JPS60259951A - 電気化学的素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気化学的素子に係り、特に平板状の固体電
解質を用いた電気化学的セルに対してヒータ層を積層せ
しめて構成される素子に関するものである。

従来より、固体電解質を用いた電気化学的素子にて構成
される装置、例えば自動車用内燃機関の排気ガス中の酸
素濃度を検出する酸素センサとして、ジルコニア磁器等
の酸素イオン伝導性の固体電解質を用いた、酸素濃淡電
池の原理を利用して酸素濃度をめるセンサ等が知られて
いる。また、かかる酸素センサと同様な濃淡電池の原理
を利用した水素、窒素、炭酸ガス等の検出器やポンプの
如き電気化学的装置（素子）も知られている。そして、
そのような装置の電気化学的素子として、かかる固体電
解質を平板状と為し、そして所定の電極を該固体電解質
の面に接して設けて、電気化学的セルを構成した積層構
造のものが、近年において注目を受けている。

而して、そのような電気化学的素子を積極的に作動せし
め、また、測定されるべき被測定ガスの温度が比較的低
い場合においても有効に作動せしめる上において、電気
化学的セルを構成する電極や固体電解質を適当なヒータ
によって高温度に加熱せしめる必要があり、このために
従来にあっては、固体電解質と電極により構成される電
気化学的セルの少なくとも一方の面倒に、蛇行する帯状
の発熱部を有するヒータ層を更に積層せしめて、該ヒー
タ層の発熱部により、かかる電気化学的セルの少なくと
も電極配設部位を加熱するようにした構成が明らかにさ
れている。

しかしながら、かかるヒータ層を設けた電気化学的素子
にあっては、それを有効に作動させるに充分な高温度に
加熱せしめ得るように、大きなヒータ電力を供給せしめ
た場合において、発熱部の過熱による断線等によって、
ヒータ寿命が短くなる問題が内在し、一方かかる電気化
学的素子（セル）を作動せしめ得る最低限の温度に加熱
し得るだけの必要最小限のヒータ電力を供給して、ヒー
タ寿命を向上させようとした場合においては、該ヒータ
層にて加熱される電気化学的素子部分の温度分布が不均
一となり、その加熱温度の低い個所における電気化学的
素子の作動を充分に行なわしめ得す、それによって測定
精度が低下する等という問題を惹起する。特に、かかる
従来のヒータ層の発熱部は、一般に同一幅、同一厚さの
帯状発熱部として形成されているが、そのような発熱部
を配置せしめた領域において、その中央部側の部分が、
その周辺部に比べて熱がこもり易く、より高温となると
ころから、かかる中央部側に位置する発熱部の断線が多
く惹起されることが認められている。

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その目的とするところは、発熱部が
配設された領域の中央部側に位置する発熱部の断線を抑
制して、ヒータ寿命の向上を図ると共に、電気化学的セ
ル、特にその電極配設部位を均一に加熱せしめ得るよう
にした電気化学的素子を提供することにある。

そして、本発明−にあっては、かかる目的を達成するた
めに、板状の固体電解質と該固体電解質に接して設けら
れた一対の電極とを含む電気化学的セルの少なくとも一
つと、該電気化学的セルの少なくとも一方の面倒または
該電気化学的セル中に積層された、該電気化学的セルの
少なくとも電極配設部位を加熱するための、蛇行する帯
状の発熱部を有するヒータ層とを有する電気化学的素子
において、該ヒータ層の前記発熱部の配置領域における
中央部側に位置する該発熱部の断面積を、その周辺部側
に位置する発熱部の断面積よりも大きくしたのである。

すなわち、かかる本発明に従えば、ヒータ層の発熱部の
配置された領域において、その中央部側の熱のこもり易
い部位に位置する発熱部の断面積が、その周辺部に位置
する発熱部の断面積よりも大とされることによって、中
央部側の発熱部の単位長さ当たりの電気抵抗が周辺部に
比べて小となり、従って発熱量が小さくなり、且つかか
る中央部側の発熱部の発熱密度が、その周辺部側のもの
よりも小さくされ、これによって中央部分の熱のこもり
を緩和するようにして、該発熱部の断線を効果的に抑制
せしめると共に、該発熱部による加熱領域における温度
分布を均一と為し、以て電気化学的セルの所定領域が均
一に加熱され得ることとなったのである。

以下、図面を参照しつつ、本発明を更に具体的に明らか
にすることとする。

まず、第１図には、本発明に従う電気化学的素子を構成
するヒータ層の一例が平面形態において示されている。

そこにおいて、ヒータ本体２は、発熱部４とそれを外部
電源に接続するためのリード部６，６とから構成されて
おり、基板８上にスクリーン印刷等の公知の手法によっ
て形成されている。

すなわち、このヒータ本体２の発熱部４やリード部６は
、一般に白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ル
テニウム、オスミウムの如き白金族金属とジルコニア、
イツトリア、アルミナ等のセラミックスからなる混合材
料にて、所定幅の帯状に形成されており、それら発熱部
４、リード部６の断面積の違いによる抵抗の差異によっ
て、換言すればリード部６ではより大きな断面積とされ
る一方、発熱部４では小さな断面積の導電通路とされる
ことによって、または発熱部４、リード部６を構成する
前記混合材料の組成を相違させることによって、リード
部６を介して外部電源から供給される電力により、かか
る発熱部４において、リード部６に比べてより大きな発
熱が惹起されて、目的とする加熱作用が発現され得るよ
うになっているのである。

なお、このように、ヒータ本体２を白金族金属等の導電
性金属とセラミックスとの混合材料にて構成することに
より、該ヒータ本体２を支持するセラミックスの基板８
との密着性や他のセラミックスとの密着性が改善される
こととなる。また、このようなヒータ本体２の形成は、
白金族金属等の導電性金属中に、前記セラミックスの微
粉末を混入せしめて、その焼成を行なうことによって、
効果的に行なわれ得るのである。

そして、このように基板８上に形成されるヒータ本体２
の発熱部４は、その上に積層される電気化学的セルの少
なくとも電極設置部位を有効に加熱し得るように、蛇行
した状態において、帯状に基板８の面上に設けられるこ
ととなるが、本発明にあっては、そのような蛇行する発
熱部４において、該発熱部４の配置領域における中央部
側に位置する中央発熱部分４ａの幅を、その周辺部側に
位置する周辺発熱部分４ｂの幅よりも大と為し、その断
面積をより大きくしたのである。

このような構造の発熱部４によれば、その配置領域にお
ける発熱部４の中央発熱部分４ａの断面積が大とされて
、その発熱密度が周辺部の発熱部分４ｂよりも小さくさ
れているところから、中央部分における熱のこちりが抑
制され、発熱部４の配設領域における温度分布が均一化
せしめられることとなるのであり、このために中央発熱
部分４ａの高温化（過熱）に起因する当該部分の断線等
が効果的に抑制され、以てその耐久性、換言すればヒー
タ寿命の改善が効果的に達成され得るのである。

また、第２図に示される本発明に従うヒータ層の異なる
例にあっては、前例の如く、基板８の長手方向に蛇行す
る発熱部４が、往復して配置される配置形態とは異なり
、基板８の幅方向に発熱部４が蛇行して、位置せしめら
れた配置形態とされていると共に、斜線で示される中央
発熱部分４ａが、周辺発熱部分４ｂよりも、その厚さが
厚くされており（幅は同一である）、例えば前者が１５
μｍの厚さとされる一方、後者の厚さが１０μｍとされ
ており、これによって中央発熱部分４ａの断面積が大と
なるよう、になっているのである。

さらに、本発明に従うヒータ層の異なる例が、第３図に
示されているが、そこにおいて、基板８の発熱部４配置
側先端部が、このヒータ層に積層される電気化学的セル
（図示せず）の先端部の形状に対応して、円弧状とされ
ている。すなわち、この円弧状先端部とされた基板８を
有するヒータ層と所定の電気化学的セルを積層してなる
電気化学的素子の先端部が円弧形状とされており、これ
によってヒータ層の発熱部４にて該電気化学的セル、特
にその電極配設部位を急激に加熱して、急激な温度変化
を与えた場合におけるクラ・ツクの発生を効果的に抑制
し得る構成とされている。そして、このような先端部が
円弧形状とされた基板８に対して、本発明に従う中央発
熱部分４ａの幅が周辺発熱部分４ｂの幅よりも大きくさ
れた発熱部４が、第１図と略同様なヒータパターンにて
配置されているのである。

なお、これらの実施例において、発熱部４の配置領域は
、電気化学的セルの少なくとも電極配設部位を加熱し得
る大きさにおいて、適宜に決定されることとなるが、一
般に該電気化学的セルとヒータ層との積層面に対して垂
直な方向に投影した投影図において、該電気化学的セル
を構成する電極を内包する大きさく広さ）において設け
られることが望ましい。換言すれば、電気化学的セルの
一対の電極の少なくとも何れか一つと平行な平面上への
該ヒータ層の発熱部４の投影図の輪郭が該電極の投影図
を内包するように、発熱部４が基板８上に設けられるこ
ととなるのである。

また、かくの如き本発明に従う発熱部４を有するヒータ
本体２を備えたヒータ部材（層）の特徴は、第４図（ａ
）、（ｂ）及び（ｃ）に示される、従来の発熱部４を存
するヒータ部材（層）との比較試験結果からも明白であ
る。なお、この比較試験には、本発明に従うものとして
、第１図に示されるヒータ構造のヒータ部材が用いられ
た。

すなわち、第５図（ａ）〜（ｄ）には、第４図（ａ）〜
（Ｃ）の従来のヒータ部材、及び第１図に示される、本
発明に従うヒータ部材における幅方向の温度分布が示さ
れているが、従来のヒータ部材に係る温度分布は、（ａ
）、（ｂ）及び（Ｃ）のグラフから明らかなように、中
央部に大きな山型を形成したり、また中央部が大きく凹
み、両側部が高温の状態となっており、何れも不均一と
なっていることが、よく理解される。しかるに、本発明
に従う第１図のヒータ部材においては、ヒータ幅方向に
おいて大きな温度変化はなく、２０〜３０°Ｃの幅で温
度変化するに過ぎないものであって、温度分布が著しく
均一化されていることが、第５図（ｄ）のグラフから明
確に理解されるのである。

また、耐久性の比較において、第１図及び第４図（Ｃ）
に示されるヒータ部材に対して過負荷試験を行ない、発
熱部４が８．３Ωの室温抵抗の下で、０．３Ｗ／分の割
合で入力増加を行なった場合における発熱部４の破壊（
溶断）時における電気入力の大きさを比べたところ、第
４図（Ｃ）のヒータ部材を用いた場合に２０Ｗであった
のに対して、本発明に従う第１図に示されるヒータ部材
は３０Ｗの高い破壊レヘルを示した（ｎ−３の平均値）
。

このように、本発明に従うヒータ部材（第１図）は、そ
の発熱部の変形、溶断、破壊レヘルが向上され、これに
よって中央発熱部分４ａでの溶断が減少され得たのであ
る。これは、発熱部４の中央発熱部分４ａにおける発熱
密度が減少され、また温度分布が均一化されたことによ
るものである。

さらに、かかる本発明及び従来のヒータ部材のそれぞれ
に急激に電圧をかけるステップ電圧印加試験を行なった
ところ、そのようなステップ電圧をかけた時に、半数の
サンプルにクラックが入る電圧（５０％クランク発生電
圧）は、発熱部４の室温抵抗値が８．３Ωの下で、第４
図（Ｃ）の従来のものが２０Ｖであるのに対して、本発
明に従う第１図に示されるヒータ部材にあっては２５Ｖ
の値を示し、昇温時におけるヒータ部材（層）のクラン
ク発生が減少され得ることが明らかとなった。

これは、第１図のヒータ部材における発熱部４の配置さ
れた領域の温度分布、特に昇温時における温度分布が均
一化されたことによるものである。

そして、このような本発明に従う構造のヒータ部材（ｉ
ｆ）は、従来のヒータ層と同様にして、所定の電気化学
的セルに対して積層されて、目的とする電気化学的素子
を構成するように用いられる゛こととなるが、その代表
的な一例が第６図以降に示されている。

すなわち、先ず、第６図には、本発明に従う電気化学的
素子の一具体例である酸素濃度検出素子の一つの構造が
展開されて示されており、また第７図には、そのような
素子の検出部の幅方向における断面形態が、その厚さ方
向において、より大きく拡大されて示されている。そし
て、この酸素濃度検出素子（酸素センサ）は、一つの電
気化学的セルを構成する酸素濃度検出セル１２とヒータ
層１４とが積層されて、一体焼結せしめられた構造とさ
れている。

すなわち、この素子を構成する酸素濃度検出セル１２は
、イツトリア添加ジルコニア磁器等によりなる、気密な
平板状の酸素イオン伝導性の固体電解質１６を有し、そ
の一方の側の面、即ち排気ガス等の被測定ガスに晒され
る面に、例えば白金よりなる多孔質層の測定電極１８が
設けられる一方、かかる固体電解質１６の他方の面（内
側面）には、該測定電極１８に対応する位置に、該測定
電極１８と同様な材質からなる、即ち多孔質の白金より
なる基準電極２０が設けられており、そしてそれら測定
電極１８、基準電極２０は、それぞれのリード部を介し
て、外部の電位差針等の測定装置（図示せず）に接続さ
れて、それら電極間の電位差が、従来の酸素センサと同
様に測定されるようになっているのである。

なお、内側の基準電極２０の周囲には、それが所定酸素
濃度の基準雰囲気、例えば空気等に晒されるように、ジ
ルコニア磁器等からなる気密な通路構成部材２２によっ
て基準ガス通路２４が形成されており（第７図参照）、
そしてこの基準ガス通路２４が、その開放された一端を
介して、大気ないしは他の基準ガス供給手段に接続せし
められることにより、所定の基準ガスが該基準ガス通路
２４内に導かれ、そして基準電極２０に接触せしめられ
るようになっている。

一方、ヒータＦｉ１４は、第１図に示されるヒータ本体
２とそれを挟む二枚のアルミナ等からなる電気絶縁層２
６．２６とから構成されている。そして、ヒータ本体２
は、前述のように、発熱部４とリード部６とを有し、且
つかかる発熱部４の中央発熱部分４ａの幅がその周辺発
熱部分４ｂより広くされて、その断面積が大きくなるよ
うに形成されている。また、この蛇行する帯状の発熱部
４の配置領域は、電気化学的セルとしての酸素濃度検出
セル１２を構成する電極１８．２０の配設部位を少なく
とも加熱せしめ得る大きさく広さ）において設けられて
いる。

従って、このような構造の酸素濃度検出素子にあっては
、ヒータ層１４の発熱部４による均一な加熱によって、
酸素濃度検出セル１２の電極１８゜２０が有効に加熱せ
しめられ得ると共に、発熱部４の中央発熱部分４ａの発
熱密度が、その周辺発熱部分４ｂよりも小さくされてい
るところから、熱がこもり難く、それ故に当該部分にお
ける断線が効果的に抑制され得て、その耐久性（ヒータ
寿命）が著しく向上され得るのである。

また、第８図及び第９図に示される酸素濃度検出素子の
第二の例にあっては、電気化学的セルとしての酸素濃度
検出セル１２に加えて、更に電気化学的セルとして、拡
散層となる板状の多孔質ジルコニア磁器等の多孔質固体
電解質２８とその上下に設けられた外側ポンプ電極３０
、内側ポンプ電極３２（測定電極１８との共通極）にて
構成される酸素ポンプセル３４が、積層、配置せしめら
れている。

そして、かかる酸素濃度検出セル１２の基準電極２０が
設けられた側の固体電解質１６の面に対して、同様な気
密なジルコニア磁器等からなる気密セラミックス層３６
が積層されると共に、更にその外側（図において下側）
に多孔質なアルミナ層等の電気絶縁層３８を介して、本
発明に従う所定のヒータ層１４が積層、一体化されてい
るのである。なお、このヒータ層１４は、第１図に示さ
れるヒータ本体２を上下の高抵抗ジルコニア層４０．４
２にて挟んで構成されている。また、それら高抵抗ジル
コニア層４０．４２に設けられたスリット４４は、左右
に配設される発熱部４及びリード部６の電気的な絶縁を
より一層有効に行なうためのものである。

従って、このような構造の酸素濃度検出素子にあっては
、外部からの電気入力によって作動せしめられる酸素ポ
ンプセル３４の電気化学的なポンプ作用によって、多孔
質固体電解質２８を通って測定電極１８に接触せしめら
れる雰囲気中の酸素濃度が制御せしめられる一方、基準
電極２０は、気密なセラミックス層３６と気密な固体電
解質１６にて挟まれた状態で気密に設けられているが、
電極自体が多孔質構造とされているところから、その多
孔構造内に、測定電極１８と基準電極２０との間に所定
の電流を流すことにより、換言すればポンプ作用にて所
定酸素濃度の基準雰囲気が収容されて、蓄えられるよう
になっており、そのためにそのような基準雰囲気に晒さ
れる基準電極２０と、上記制御された酸素濃度の雰囲気
に晒される測定電極１８との間において、それらガス中
の酸素濃度の差に基づく所定の起電力が測定されること
となるのである。

そして、このような被測定ガス中の酸素濃度の測定に際
して、−それら電気化学的セルとしての酸素濃度検出セ
ル１２及び酸素ポンプセル３４を加熱せしめるためのヒ
ータ層１４は、前述の如く、そのヒータ本体２の発熱部
４が、その配置領域における中央発熱部分４ａにおいて
、その周辺発熱部分４ｂよりも大きな断面積の導電路と
されていることにより、中央発熱部分４ａの単位長さ当
たりの電気抵抗が周辺発熱部分４ｂよりも小さくなり且
つ各々の発熱密度が小さくなり、前述の如く、温度分布
が均一なヒータ層と為し得ると共に、ヒータ寿命の有効
な改善を為し得たのである。しかも、このようなヒータ
層１４による電気化学的セル、特に酸素ポンプセル３４
の外側ポンプ電極電極３０．内側ポンプ電極３２部分の
均一な加熱は、かかる酸素ポンプセル３４のポンプ特性
を有利に発揮せしめ得るところから、測定電極１８に接
触せしめられる雰囲気中の酸素濃度のコントロールがよ
り正確に為され得て、酸素濃度検出素子の測定精度をよ
り向上せしめることができるのである。

このように、本発明は、電気化学的セルとして酸素ポン
プセル３４の如きポンプセルを含む電気化学的素子にお
いて、より一層有利な結果を得ることができるのである
。

また、下記第１表には、上記第８図及び第９図に示され
た酸素濃度検出素子において、そのヒータ層１４として
、第１図又は第４図（ａ）〜（Ｃ）のヒータ本体２を用
いた場合における断線が発生する最大入力値、及び外側
ポンプ電極３０の最大加熱温度がそれぞれ示されて°い
る。

この第１表の結果から明らかなように、本発明に従う発
熱部４の構成を採用することにより、ヒータ層１４の発
熱部４が断線するまでに３０Ｗもの大きな電力をヒータ
層に供給することができるのであり、その結果、酸素ポ
ンプセル３４の外側ポンプ電極３０をより一層高い温度
に加熱することができることとなったのである。

第　１　表 なお、かかる第８図及び第９図に示された電気化学的素
子としての酸素濃度検出素子（装置）にあっては、酸素
濃度検出セル１２の測定電極１８に接触せしめられる雰
囲気中の酸素分圧（８度）は、酸素ポンプセル３４の酸
素ポンプ機能と、拡散層としての多孔質固体電解質層２
８の拡散抵抗とによって制御され、かかる測定雰囲気中
の酸素分圧を実際の被測定ガスの酸素分圧よりも低く為
し得るところから、酸素分圧が理論空燃比の酸素分圧よ
り高いリーン雰囲気の排気ガスを発生するエンジンを制
御する上において、好適に用いられるものである。

尤も、このような酸素濃度検出素子は、上記の如きリー
ンバーンセンサとして用いられる他、また酸素分圧が理
論空燃比の酸素分圧に略等しい中性雰囲気の排気ガス等
を被測定ガスとする酸素センサや、更には酸素分圧が理
論空燃比の酸素分圧より低いリーン雰囲気の排気ガスを
被測定ガスとするリッチバーンセンサ等としても利用さ
れ得るものであり、何れも公知の測定方式に従って、対
象とする被測定ガスの酸素（測定成分）濃度がめられる
こととなる。

また、上述のように、本発明は、電気化学的セルの一つ
として、二つの電極間を流れる電流によって所定の電気
化学的ポンプ作用を為す電気化学的ポンプセル３４を積
層した構造のものにおいて、特に優れた結果をもたらす
ものであるが、そのようなポンプセルを備えた電気化学
的素子は、前記第８図及び第９図に例示されるものの他
、各種のものがあり、本発明がそのような各種構造のも
のにおいて有利に実施され得ることは、言うまでもない
ところであり、またそのようなポンプセルを含まない第
６図及び第７図に例示の如き電気化学的素子の他の構造
のものにあっても、本発明が適用され得ることは、勿論
である。

以上、本発明について、図面に示される具体例に基づい
て詳細に説明してきたが、本発明に係る電気化学的素子
は、そのような例示の具体的構造のみに限定して解釈さ
れるものでは決してなく、本発明の趣旨を逸脱しない限
りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修
正、改良等を加えた形態において実施され得るものであ
って、本発明がそのような実施形態のものをも含むもの
であることは、言うまでもないところである。

例えば、本発明に係る電気化学的素子は、例示の如く電
気化学的セルの一つ若しくは二つ、或いはそれ以上を含
むものであっても同等差支えなく、またヒータ層は、例
示の如く、電気化学的セルの外側に配置される場合の他
、二つの電気化学的セルの間に挟まれた状態において設
けられたり、また複数のヒータ層にて電気化学的セルを
挟むようにして設けられたりした構成を採用することも
可能である。

また、本発明に係る電気化学的素子は、例示の如き酸素
濃度検出素子として酸素センサに有利に用いられ得るも
のであるが、このような酸素の検出以外にも、窒素、二
酸化炭素、水素等の流体中の電極反応に関与する成分の
検出器或いは制御器等にも適用され得るものである。

以上の説明から明らかなように、本発明に従う電気化学
的素子は、電気化学的セルに積層せしめられるヒータ層
の発熱部を、その配設領域における中央部側部分の断面
積をその周辺部側に位置する部分の断面積よりも大きく
なるように形成せしめたものであって、これにより温度
分布の均一化を図り、またヒータの耐久性を向上せしめ
得たものであって、そこに本発明の大きな工業的意義を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図はそれぞれ本発明において用
いられるヒータ層のヒータ本体の発熱部の配置パターン
の異なる例を示す要部平面図であり、第４図（ａ）、（
ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ従来のヒータ層の異なる例を
示す要部平面図であり、第５図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）
及び（ｄ）はそれぞれ第４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）及
び第１図に示されるヒータ部材の幅方向における温度分
布を示すグラフであり、第６図及び第８図はそれぞれ本
発明に従う電気化学的素子の一例に係る酸素濃度検出素
子の異なる例を示す、展開状態における斜視説明図であ
り、第７図及び第９図はそれぞれ第６図及び第８図にお
ける■−■断面及び■−■断面を示す略図である。 ２；ヒータ本体　Ｋ：発熱部 ４ａ；中央発熱部分 ４ｂ二周辺発熱部分 ６：リード部　８：基板 １２：酸素濃度検出セル １４：ヒータ層　１６：固体電解質 １８：測定電極　２０：基準電極 ２２：通路構成部材 ２４：基準ガス通路 ２６：電気絶縁層　２８：多孔質固体電解質３０：外側
ポンプ電極 ３２：内側ポンプ電極 ３４：酸素ポンプセル ３６：気密セラミックス層 ３８：電気絶縁層 ４０．４２：高抵抗ジルコニア層 ４４ニスリツト 出願人　日本碍子株式会社 第７図 第９図 手続ネ甫正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 電気化学的素子 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　（４０６）日本碍子株式会社 ４、代理人 昭和５９年９月５日 （発送日　昭和５９年９月２６日） ６、補正の対象 ７、補正の内容 明細書第２５頁第６行乃至第９行目の「第５図（ａｌ、
・・・示すグラフであり、」を下記の通りに訂正する。 記 「第５図はヒータ部材の幅方向における温度分布を示す
グラフであり、ｔａｇ、　（ｂ）、　ｆｃｌ及び（ｄｌ
はそれぞれ第４図（ａｌ、　（ｂｌ、　（ｃｌ及び第１
図に示されるヒータ部材に対応しており、」 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ　板状の固体電解質と該固体電解質に接して設け
   られた一対の電極とを含む電気化学的セルの少なくとも
   一つと、該電気化学的セルの少なくとも一方の面倒また
   は該電気化学的セル中に積層された、該電気化学的セル
   の少な（とも電極配設部位を加熱するための、蛇行する
   帯状の発熱部を有するヒータ層とを有する電気化学的素
   子において、 該ヒータ層の前記発熱部の配置領域における中央部側に
   位置する該発熱部の断面積を、その周辺部側に位置する
   発熱部の断面積よりも大きくしたことを特徴とする電気
   化学的素子。 （２）前記電極が、前記電気化学的セルとヒータ層との
   積層面に対して垂直な方向に投影した投影図において、
   前記発熱部の配置領域内に内包される特許請求の範囲第
   １項記載の電気化学的素子。 （３）前記ヒータ層の発熱部が、白金族金属とセラミッ
   クスからなる混合材料にて構成される特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の電気化学的素子。 （４）前記電気化学的セルとして、二つの電極間を流れ
   る電流によって電気化学的なポンプ作用を為す電気化学
   的ポンプセルと、測定成分の濃度差に基づいて二つの電
   極間に生じる起電力を測定する電気化学的センサセルと
   が含まれる特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに
   記載の電気化学的素子。