも含むことが好ましい。上述したように、クエン酸三カリウムは水に対する溶解度が極めて高く、電解液のpHをより制御しやすくなると共に、酸素センサの寿命が向上する効果も得られるためである。
As the chelating agent, one containing either a weak acid or a weak base and a salt thereof is preferable in that the effect of stabilizing the output voltage of the oxygen sensor by the buffer action is high.
More preferably, the chelating agent is a mixed solution of citric acid and citrate. This is because citric acid and citrate have high solubility (right bracket) in water (25 ° C.) (citric acid (73 g / 100 ml), trisodium citrate (71 g / 100 ml) and tripotassium citrate ( 167 g / 100 ml)), because the molar concentration can be increased by selecting these.
Furthermore, the citrate preferably contains at least tripotassium citrate. As described above, tripotassium citrate has extremely high solubility in water, which makes it easier to control the pH of the electrolyte, and also has the effect of improving the life of the oxygen sensor.

一方、本発明でいう「キレート剤」には含まれない酢酸、ホウ酸、リン酸、アンモニア、炭酸及びこれらの塩などは、錯化力が弱いため、これのみで電解液7を構成するとキレート化作用が低くなるため、好ましくない。   On the other hand, acetic acid, boric acid, phosphoric acid, ammonia, carbonic acid and salts thereof which are not included in the “chelating agent” in the present invention have weak complexing power, and thus when the electrolytic solution 7 is constituted by only this Is not preferable because the

また、本発明でいう電解液7中には、前記キレート剤に加え、前記キレート剤以外の他の成分(錯化力が弱い酢酸、ホウ酸、リン酸、アンモニア、炭酸及びこれらの塩なども含む)が含まれてもよい。   Further, in the electrolytic solution 7 in the present invention, in addition to the above-mentioned chelating agent, components other than the above-mentioned chelating agent (acetic acid, boric acid, phosphoric acid, ammonia, carbonic acid and salts thereof, etc. having weak complexing ability) May be included.

電解液7中のキレート剤のモル濃度は、1.2mol/L以上であることが好ましく、1.4mol/L以上であることがより好ましく、2.0mol/L以上であることが更に好ましい。モル濃度を前記範囲とすることで、酸素センサとしての寿命を向上させることができる。また、電解液7中のキレート剤のモル濃度の上限値は、キレート剤の種類によって異なり、該キレート剤が25℃の溶液(水)1L(リットル)中に溶けることができる最大のモル数である。例えば、キレート剤がクエン酸とクエン酸三カリウムとの混合物である場合は、前記上限値は3.0mol/Lであり、好ましくは2.3mol/Lである。
なお、ここでいう「モル濃度(mol/L)」とは、25℃の溶液1L(リットル)中に溶けている溶質のモル数のことをいう。
The molar concentration of the chelating agent in the electrolytic solution 7 is preferably 1.2 mol / L or more, more preferably 1.4 mol / L or more, and still more preferably 2.0 mol / L or more. By setting the molar concentration to the above range, the life as the oxygen sensor can be improved. The upper limit of the molar concentration of the chelating agent in the electrolytic solution 7 varies depending on the type of chelating agent, and the maximum number of moles that the chelating agent can dissolve in 1 L (liter) of solution (water) at 25 ° C. is there. For example, when the chelating agent is a mixture of citric acid and tripotassium citrate, the upper limit is 3.0 mol / L, preferably 2.3 mol / L.
Here, “molar concentration (mol / L)” refers to the number of moles of solute dissolved in 1 L (liter) of a solution at 25 ° C.

負極8は、前記ホルダー9内に収容されている。
負極8の材質は、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、特に限定されない。前記負極8は、Cu、Fe、Ag、Ti、Al、Mg、Zn、Ni、Sn及びそれらの合金(以下、負極金属という)を用いることができる。
また、負極8の材質は、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、前記負極金属以外の金属やその他不純物が含まれていてもよい。前記負極金属以外の金属やその他不純物としては、In、Au、Bi、Na、S、Se及びCaが挙げられる。
The negative electrode 8 is accommodated in the holder 9.
The material of the negative electrode 8 is not particularly limited as long as it does not deviate from the scope of the present invention. The negative electrode 8 can use Cu, Fe, Ag, Ti, Al, Mg, Zn, Ni, Sn and their alloys (hereinafter referred to as negative electrode metal).
The material of the negative electrode 8 may contain metals other than the negative electrode metal and other impurities as long as the material of the negative electrode 8 does not deviate from the scope of the present invention. Examples of metals other than the negative electrode metal and other impurities include In, Au, Bi, Na, S, Se and Ca.

前記負極8は、Sn合金であることが好ましい。
Sn合金は酸素センサにおける電気化学的な酸素の還元反応時において、水素の発生を抑制することができる。
また、前記Sn合金は、Sn−Sb合金であることがより好ましい。
Sn−Sb合金は、他のSn合金と比べて、Snの金属組織が緻密化し、α−Sn(別名:スズベスト)への変態(相転移)を抑えることができるため、低温(例えば、0℃)でのセンサ駆動が可能になると考えられるため、当該低温でもセンサの出力安定性の低下を抑制することができると考えられる。
The negative electrode 8 is preferably a Sn alloy.
The Sn alloy can suppress the generation of hydrogen during the electrochemical reduction reaction of oxygen in the oxygen sensor.
Further, the Sn alloy is more preferably a Sn-Sb alloy.
Compared with other Sn alloys, Sn-Sb alloy can densify the metal structure of Sn and suppress the transformation (phase transition) to α-Sn (alias: tin vest), so low temperature (for example, 0 ° C. Since it is considered that the sensor drive in (1) can be performed, it is possible to suppress the decrease in the output stability of the sensor even at the low temperature.

前記負極8(好ましくはSn合金、より好ましくはSn−Sb合金)は、実質的に鉛を含まないことが好ましい。
ここでいう「実質的に鉛を含まない」とは、負極8中に含まれるPbの含有量が1000ppm未満であることをいう。このような負極8を用いることで、EU(欧州連合)での特定有害物質の使用規制に関する指令[いわゆるRoHS指令(Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment)]にも対応可能な電気化学式酸素センサを得ることができる。
The negative electrode 8 (preferably a Sn alloy, more preferably a Sn-Sb alloy) preferably contains substantially no lead.
The term "substantially free of lead" as used herein means that the content of Pb contained in the negative electrode 8 is less than 1000 ppm. By using such a negative electrode 8, it is also possible to comply with the directive [Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment] concerning the regulation of use of specific harmful substances in EU (European Union) An electrochemical oxygen sensor can be obtained.

前記Sn−Sb合金中のSbの含有量は、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、特に限定されない。
本発明において、Sn−Sb合金中のSbの含有量は、測定する負極8の任意の箇所に対して、EDX分析(ビーム径:1mm)を行い、そこで測定される金属元素全体に対するSbの質量%である。
The content of Sb in the Sn-Sb alloy is not particularly limited as long as the gist of the present invention is not deviated.
In the present invention, the content of Sb in the Sn-Sb alloy is subjected to EDX analysis (beam diameter: 1 mm) at any position of the negative electrode 8 to be measured, and the mass of Sb relative to the whole metal element measured there %.

本実施形態に係るガルバニ電池式酸素センサは、より具体的には、図1に示すように、ホルダー9と、前記ホルダー9内に収容された正極45、負極8及び電解液7と、前記正極45上に設けられた隔膜4Aと、前記隔膜4A上に設けられた保護膜3と、前記保護膜3を固定する第1ホルダー蓋(中蓋)1と、前記ホルダー9と前記中蓋1との間に配置されるO−リング2と、前記中蓋1を固定する第2ホルダー蓋(外蓋)10と、前記正極45及び負極8に直列に連結された補正抵抗14及び温度補償用サーミスタ15と、を備える。また、前記外蓋10と前記中蓋1とで構成されるホルダー蓋101には、前記保護膜3に通ずる酸素供給経路(空間)となる貫通孔16が設けられる。   More specifically, as shown in FIG. 1, the galvanic cell type oxygen sensor according to the present embodiment includes a holder 9, a positive electrode 45 housed in the holder 9, a negative electrode 8 and an electrolyte 7, and the positive electrode 45, a protective film 3 provided on the diaphragm 4A, a first holder lid (inner lid) 1 for fixing the protective film 3, the holder 9 and the inner lid 1 An O-ring 2 disposed between them, a second holder lid (outer lid) 10 for fixing the inner lid 1, a correction resistor 14 connected in series to the positive electrode 45 and the negative electrode 8, and a thermistor for temperature compensation And 15. Further, the holder lid 101 constituted by the outer lid 10 and the inner lid 1 is provided with a through hole 16 serving as an oxygen supply path (space) passing through the protective film 3.

ホルダー9は、上部に開口を有し、該開口の外周に、ネジ山及びネジ溝からなり、外蓋10を螺合するためのネジ部が設けられている。   The holder 9 has an opening at the top, and a screw thread and a screw groove are provided on the outer periphery of the opening, and a screw for screwing the outer lid 10 is provided.

正極45は、酸素を電気化学的に還元する触媒電極4Bと、その電解液7側に配置された正極集電体5とから構成される。触媒電極4Bとしては、通常、金(Au)、銀(Ag)、あるいは白金(Pt)等が使用され、正極集電体5としては、通常、チタン(Ti)が使用されるが、いずれの材質もこれらに限定されるものではない。   The positive electrode 45 is composed of a catalyst electrode 4B that electrochemically reduces oxygen and a positive electrode current collector 5 disposed on the side of the electrolyte 7 thereof. As the catalyst electrode 4B, gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt) or the like is usually used, and as the positive electrode current collector 5, titanium (Ti) is usually used. The materials are not limited to these.

前記正極集電体5の下側には、これを保持する正極集電体保持部13が設けられている。
この正極集電体保持部13には、正極45に電解液を供給するための穿孔11及び正極リード線6を通すための穿孔12が設けられている。
正極集電体保持部13の材質は特に限定されるものではないが、通常、ABS樹脂が使用される。
Below the positive electrode current collector 5, a positive electrode current collector holding portion 13 for holding the same is provided.
The positive electrode current collector holding portion 13 is provided with a hole 11 for supplying the electrolytic solution to the positive electrode 45 and a hole 12 for passing the positive electrode lead wire 6.
Although the material of the positive electrode current collector holding portion 13 is not particularly limited, normally, an ABS resin is used.

本実施形態における隔膜4Aは、触媒電極4Bに到達する酸素が多くなりすぎないように、酸素の侵入を制御するために配置される。隔膜4Aとしては、酸素を選択的に透過させると共に、酸素ガスの透過量を制限できるものが好ましい。隔膜4Aの材質や厚さは特に限定されるものではないが、通常、四フッ化エチレン樹脂,四フッ化エチレン六フッ化プロピレンコポリマー等のフッ素樹脂、ポリエチレン等のポリオレフィン等が使用される。隔膜4Aは、多孔膜、無孔膜、更には、キャピラリー式と呼ばれる毛細管が形成された孔も含むものとする。   The diaphragm 4A in the present embodiment is disposed to control the infiltration of oxygen so that the amount of oxygen reaching the catalyst electrode 4B is not too large. The diaphragm 4A is preferably one that can selectively permeate oxygen and limit the amount of oxygen gas to be permeated. The material and thickness of the diaphragm 4A are not particularly limited, but usually, fluorine resins such as tetrafluoroethylene resin and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and polyolefins such as polyethylene are used. The diaphragm 4A includes a porous film, a non-porous film, and a hole in which a capillary tube called a capillary type is formed.

本実施形態における保護膜3は、隔膜4A上に設けられる多孔性樹脂膜であり、該隔膜4Aへのゴミ、チリの付着あるいは、水膜付着を防止する機能を有する。保護膜3の材質は特に限定されるものではないが、通常、四フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂が使用される。   The protective film 3 in the present embodiment is a porous resin film provided on the diaphragm 4A, and has a function of preventing adhesion of dust and dirt to the diaphragm 4A or adhesion of a water film. The material of the protective film 3 is not particularly limited, but a fluorine resin such as tetrafluoroethylene resin is usually used.

本実施形態における中蓋1は、保護膜3及び正極45の押圧端板として機能するものであり、ホルダー9と外蓋10とのネジ締めによって、O−リング2を介してホルダー9に押し付けられることで、気密性及び液密性を保持した状態で保護膜3及び正極45を前記ホルダー9に固定できるようになっている。中蓋1の材質は特に限定されるものではないが、通常、ABS樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート、フッ素樹脂等が使用される。   The inner lid 1 in the present embodiment functions as a pressing end plate of the protective film 3 and the positive electrode 45, and is pressed against the holder 9 via the O-ring 2 by screwing the holder 9 and the outer lid 10. Thus, the protective film 3 and the positive electrode 45 can be fixed to the holder 9 while maintaining the air tightness and the liquid tightness. The material of the inner lid 1 is not particularly limited, but usually, ABS resin, polypropylene, polycarbonate, fluorocarbon resin or the like is used.

本実施形態におけるO−リング2は、ホルダー9と中蓋1との間に配置され、ホルダー9と外蓋10とのネジ締めによって押圧されて変形することで、気密性及び液密性を保持できるようになっている。O−リング2の材質は特に限定されるものではないが、通常、ニトリルゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素樹脂等が使用される。   The O-ring 2 in the present embodiment is disposed between the holder 9 and the inner lid 1, and is pressed and deformed by screwing the holder 9 and the outer lid 10 to maintain airtightness and liquid tightness. It can be done. The material of the O-ring 2 is not particularly limited, but usually, nitrile rubber, silicone rubber, ethylene propylene rubber, fluorocarbon resin or the like is used.

本実施形態における外蓋10は、O−リング2及び中蓋1と共に、ホルダー9の開口を密閉するように構成されており、ホルダー9の開口の外周部に形成されたネジ部と螺合するように、内周部にネジ部が形成されている。外蓋1の材質は特に限定されるものではないが、通常、ABS樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート、フッ素樹脂等が使用される。   The outer lid 10 in the present embodiment is configured to seal the opening of the holder 9 together with the O-ring 2 and the inner lid 1 and is screwed with a screw formed on the outer periphery of the opening of the holder 9 As such, the screw portion is formed on the inner peripheral portion. The material of the outer lid 1 is not particularly limited, but normally, ABS resin, polypropylene, polycarbonate, fluorocarbon resin or the like is used.

なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、図1における記号1〜15は、これに限定されることなく、酸素センサとしての機能及び前述した酸素供給経路を備えていれば、各種設計変更が可能である。
また、本実施形態では、ガルバニ電池式酸素センサを用いて説明したが、本発明は、定電位式酸素センサにも適用することができる。
定電位式酸素センサは、正極と負極との間に一定電圧を印加するセンサであり、印加電圧は各電極の電気化学特性や検知するガス種に応じて設定される。定電位式酸素センサでは正極と負極の間に適当な一定電圧を印加すると、その間に流れる電流と酸素ガス濃度とは比例関係を有するので、電流を電圧に変換すれば、ガルバニ電池式酸素センサと同様に、電圧を測定することによって未知の気体の酸素ガス濃度を検出することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the technical idea thereof.
For example, the symbols 1 to 15 in FIG. 1 are not limited thereto, and various design changes are possible as long as they have the function as an oxygen sensor and the above-described oxygen supply path.
Moreover, although this embodiment demonstrated using the galvanic cell type oxygen sensor, this invention is applicable also to a constant potential type oxygen sensor.
The constant potential type oxygen sensor is a sensor that applies a constant voltage between the positive electrode and the negative electrode, and the applied voltage is set according to the electrochemical characteristics of each electrode and the gas type to be detected. In the constant potential type oxygen sensor, when an appropriate constant voltage is applied between the positive electrode and the negative electrode, the current flowing between them has a proportional relationship with the oxygen gas concentration, so if the current is converted to a voltage, the galvanic cell type oxygen sensor Similarly, by measuring the voltage, the oxygen gas concentration of the unknown gas can be detected.

なお、本発明はガルバニ電池式溶存酸素センサにも適用できる。
図2は、本発明の好適な他の一実施形態であるガルバニ電池式溶存酸素センサの断面構造を示す概念図である。
本発明に係るガルバニ電池式溶存酸素センサ(図2)は、隔膜21、正極22、電解液23、負極24、リード線25、補正抵抗26及び温度補償用サーミスタ27を備える。隔膜21は、例えば、四フッ化エチレン六フッ化プロピレンコポリマー膜からなる。正極22は例えば、炭素繊維電極に金を担持させた電極であり、金は酸素の電気化学的な還元に有効な触媒として働く。電解液23は、例えば、酢酸と酢酸カリウムと酢酸鉛の混合水溶液からなる。負極24は、例えば、鉛電極であり、リード線25は、例えば、チタン製である。温度補償用サーミスタ27は、ガルバニ電池式溶存酸素センサの外壁に取り付けられている。
上述した本発明をガルバニ電池式溶存酸素センサに適用することで、同様に、応答速度が速く、かつ、酸素センサとしての寿命も向上するガルバニ電池式溶存酸素センサを得ることができる。
The present invention is also applicable to a galvanic cell type dissolved oxygen sensor.
FIG. 2 is a conceptual view showing a cross-sectional structure of a galvanic cell type dissolved oxygen sensor according to another preferred embodiment of the present invention.
The galvanic cell type dissolved oxygen sensor (FIG. 2) according to the present invention comprises a diaphragm 21, a positive electrode 22, an electrolytic solution 23, a negative electrode 24, lead wires 25, a correction resistor 26 and a temperature compensating thermistor 27. The diaphragm 21 is made of, for example, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer film. The positive electrode 22 is, for example, an electrode in which gold is supported on a carbon fiber electrode, and the gold functions as an effective catalyst for the electrochemical reduction of oxygen. The electrolytic solution 23 is made of, for example, a mixed aqueous solution of acetic acid, potassium acetate and lead acetate. The negative electrode 24 is, for example, a lead electrode, and the lead wire 25 is, for example, made of titanium. The temperature compensation thermistor 27 is attached to the outer wall of the galvanic cell type dissolved oxygen sensor.
By applying the present invention described above to a galvanic cell type dissolved oxygen sensor, it is possible to obtain a galvanic cell type dissolved oxygen sensor that has a quick response speed and improves the life as an oxygen sensor.

次に、本発明を実施例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1〜4)
図1に示すガルバニ電池式酸素センサを作製した。なお、図1において、中蓋1はABS樹脂製、保護膜3は多孔性の四フッ化エチレン樹脂製シート、隔膜4Aは四フッ化エチレン六フッ化プロピレンコポリマー膜、触媒電極4Bは金(Au)、正極集電体5はチタン製、正極リード線6はチタン製、正極集電体5と正極リード線6は溶接して一体化されている。
Next, the present invention will be more specifically described based on examples, but the present invention is not limited thereto.
(Examples 1 to 4)
The galvanic cell type oxygen sensor shown in FIG. 1 was produced. In FIG. 1, the inner lid 1 is made of ABS resin, the protective film 3 is a porous tetrafluoroethylene resin sheet, the diaphragm 4A is a tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer film, and the catalyst electrode 4B is gold (Au The positive electrode current collector 5 is made of titanium, the positive electrode lead wire 6 is made of titanium, and the positive electrode current collector 5 and the positive electrode lead wire 6 are integrated by welding.

また、負極8はSn−5.0Sb合金(左数字はSn合金中のSbの質量%)、ホルダー本体9はABS樹脂製、外蓋10はABS樹脂製であり、ホルダー本体9および外蓋10には、それぞれネジが切られている。   Further, the negative electrode 8 is made of Sn-5.0Sb alloy (the left number is the mass% of Sb in the Sn alloy), the holder main body 9 is made of ABS resin, and the outer lid 10 is made of ABS resin. Each is threaded.

中蓋1、O−リング2、四フッ化エチレン樹脂製シート(保護膜)3、四フッ化エチレン六フッ化プロピレンコポリマー膜の隔膜4A、触媒電極4B、正極集電体5は、ホルダー本体9と外蓋10とのネジ締めによって押圧され良好な接触状態が保持される。中蓋1は押圧端板として機能し、また、O−リング2によって気密、液密性が確保されている。
11は正極および隔膜への電解液供給用の穿孔、12は正極集電体のチタンリード線部分を通すための穿孔である。
The inner lid 1, the O-ring 2, the tetrafluoroethylene resin sheet (protective film) 3, the diaphragm 4A of the tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer film, the catalyst electrode 4B, and the positive electrode current collector 5 The outer cover 10 and the outer cover 10 are screwed so that a good contact state is maintained. The inner lid 1 functions as a pressing end plate, and the O-ring 2 ensures air tightness and liquid tightness.
Reference numeral 11 is a hole for supplying an electrolyte to the positive electrode and the diaphragm, and 12 is a hole for passing a titanium lead portion of the positive electrode current collector.

電解液7には、表1に示すモル濃度のクエン酸−クエン酸三カリウム水溶液をそれぞれ用いた。   As the electrolyte solution 7, citric acid-tripotassium citrate aqueous solution of the molar concentration shown in Table 1 was used, respectively.

(比較例1)
電解液7として、表1に示すモル濃度のクエン酸水溶液を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例に係るガルバニ電池式酸素センサを作製した。
(Comparative example 1)
A galvanic cell type oxygen sensor according to a comparative example was produced in the same manner as in Example 1 except that a citric acid aqueous solution having a molar concentration shown in Table 1 was used as the electrolytic solution 7.

(参考例)
キレート剤として、特許文献1の実施例で使用されているEDTA(Etylene Diamine Tetraacetic Acid)・四ナトリウム水溶液(水に対する溶解度が25℃において60g/100ml)を用い、水に対する溶解度が飽和濃度に近いモル濃度(1.2mol/L)で、その他は実施例1と同様の図1に示す1年寿命のガルバニ電池式酸素センサを作製した。
(Reference example)
As a chelating agent, EDTA (Etylene Diamine Tetraacetic Acid) used in the example of Patent Document 1 · tetrasodium aqueous solution (60 g / 100 ml solubility in water at 25 ° C.) is used, and the solubility in water is close to the saturation concentration At the concentration (1.2 mol / L), a galvanic cell type oxygen sensor having a one-year life shown in FIG. 1 similar to that of Example 1 was manufactured.

[特性比較]
前記作製した複数のガルバニ電池式酸素センサに関し、作製後2ヶ月後の「90%応答速度」を評価した。90%応答速度は、大気中(酸素濃度21%)で各センサの出力が安定した状態にしてから、当該出力が安定したセンサに対して、濃度が100%酸素を通気し、当該濃度100%の酸素を通気することにより生じ得る出力(飽和出力)を100%として出力が90%変化するまでに要する時間を測定した。本評価試験においては、通気30分後の出力を飽和出力とした。上記評価試験により得られた結果を表1に示した。表1において、○は、90%応答速度が15秒未満であることを意味し、△は応答速度が15秒以上60秒未満を意味し、×は、応答速度が60秒以上であることを意味する。
[Characteristic comparison]
With respect to the plurality of galvanic cell type oxygen sensors prepared above, “90% response speed” after 2 months after preparation was evaluated. For the 90% response speed, after the output of each sensor is stabilized in the atmosphere (oxygen concentration 21%), the concentration 100% oxygen is ventilated to the sensor whose output is stabilized, and the concentration 100% The time required for the output to change by 90% was measured, with the output (saturation output) that can be generated by ventilating oxygen at 100%. In this evaluation test, the output after 30 minutes of ventilation was taken as the saturated output. The results obtained by the above evaluation test are shown in Table 1. In Table 1, ○ means that the 90% response speed is less than 15 seconds, Δ means that the response speed is 15 seconds or more and less than 60 seconds, and × indicates that the response speed is 60 seconds or more. means.

また、前記作製した複数のガルバニ電池式酸素センサを、360日間、同環境下、常温(25℃)で放置し、酸素センサの出力電圧が安定しているかどうかを評価した。なお、ここでいう出力電圧が安定するとは、図3に示すように、横軸を測定時間、縦軸を出力電圧として、測定時間における出力電圧の傾向をプロットした場合に、図3に示すような直線を描く場合をいう。   Further, the plurality of galvanic cell type oxygen sensors prepared above were left at normal temperature (25 ° C.) in the same environment for 360 days to evaluate whether or not the output voltage of the oxygen sensor was stable. As shown in FIG. 3, when the output voltage is stable, the horizontal axis represents the measurement time, and the vertical axis represents the output voltage, as shown in FIG. When we draw a straight line.

更に、温度40℃中、100%酸素ガスを通気して加速的寿命試験をおこなった。40℃では室温時の約2倍、100%酸素ガス通気で大気中での約5倍の電気化学反応が進行するため大気中、室温放置時の約10倍のスピードで寿命判断が可能である。加速的寿命試験は、参考例の寿命を1.0として、その他はその何倍になるかで評価した。
表1にその結果を示す。
Furthermore, an accelerated life test was conducted by passing 100% oxygen gas at a temperature of 40 ° C. At 40 ° C, the electrochemical reaction progresses about twice as much at room temperature and about five times as much as in air with 100% oxygen gas ventilated, so it is possible to judge the life at about ten times speed when left at room temperature in air. . The accelerated life test was performed by setting the life of the reference example to 1.0 and the other times.
Table 1 shows the results.

Figure 2019066328
Figure 2019066328

表1からわかるように、本試験の結果では、電解液のpHがpKa1±1.5の範囲外である比較例1は、出力が初期段階から不安定になり酸素センサの応答速度及び寿命を測定することができなかった。これに対し、電解液のpHがpKa1±1.5の範囲内である実施例4は、安定した出力電圧が得られ、酸素センサの寿命も参考例に比べて向上した。更に、電解液のpHがpKa2±1.5の範囲である実施例2、3及びpKa3±1.5の範囲内である実施例1は、実施例4より酸素センサの寿命が向上した。   As can be seen from Table 1, in the results of this test, Comparative Example 1 in which the pH of the electrolytic solution is out of the range of pKa1 ± 1.5, the output becomes unstable from the initial stage, and the response speed and life of the oxygen sensor It could not be measured. On the other hand, in Example 4 in which the pH of the electrolytic solution was in the range of pKa1 ± 1.5, a stable output voltage was obtained, and the life of the oxygen sensor was also improved as compared with the reference example. Furthermore, the life of the oxygen sensor was improved more than that of Example 4 in Examples 2 and 3 in which the pH of the electrolytic solution is in the range of pKa2 ± 1.5 and in Example 1 in which the pH of the electrolyte is pKa3 ± 1.5.

1 第1ホルダー蓋(中蓋)
2 O−リング
3 保護膜
4A 隔膜
4B 触媒電極
5 正極集電体
6 正極リード線
7 電解液
8 負極
9 ホルダー
10 第2ホルダー蓋(外蓋)
11 電解液供給用の穿孔
12 リード線用の穿孔
13 正極集電体保持部
14 補正抵抗
15 温度補償用サーミスタ
16 貫通孔
45 正極
101 ホルダー蓋
1 1st holder lid (middle lid)
2 O-ring 3 protective film 4A diaphragm 4B catalyst electrode 5 positive electrode current collector 6 positive electrode lead wire 7 electrolyte 8 negative electrode 9 holder 10 second holder lid (outer lid)
11: Perforation for electrolyte supply 12: Perforation for lead wire 13: Positive electrode current collector holding portion 14: Correction resistance 15: Temperature compensation thermistor 16: Through hole 45: Positive electrode 101: Holder cover

Claims (3)

ホルダーと、
前記ホルダー内に収容された正極、負極及び電解液を備え、
前記負極が電極反応に伴い溶解するものであり、
前記電解液はキレート剤を少なくとも含み、
前記電解液のpHは、前記キレート剤の25℃における酸解離定数Kaの逆数の常用対数pKa(=−log(Ka))に対して、pKa±1.5の範囲内である電気化学式酸素センサ。
With the holder,
And a positive electrode, a negative electrode and an electrolyte contained in the holder,
The negative electrode dissolves with an electrode reaction,
The electrolyte contains at least a chelating agent,
An electrochemical oxygen sensor wherein the pH of the electrolytic solution is within the range of pKa ± 1.5 with respect to the common logarithm pKa (= −log (Ka)) of the reciprocal of the acid dissociation constant Ka at 25 ° C. of the chelating agent .
前記pKaは、pKa2又はpKa3である請求項1に記載の電気化学式酸素センサ。   The electrochemical oxygen sensor according to claim 1, wherein the pKa is pKa2 or pKa3. 前記キレート剤は、クエン酸及びクエン酸塩の混合溶液である請求項1又は2に記載の電気化学式酸素センサ。
The electrochemical oxygen sensor according to claim 1 or 2, wherein the chelating agent is a mixed solution of citric acid and citrate.
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