Keramisches Sensorelement für einen Abgassensor und Verfahren zu seiner Herstellung

• Main Authors: Lehle, Hartwig, Renz, Hans-Joerg, Keller, Julian, Piwonski, Michael, Dotterweich, Oliver, Moser, Thomas, Glawe, Christoph, Sahm, Thorsten, Glanz, Uwe, Zorn, Katharina
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 02.12.2021
• Subjects: INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES; MEASURING; PHYSICS; TESTING

Keramisches Sensorelement (10) für einen Abgassensor, wobei das keramische Sensorelement (10) schichtförmig aufgebaut und länglich ausgebildet ist, wobei das keramische Sensorelement (10) in Längsrichtung einen Abgas-zugewandten Endbereich aufweist, wobei das keramische Sensorelement (10) in seinem Inneren einen in Schichtrichtung erstreckten Hohlraum (30) aufweist, wobei das keramische Sensorelement (10) eine elektrochemische Pumpzelle (38) aufweist, die eine erste Elektrode (16) aufweist, die dem Abgas (100) ausgesetzt ist, und die eine zweite Elektrode (18) aufweist, die in dem Hohlraum (30) angeordnet ist, und die einen Festelektrolyten (14) aufweist, der die erste Elektrode (16) mit der zweiten Elektrode (18) verbindet, wobei das keramische Sensorelement (10) in dem Abgas-zugewandten Endbereich eine Gaszutrittsbohrung (64) aufweist, die sich senkrecht zur Schichtrichtung in das keramische Sensorelement (10) hinein erstreckt und den Hohlraum (30) mit dem Abgas (100) verbindet, wobei das keramische Sensorelement (10) in dem Abgas-abgewandten Endbereich eine poröse Thermoschock-Schutzschicht (62) aufweist, die die Gaszutrittsbohrung (64) bedeckt, dadurch gekennzeichnet, das die Gaszutrittsbohrung (64) zur Thermoschock-Schutzschicht (62) hin eine größere Querschnittsfläche aufweist als zum Hohlraum (30) hin. The invention relates to a ceramic sensor element (10) for an exhaust gas sensor. The ceramic sensor element (10) has a layered design and is elongated, and the ceramic sensor element (10) has an end region facing the exhaust gas in the longitudinal direction, wherein the ceramic sensor element (10) has a cavity (30) extending in the layer direction in the interior, and the ceramic sensor element (10) has an electrochemical pump cell (38), which has a first electrode (16) that is exposed to the exhaust gas (100), a second electrode (18) that is arranged in the cavity (30), and a solid electrolyte (14), said solid electrolyte connecting the first electrode (16) to the second electrode (18). The ceramic sensor element (10) has a gas entry bore (64) in the end region facing the exhaust gas, said gas entry bore extending into the ceramic sensor element (10) perpendicularly to the layer direction and connecting the cavity (30) to the exhaust gas (100), and the ceramic sensor element (10) has a porous thermal shock protection layer (62) in the end region facing away from the exhaust gas, said protection layer covering the gas entry bore (64). The invention is characterized in that the gas entry bore (64) has a greater cross-sectional area towards the thermal shock protection layer (62) than towards the cavity (30).