CN1292513C - 空气再生式电池 - Google Patents

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Abstract

跑道型空气再生式电池(10)，其具有阴极(50)、阳极(80)和隔离层(40)。电池(10)可以包括：具有跑道型断面的壳体(20)；设置在壳体中的阴极组件(30)；设置在阴极组件其中一端上的底座槽(70)；和设置在壳体中的阳极材料。电池(10)还可以包括一个设置在壳体中的密封组件(140)。密封组件(140)可以包括一个集电器(100)，该集电器(100)具有使电池均匀放电达到最大的形状。

Description

空气再生式电池
技术领域
本发明在总体上涉及空气再生式电化学电池。
背景技术
通常电池用作电能源。电池包括一个通常叫做阳极的负电极，和一个通常叫做阴极的正电极。阳极包含可以氧化的活性材料；阴极包含可以还原的活性材料。阳极活性材料能还原阴极活性材料。为了防止阳极材料和阴极材料直接反应，通过一个隔离层使阳极和阴极彼此电绝缘。
当用电池作为装置中的电能源时，将电接触制成阳极和阴极，同时让电子流过装置，并让各自的氧化反应和还原反应发生，以便提供电力。与阳极和阴极接触的电解液含有流过两电极之间隔离层的电子，以便保持整个电池在放电过程中电荷平衡。
空气再生式电池，也称为空气助力式或空气复原式电池，它是一种在低放电或没有放电期间用空气使它的阴极再充电的电池。其中一种类型的空气再生式电池应用锌粉作为阳极，二氧化锰(MnO2)作为阴极，和氢氧化钾水溶液作为电解液。在阳极处，锌氧化成锌酸盐：
在阴极处，MnO2还原成氢氧化锰：
当电池不使用时或者当放电速率足够慢时，大气中的氧就进入电池并与阴极反应。氢氧化锰氧化而形成MnO2：
在高放电速率过程中，空气再生式电池通过还原“新鲜的”(未还原的)MnO2象普通碱性电池一样工作。在低放电速率和没有电流流动的静止期间，通过大气中的氧使“消耗的”(还原的)MnO2复原或再充电到新鲜状态。因为氧必须对MnO2起作用来再充电，所以电池的阴极必须不被电解液完全润湿。如果阴极浸有湿的电解液，则阴极内部的空气输送性能下降并妨碍MnO2的再充电。
发明内容
在一方面，本发明以具有阴极、阳极和隔离层的跑道型(racetrack)空气再生式电池为特色。阴极可以包括二氧化锰，而阳极可以包括锌。电池可以对阴极提供良好的空气分配，并提供保护以免漏泄电解液。还可以将若干电池堆垛在一起，以便提供高的容量和更高的电压。
在另一方面，本发明以一种空气再生式电池为特色，该空气再生式电池包括：具有跑道型断面的壳体；设置在壳体中的阴极组件；和设置在壳体中的阳极材料。底部可以是一个底座槽。阴极组件可以包括阻挡层和二氧化锰。阳极材料可以包括锌。壳体可以包括槽。底座槽可以使阴极能与壳体形成更好的电接触，并且一般提供保护以免电解液漏泄。底座槽和槽有助于提供阴极组件和壳体之间的空气室，以便对阴极提供良好的空气分配。
在另一方面，本发明以一种跑道型空气再生式电池为特色，该空气再生式电池包括：具有跑道型断面的壳体；设置在壳体中的阴极组件；设置在壳体中的阳极材料；和设置在壳体中的密封组件，密封组件包括一个集电器，该集电器具有使电池的均匀放电达到最大的形状。集电器可以基本上沿着电池纵向轴的整个长度延伸。集电器其中至少两个分开的部分可以基本上沿着电池纵向轴的整个长度延伸。集电器的其中一部分可以近似是三角形。集电器可以提供电池的均匀放电，用于始终如一和最佳的电池性能。
在另一方面，本发明以一种装配跑道型空气再生式电池为特色。方法包括：(a)将阴极组件插入具有跑道型断面的壳体；(b)将阳极材料放入壳体中；(c)将密封组件插入壳体中，该密封组件具有一个集电器；和(d)将壳体密封。方法还包括：将一阻挡层安放在阴极组件附近；围绕阴极组件安放空气扩散层；和将一底座槽安放在阴极组件的其中一端上。方法可以包括在壳体中形成槽。将壳体密封可以包括机械卷边。
附图说明
下面，以附图和说明陈述本发明其中一个或多个实施例的详细情况。本发明的另一些特点、目的，和优点从说明和附图中，及从权利要求书中将明显看出。
图1是本发明的跑道型空气再生式电池的部件分解图。
图2是本发明的跑道型空气再生式电池的剖视图。
图3是本发明的跑道型空气再生式电池的另一种剖视图。
图4是示出用含1％PTFE的阴极形成的打开和闭合电池的电压(V)-电流(mA/g MnO2)关系曲线图。
图5是示出用含7％PTFE制成的阴极形成的打开和闭合电池的电压(V)-电流(mA/g MnO2)关系曲线图。
图6A-B是具有缝隙的跑道型电池的透视图。
图7是在壳体壁中具有空气入口孔的未封装的电池壳体其中一部分的配置图，测量是以毫米计。
图8A-B是具有槽的电池壳体剖视图。
图9A-B是集电器的透视图。
图10是本发明装配好的跑道型空气再生式电池透视图。
具体实施方式
参见图1-3，空气再生式电池10包括一个具有跑道型断面的壳体20。在各图中，在涉及相同元件的不同图中，都采用相同的标号。壳体20包括阴极组件30，该阴极组件制成装配在壳体20内，以便限定空腔。阴极组件30包括隔离层40、阴极50、和阻挡层60。阴极组件30还包括一个安放在一端上的底座槽70。设置在阴极组件30空腔内的是阳极80。设置在阴极组件30另一端的是密封组件140，该密封组件包括一个集电器160。壳体20比如通过机械卷边密封，以便形成电池10。一般，装配电池10的方法包括将阴极组件30和阳极80放入壳体20中，并将壳体20密封，以便形成电池10。
作为此处所用的，“跑道型”意思是指一个电池在两个端面之间具有一个端面或断面，其周边是细长的并且具有一对总体平行的边。周边可以具有，例如，两个长的平行边，它们通过两个弯曲端接合，或者可以一般是卵圆形(其中包括，例如，由椭圆数学方程所限定的周边)，或者一般具有例如象豌豆荚一样的拱形。
电池10的尺寸取决于电池的应用或使用。例如，电池10的尺寸可以具有并排排列的多个圆柱形电池(比如，AA，AAA)的近似尺寸。电池10还可以这样定尺寸，以便它能堆垛在另一些电池上。壳体一般用镀镍的钢(可购自Thomas Steel Co.，Charlotte，NC)制造。
阴极50在集电器(未示出)上形成，以便改善阴极50的导电率特性和物理强度。集电器是一种由膨胀式，导电的金属或合金，如镀镍的钢制成的格栅(grid)。格栅可以更容易使阴极形成所希望的形状。此外，可以将格栅焊接到底座槽70上，以便在阴极50和壳体20之间提供更好的电接触，如下面所述。
阴极50可以包括几种材料的混合物，这些材料包括MnO2、疏水性粘合剂和碳粒子。阴极50可以包括60-93％，优选80-93％的MnO2和2-25％粘合剂，余量是碳粒子。阴极50优选的是厚0.4-1.4mm，不过阴极50的特定尺寸随电池10的大小和应用，比如放电的深度而变。阴极50中的MnO2可以包括电解合成的MnO2(EMD)、化学合成的MnO2(CMD)、EMD和CMD的混合物、或化学改性的MnO2(p-CMD)。优选的是，阴极50包括EMD。阴极50中的MnO2可以比如，从Kerr-McGeeChemical Corp.(Henderson，NV)得到。
粘合剂可以是一种聚合物如聚四氟乙烯(PTFE)，另外的含氟乙烯，或聚乙烯，并且以足够的量存在，以便产生防潮(亦即，限制阴极被电解液浸渍)而同时不妨碍包括MnO2放电在内的电化学反应。
由于气体扩散电极是有效的，所以电子导电率、离子导电率和气体扩散性能之间的平衡必须进行优化。这种平衡可以用有效量的粘合剂，MnO2和碳在阴极中完成。电解液排斥剂太高的阴极防止电解质渗透可能是有效的，并且对气体输送性质是有效的，但它可能具有MnO2很差的离子导电率和放电效率。阴极50的再充电能力取决于大气中氧扩散到阴极50中的速率及氧和MnO2之间的化学反应速率。
参见图4，图4证明了防潮的优点。在阴极混合物中只有1％PTFE情况下，用1％PTFE所形成的阴极放电效率对打开和闭合电池没有显著不同。阴极浸有电解液并且空气不能进入，以便使MnO2放电。
参见图5，当阴极中的PTFE的量为7％时，在打开电池中MnO2的放电效率比闭合电池中的MnO2放电效率高7倍以上。这种结果证明，空气可以进入电池并使MnO2再充电。优选的是，阴极50包括PTFE的量在2-25％之间，而更优选的是在2-7％之间。
而且，尽管具有不足量电解液排斥剂的阴极可以具有良好的离子导电率，但离子浓度梯度可以造成润湿或浸渍并且可能有损于气体扩散性能和MnO2的再充电。加碳量在5-15％之间可以提供有效的电子和离子导电率。碳粒子是以能使MnO2再充电有效的量存在的高表面积的碳。可以使用的不同类型的碳包括，但不限于，Black Pearls 2000(Cabot，Billcrica，MA)、Vulcan XC-72(Cabot)、Monarch 1300、Shawinigan Black、Printex、Ketjen Black、和PWA。
阴极50制成装配在壳体20内，同时保持阴极组件30和壳体20之间空气室90。空气室90让空气分布到阴极50上。例如，阴极50可以在一个合适大小的心轴上成形，以便形成一个跑道型阴极组件30。
阴极组件30用阻挡层60包裹。当电池10老化时，阳极材料80中的电解液可以例如，通过阴极50的毛细作用，穿过阴极50，并从电池10中漏出。阻挡层60，一般是厚0.1-0.2mm，可透过空气的材料如PTFE，它限制电解液漏出电池10。
如下面所述，在本发明的其中一个实施例中，此处壳体20具有在壳体壁上形成的空气进入口，阻挡层60用空气扩散层包围(未示出)。在电池10放电过程中，阳极80中的锌(Zn)可以氧化成氧化锌(ZnO)，同时增加了阳极80的体积并将阴极推得贴着壳体20的侧边上。空气扩散层通过限制阴极50妨碍或堵住壳体内的空气入口，有助于保持阴极50和壳体20之间的空气扩散空间或空气室，因而使电池10能再充电。空气扩散层通常是一种0.1至0.2mm厚的多孔或纤维状的材料，如过滤材料(比如，Whatman(Clifton，NJ)Grades 54、F490-08、和F490-02)。
作为此处所用的，“底座槽”一般意思是指一种使壳体20与阳极80和/或阴极50的底部分开的构件。构件优选的是具有一个底部和绕该底部延伸的壁。优选的是，底座槽是导电的，并且制造成比如，通过具有跑道型形状，装配在阴极组件30的末端上和装配在壳体中。
优选的底座槽70，比如，用镀镍的钢制造的底座槽70，安放在阴极组件30的其中一端上。底座槽70含有阴极组件30，以便使电解液漏泄减至最少并在阴极50和壳体20之间提供更好的电接触。底座槽70可以通过焊接连接到阴极组件30上。焊接使底座槽70固定到阴极组件30上并提供壳体20，底座槽90和阴极50之间更好的电接触。如图2和3所示，底座槽70优选的是具有凸边(rim)，以便帮助保持阴极组件30和壳体20之间的空气室，例如，对一种跑道型电池10来说，底座槽70可以成形为一种跑道型的壳体，该壳体具有适合于接触壳体20的凸边和底面，如图1所示。另外，底座槽70可以限定一个槽75，阴极组件30安放于该槽75中。在把底座槽70安放在阴极组件上之前，可以在槽75中放入密封剂100作为阻挡层，以便限制电解液穿过阴极组件30漏泄并流出电池10。密封剂典型的是一种沥青密封剂，如从BiWax Corp。购得的Asphalt B1128。
隔离层40安放在阴极组件30中。用隔离层40来装入阳极80并使阳极80与阴极50电绝缘，以便使电池10不会因阴极50和阳极80直接反应而短路。隔离层40一般厚0.05-0.08mm，它典型的是一种多孔的电绝缘聚合物，如聚丙烯(Celgard 5550、Celanese(Summit，New Jersey))或聚乙烯醇(PVA)，该聚合物能使阳极材料80中的电解液接触阴极50。如图1所示，隔离层40可以是一种跑道型的容器，该容器具有一敞开端和一闭合端。隔离层40在适当尺寸的心轴上形成，以便装配在阴极组件30的内部。可供选择地，隔离层40可以在现场加上。例如，0.05-0.1mm厚的固态PVA薄膜可以通过用含5-20％PVA的水溶液涂装阴极50并在约60℃下将阴极50烘干来形成，上述PVA水溶液具有一种消泡剂和一种防止有机物生长的杀菌剂。在现场涂装的隔离层，例如，在1999年3月29日提交的美国专利申请No.09/280,367中进行了说明，其内容包含于此，以供参考。
顶盖110安放在阴极组件30的敞开端上。如图1所示，顶盖110典型的是用一种非导电的材料如尼龙制成，将它加工成一定尺寸以便装配在隔离层40和阴极组件30的敞开端上，并与密封件120配合，如下面所述。就象底座槽70一样，顶盖110限定一个槽115。在阴极组件安放到顶盖110中之前，如图2所示，将一种沥青密封剂130安放在槽115中，以便起一种防止电解液漏泄的阻挡层作用。
阴极组件30这样安放在壳体20中，以使阴极50导电式接触壳体20。阴极30通过底座槽70导电式接触壳体20。如果不用底座槽70，则阴极30可以直接接触壳体20。对阴极30来说，为了直接接触壳体20，活性材料50首先可以没有集电器。然后可以将集电器焊接到壳体20上。
阳极材料80典型的是一种含有混合物的凝胶，该混合物包括锌、电解液和胶凝剂。锌的含量按重量计是在60和80％之间，优选的是按重量计约70％。电解液可以是一种(9N)氢氧化钾的水溶液。电解液可以包括按重量计约25和35％之间的氢氧化钾，优选的是含约30％的氢氧化钾。电解液也可以包括约1和2％之间的氧化锌。
更多在下面说明的胶凝剂，有助于防止电解液从电池中漏泄，并有助于使锌粒子悬浮。
锌材料可以是一种与铅、铟、铝或铋形成合金的锌粉。例如，锌可以与400和600ppm之间(比如，500ppm)的铅，400和600ppm之间(比如，500ppm)的铟，或约50和90ppm之间(比如，70ppm)的铝形成合金。锌材料可以是空气吹制或旋制(spun)的锌。合适的锌粒子，例如在1998年9月18日提交的美国专利申请No.09/156,915，1997年8月1日提交的美国专利申请No.08/905,254和1998年7月15日提交的美国专利申请No.09/115,867中已作了说明，其中每篇文献的内容都包含于此，以供参考。锌可以是粉末。锌粒子可以是球形或非球形的。例如，锌粒子可以是针状(具有至少两个纵横尺寸比)。
锌材料包括大部分具有粒径在60目和325目之间的粒子。例如，锌材料可以具有下列的粒径分布：
在60目筛上部分占0-3％重量；
在100目筛上部分占40-60％重量；
在200目筛上部分占30-50％重量；
在325目筛上部分占0-3％重量；
在筛盘上部分占0-0.5％重量。
合适的锌材料包括从Union Miniere(Overpelt，比利时)、Duracell(美国)、Noranda(美国)、Grillo(德国)或Toho Zinc(日本)购买的锌。
胶凝剂优选的是一种吸收剂聚丙烯酸盐。吸收剂聚丙烯酸盐具有如美国专利No.4,541,871所述测量的，每克胶凝剂少于约30克盐水的吸收本领范围，其内容包含于此，以供参考。阳极凝胶包括按阳极材料中锌的干重计不到1％的胶凝剂。优选的是胶凝剂含量是在按重量计约0.2和0.8％之间，更优选的是按重量计在约0.3和0.6％之间，而最优选的是按重量计约0.33％。吸收剂聚丙烯酸盐可以是用悬浮聚合法制成的聚丙烯酸钠。合适的聚丙烯酸钠具有平均粒径在约105和180微米之间和pH约为7.5。合适的胶凝剂，例如，在美国专利No.4,541,871，No.4,590,227或No.4,507,438中已有说明。
在某些实施例中，阳极凝胶可以包括一种非离子表面活性剂，及一种铟或铅的化合物，如氢氧化铟或乙酸铅。阳极凝胶可以包括含量在约50和500ppm之间，优选的是在50和200ppm之间的铟或铅的化合物。表面活性剂可以是一种非离子磷酸盐表面活性剂，如涂装在锌表面上的非离子磷酸烷基酯或磷酸芳基酯(比如，从Rohm & Haas购买的RA600或RM510)。阳极凝胶可以包括含量在约20和100ppm之间的涂装到锌材料表面上的表面活性剂。表面活性剂可以用作产生气体的抑制剂。
在阳极材料80已放入壳体20之后，把密封组件140(其中包括密封件120)，集电器160，和支承板150放入壳体20中。提供密封组件140，以便帮助防止阳极材料漏泄，密封电池10，和当电池10在装置中使用时将阳极连接到外部电路上。
如图1和2所示，密封件120这样制成容纳集电器160和与顶盖110配合，以使阳极材料不从电池10漏泄。密封件120典型的是用一种不导电的材料如尼龙制造。密封件120具有一个孔170，以便容纳集电器160。尽管密封件120可以具有一个以上的孔，以便容纳许多集电器，比如，许多钉子形状的集电器，但同时也具有较少数的孔使阳极材料80从电池10漏泄的机会减至最小。
密封件120还具有至少一个空气入口孔180。阴极50的再充电能力部分地取决于大气氧扩散到阴极50中的速率及氧和MnO2之间的反应速率。孔180让空气到达阴极50，以便MnO2阴极可以再充电。使电池10中的孔180数目达到最大可以优化电池10的性能，但也可能增加制造成本，视如何形成孔而定，比如，通过注模法、刺穿、切割、或激光钻孔。典型的是，6-18个孔180，围绕密封件120均匀分布，靠近密封件120的外周边，以便提供均匀的放电和始终一致的性能。孔180优选的是直径为0.5-1mm，并且在密封件120注模过程中制造。
可供选择地，空气入口孔180可以在壳体20的壁中形成。安放在壳体20壁中的孔180，可以减少用于空气进入壳体20的扩散路线，因而改善了电池10的再放电效率。与上述孔180相同，在壳体20的壁中形成的孔，可以是具有约0.1mm直径至直径约1mm的孔。孔180也可以形成为细长的缝隙182。例如，图6A示出一个电池壳体20，该壳体20在壳体20的每个弯曲端处，都具有3个通气缝或缝隙182。通气缝182，通过从一部分壳体中移走材料，比如，通过冲孔形成，该通气缝182延伸到壳体20中0.2-0.5mm，视壳体的厚度和通气缝的宽度而定。各种具有通气缝的电池在1999年8月13日提交的美国专利申请No.09/374,277中已作了更详细的说明，其全部内容都包含于此，以供参考。参见图6B，细长的缝隙182，宽约0.1-0.4mm，也可以通过激光切割壳体20形成。选定缝隙182的特定尺寸来使电池具有最佳而均匀的性能，视电池的大小及对电池的应用而定。用于空气入口孔的另一些结构是可能的。
一般，孔180在壳体20的侧壁上形成还是在密封件120中形成都随电池的应用和/或孔180的面积和扩散路程长度之间的比例(该比例有时叫做A/L比)而变。例如，扩散路程长度可以是空气室90的长度。具有大A/L比的电池可以快速再充电或复原，但它们可以快速变干并具有短的搁置寿命。具有小A/L比的电池具有长的搁置寿命，但它们很慢地复原。孔180一般具有约0.3mm的直径，并且典型的是用激光钻孔法形成。图7示出在侧壁上具有空气入口孔180的未封装电池壳体20的其中一部分。在本发明的这个实施例中，除了或可供选择地使用空气扩散层之外，槽185可以在壳体20中形成，以便限制阴极50妨碍空气入口孔180，如图8A-B所示。槽185典型的是延伸到壳体20中约0.1-0.2mm，这近似是空气扩散层的厚度。如图8A所示，槽185可以刚好围绕电池10的中心延伸，因为使阳极材料80膨胀典型的是阴极组件30的中心鼓起最多。在图8B所示的另一个实施例中，电池10可以包括数个槽185，它们沿着电池10的高度间隔开。槽185典型的是在电池10已组装好之后形成，以便阴极组件30可以插入壳体20中；槽185通过围绕压痕轮碾压电池10而变形。
密封件120还限定一个凹槽190，凹槽190加工成一定尺寸，用于装入支承板150。支承板150用一种电导体，比如镀镍的钢制造，它这样定好尺寸装配在凹槽190中，以便电池10可以通过在密封件120上方将壳体20机械式卷边进行密封。支承板150具有一个孔，以便容纳集电器160，将集电器160铆接到支承板150上以便提供电接触。
阳极集电器160加工成一定形状，以便提供具有均匀放电的电池10。因为跑道型电池的长度典型的是大于它的厚度，亦即，它是各向异性的，所以将集电器160这样加工成一定形状，以使集电器160和阳极80的反应界面之间的距离减至最小，并且整个电池10一般都是均匀的。非均匀的放电可以导致不一致的电池性能，并低于电池的最佳容量。因此，为了有效的电流收集，将集电器160加工成一定形状，以便基本上沿着电池10的整个长度延伸，来帮助电池10以均匀的速率放电。例如，如图9A-B所示，集电器160可以是一个象铁丝一样的构件，该构件具有至少两个基本上沿着电池10整个长度延伸的分开部分，或者它可以同样地成形为三角形。集电器160用一种导电材料，如黄铜或镀锡的黄铜丝制造，这种黄铜丝能耐阳极材料80的腐蚀作用。集电器160也制成与密封件170中的孔配合。
电池10通过在支承板150上方将壳体20机械式卷边来密封。将组装好的电池10安放在大小相近的模具内，并且在支承板150和密封件120上方将壳体20的凸边机械式卷边，同时将电池10密封。此外，为了防止电池10在贮存期间漏泄，比如，由于电池10的膨胀和收缩，密封壳体20包括沿着卷边提供密封剂，比如，沥青密封剂(BiWaxCorp.)。图10中示出组装好的电池10。
实例
跑道型空气再生式电池制备如下。
将阴极切割到所希望的尺寸(12mm×86mm)。将瓷花金属板的3-4mm宽区域刮去，以便露出集电器格栅(grid)。将一约14mm长的薄片(tab)焊接到露出的格栅上。
阴极组件通过将隔离层切割成合适的尺寸并将它围绕心轴卷起形成，该心轴具有比电池壳体相应的宽度、长度和半径都小的跑道型设计。将隔离层的端部加热密封。
将阴极紧密地绕在隔离层顶部的心轴上。预先切开的Teflon(阻挡)层缠绕在心轴上，同时拉紧该层，以便提供紧配合。空气扩散层包围Teflon层。
采用一种注射器，将密封剂分配在壳体的底上。阴极组件滑落心轴并转移到壳体上，该壳体具有10个如图7所示定位的孔。将稍大的跑道型心轴插入壳体，以保证隔离层和阴极之间的紧配合，而同时不使阴极组件压住壳体的壁。将薄片焊接到壳体的侧壁上。
采用一种注射器，将密封剂分配在阴极的顶部上。采用一种注射器，将锌阳极分配到阴极和隔离层所形成的空腔中。穿过密封件和支承板插入阳极集电器端部，然后铆接到支承板上，以便形成顶部子组件。
将顶部子组件安放在阴极顶部上。将电池安放在尺寸相近的模具中，并通过在密封件和支承板上方将壳体的边缘机械式卷边将电池密封。
本说明书中所提到的所有出版物和专利的内容都包含于此，以供同等程度地参考，就好象每个独立的出版物或专利都专门和独立地把内容包含于此以供参考的效果一样。
本发明的许多实施例已作了说明。不过，应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种各样的修改。例如，壳体20可以包括一些向内，朝阴极50方向延伸的锁销、凸耳、或垂直槽，以便帮助将阴极50定心在壳体20内并提供围绕阴极50的空气室。然后应将底座槽70形成具有足够的容隙，以便被锁销、凸耳和槽通过。壳体20还可以包括在壳体20顶部处的支承件和/或变薄的、切去下部的唇状物，以便支承密封件120。支承件和/或唇状物可以在壳体机械式卷边时保护阴极免受可能的损坏。可供选择地或者除此之外，卷边力可以减小。
其它一些实施例都在权利要求书中。

Claims (24)

1.一种空气再生式电池，其包括：
壳体，它具有跑道型的断面；
阴极组件，它设置在壳体中；
底座槽，它设置在阴极组件的一端上；和
阳极材料，它设置在壳体中；
其中，底座槽具有跑道型形状，该底座槽包括底部和绕底部周边延伸的壁，以及一个绕壁延伸的凸边。
2.如权利要求1所述的电池，其特征在于：阴极组件包括阴极，该阴极包括二氧化锰。
3.如权利要求1所述的电池，其特征在于：阳极材料包括锌。
4.如权利要求1所述的电池，其特征在于：底座槽包括一个槽。
5.如权利要求1所述的电池，其特征在于：阴极组件焊接到底座槽上。
6.如权利要求1所述的电池，还包括一种在阴极组件和底座槽之间的密封剂。
7.如权利要求1所述的电池，其特征在于：阴极组件包括一个阻挡层。
8.如权利要求1所述的电池，其特征在于：阴极组件包括一个空气扩散层。
9.如权利要求1所述的电池，其特征在于：壳体包括一个槽。
10.如权利要求1所述的电池，其特征在于：壳体包括至少一个空气入口孔。
11.如权利要求10所述的电池，其特征在于：空气入口孔是细长的缝隙。
12.如权利要求10所述的电池，其特征在于：空气入口孔是通气缝。
13.如权利要求1所述的电池，其特征在于：
一密封组件设置在壳体中，该密封组件包括集电器，该集电器具有使电池均匀放电达到最大的形状。
14.如权利要求1所述的电池，其特征在于：
一密封组件设置在壳体中，该密封组件包括集电器，该集电器沿着电池的整个长度延伸。
15.如权利要求14所述的电池，其特征在于：至少集电器的两个分开的部分沿着电池的整个长度延伸。
16.如权利要求14所述的电池，其特征在于：集电器的一部分为三角形。
17.如权利要求14所述的电池，其特征在于：阴极组件包括一个阻挡层。
18.如权利要求14所述的电池，其特征在于：阴极组件包括二氧化锰。
19.如权利要求14所述的电池，其特征在于：阳极材料包括锌。
20.一种空气再生式电池的装配方法，该方法包括：
(a)将一底座槽设置在阴极组件的一端上，该底座槽具有跑道型形状，该底座槽包括底部和绕底部周边延伸的壁，以及一个绕壁延伸的凸边；
(b)将阴极组件插入到具有跑道型断面的壳体中；
(c)将阳极材料放入壳体中；
(d)将密封组件插入壳体中，密封组件具有一个集电器；和
(e)将壳体密封。
21.如权利要求20所述的方法，还包括将阻挡层安放在阴极组件附近。
22.如权利要求20所述的方法，还包括围绕阴极组件安放空气扩散层。
23.如权利要求20所述的方法，还包括在壳体中形成槽。
24.如权利要求20所述的方法，其特征在于：步骤(e)包括机械卷边。
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