CN1369118A - 金属空气电池 - Google Patents

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盖瑞·M·西瑞尔
小万斯·R·谢帕德
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Abstract

公开了一种金属空气电池,包括:(a)一个阳极;(b)一个阴极;(c)一个处于该阳极和阴极之间的隔离器;及(d)一个具有一个隔栅的容器。还公开了一种薄膜。

Description

金属空气电池
本发明一般涉及一种金属空气电池的容器。
电池经常用作电能来源。一个电池包含一个通常称为阳极的负电极和一个通常称为阴极的正电极。该阳极包含一种能被氧化的活性材料；该阴极包含或消耗一种能被还原的活性材料。该阳极活性材料能够将阴极活性材料还原。为阻止阳极材料与阴极材料直接发生反应，该阳极和阴极由隔离器将它们在电气上彼此绝缘。
当一个电池用作一个设备例如蜂窝式电话中的电能来源时，将电气触点接至阳极和阴极，允许电子流经该设备并且允许进行相应的氧化和还原反应以便提供电能。一个与阳极和阴极接触的电解质包含流经处于电极之间的隔离器的离子，从而在放电期间保持整个电池的电荷平衡。
在一个金属空气电化学电池内，氧气在阴极处还原，以及一种金属在阳极处氧化。氧气自电池外部的大气中通过电池容器中一个或多个空气入口提供给阴极。
在高速率放电情况下，流过阴极的气流并不始终均匀。相反，最靠近空气入口的阴极面积可能被过度利用，而远离空气入口的阴极面积可能利用不足。阴极的不均匀使用能够导致电池性能变坏和电池寿命缩短。
本发明的电池具有一层具有可变厚度的薄膜。该薄膜的可变厚度有助于使空气均匀地分布于阴极表面的所有部分。
在一个方面。本发明的特征在于一个金属空气电池。它具有(a)一个具有至少一个空气入口的容器；(b)一个阳极；(c)一个阴极；(d)一个处于该阳极和阴极之间的隔离器；及(e)一层处于阴极和容器之间的薄膜。该薄膜具有一个可变厚度。
例如，邻近空气入口的薄膜部分可以比远离空气入口的薄膜部分厚一些，或者一部分薄膜可以被压缩以使其厚度比它原来厚度薄一些，而另一部分薄膜则不压缩。这些配置使到达阴极所有部分的空气扩散路径具有相对均匀长度。该空气入口可以是一个隔栅，它能够向大部分阴极表面提供气流，而同时保持电池容器的整体性。
在另一方面，本发明的特征在于一种控制金属空气电池中流向阴极的气流的方法。该过程包括(a)使用一层具有可变厚度的薄膜来覆盖阴极，及(b)将该阴极和该薄膜插入一个具有至少一个空气入口的容器。
该方法允许对流向阴极的气流进行控制，可以通过在一个空气入口与该阴极之间安排一个可变厚度薄膜来部分地调节气流。该可变厚度薄膜使到达阴极所有部分的空气扩散路径具有相对均匀长度，从而将气流均匀地分布至该阴极。可以通过控制流向阴极的气流而改善该电池的放电性能。
如此处所用的，“邻近”意味着在空气入口0.5mm之内。
如此处所用的，“可变厚度”意味着第一部分薄膜的厚度至少是12％薄于第二部分薄膜的厚度。
如此处所用的，“压缩”意味着一部分薄膜被压缩以便减少该部分薄膜的孔隙数量，而“不压缩”意味着该薄膜厚度至少是原来薄膜厚度的80％。
如此处所用的，“隔栅”意味着一个开口或多个开口，它们具有一个供空气流通的叶片或翼片。当该隔栅在一端开启时，该叶片是倾斜的。当该隔栅在两端都开启时，该翼片实际上平行于该容器的外表面。
如此处所用的，“隔栅开口”意味着容器与隔栅的叶片或翼片边缘之间的距离。
如此处所用的，“隔栅开启面积”意味着隔栅长度乘以隔栅开口宽度或者两个开口宽度(在隔栅在两端都开启的情况下)。
本发明的电池具有一个或多个允许空气自大气中流向电池阴极表面的隔栅。这些隔栅有助于将空气均匀地分布至阴极表面的所有部分。
在一个方面，本发明的特征在于一个金属空气电池，它具有(a)一个阳极；(b)一个阴极；(c)一个处于该阳极与阴极之间的隔离器；及(d)一个具有一个或多个隔栅的容器。
这些隔栅向大部分阴极表面提供气流，而同时保持电池容器的整体性。一个具有隔栅的电池容器可以与一层可变厚度薄膜组合。更靠近隔栅开口的薄膜部分比远离隔栅开口的薄膜部分更厚些。这些配置使到达阴极所有部分的空气扩散路径具有相对均匀长度。
在另一方面，本发明的特征在于一个制造金属空气电池的过程。该过程包括(a)在一个电池容器内提供一个或多个隔栅；(b)将一个阴极和一个阳极插入该容器内。
该过程允许更快地制造电池容器。切削容器内隔栅的过程更快于在容器上冲孔的过程，因为当切削隔栅时不需从容器取走任何材料。此外，如果切削操作产生任何毛刺或表面裂缝，则它们所在容器中的位置不会接触到阴极表面。
如此处所用的，“隔栅”意味着一个开口或多个开口，它们具有一个供空气流通的叶片或翼片。当该隔栅在一端开启时，该叶片是倾斜的。当该隔栅在两端都开启时，该翼片实际上平行于该容器的外表面。
如此处所用的，“隔栅开口”意味着容器与隔栅的叶片或翼片边缘之间的距离。
如此处所用的，“隔栅开启面积”意味着隔栅长度乘以隔栅开口宽度或者两个开口宽度(在隔栅在两端都开启的情况下)。
本发明优选实施例的描述和权利要求书将使本发明的其他特征和优点更为明显。
图1是本发明的电池的图形表示。
图2a是两个隔栅的透视图，及图2b是两个隔栅的剖面图。
图3a-c、4和5是电池容器的剖面图。
图6、7和8是具有隔栅的电池容器的图形表示。
图9和10是本发明的电池的剖面图。
图11a-c是具有隔栅的棱形电池的剖面图。
本发明的特征在于一个电池，它具有一个带有一个或多个隔栅的容器。参照图1，电池容器2具有一个顶部4、一个底部6和一个侧壁8。该侧壁包含三个显示的隔栅10和六个未显示的隔栅。这些隔栅10向电池的阴极表面提供来自大气的良好气流。
例如，本发明的容器可以如下制造。将镀镍冷卷钢板切割成盘状材料。将这些盘深拉即得到所需形状和尺寸的容器(例如AAAA、AAA、AA、C或D电池的圆柱状容器)。
在每个容器上切削出一个或多个隔栅。切削这些隔栅用的工具类似于用于移去和产生与这些隔栅尺寸相同的孔的工具。该切削冲模的四条切削边中的三条边被切削成后角以使该切削冲模的切削边不与模子相碰。该后角允许被切削的栅栏仍然保持于容器上。可以使用单循环工具。为实现生产规模制造，能够使用一个高速连续机器例如标准金属加工冲床。用于切削或冲压隔栅的方法更详细地描述于boeselager的薄金属冲压：Collected Articles and Technical Papers(1993)中。
参照图2a，一个隔栅10可以在一端开启；冲出的翼板材料称为叶片12。一个隔栅14也可在两端开启；当该隔栅在两端开启时，冲出的材料部分称为翼片16。参照图2b，它是沿E-E轴的视图，叶片或翼片边缘与原来表面之间的距离是隔栅开口18。
参照图3a，隔栅的叶片或翼片离开容器的原来表面而伸入容器内部。伸入的隔栅叶片或翼片边缘形成一个直径20，称为该容器的伸入直径，它小于容器的内部直径22。该伸入直径部分地确定能够使用的阴极尺寸和阳极胶的体积。为允许使用更大阴极和更多阳极胶，能够将隔栅叶片的边缘切削从而增加容器的伸入直径。如图3b中所示，当叶片边缘未被切削而仍然是钝时，叶片边缘与薄膜26之间的距离24相对地小。如图3c中所示，当使用例如铰铣、铣削或其他金属切削过程将该边缘切削时，叶片边缘与薄膜26之间的距离28较大。因此能够通过将隔栅叶片的钝边缘进行切削而增加该伸入直径。
该容器的伸入直径20与内部直径22之比可以是例如至少50％、60％、70％、80％、90％或至少95％。作为例子，一个其壁厚为0.20mm的容器内部直径可以是9.68mm。切削前的伸入直径可以是9.02mm，及铰铣后可以是9.37mm。因此在一个加工后的容器中，伸入直径与内部直径之比是97％。对于壁厚为0.13mm的容器，该容器ID可以是9.83mm，及铰铣后的伸入直径可以是9.53mm。在此容器中，伸入直径与内部直径之比是97％。
为提供最大空气扩散效果，这些隔栅在两端开启或切削，如图4中所示。每个隔栅在容器壁9中提供两个开口，以便允许空气通过。在此配置中，空气流动可以限制于阴极管部分，这部分直接与隔栅翼片接触。
为保留更大结构整体性，这些隔栅10可以只在一端开启，如图5中所示。另一端仍然连至容器壁8。单切削隔栅比双切削隔栅对气流动提供较少开口面积。
参照图6，这些隔栅10在电池容器2上轴向排列。这些隔栅围绕容器圆周等距地相隔60度地排列。为保持容器的整体性，这些切口不是连续的。相反，三个切口位于每个轴向位置。通过去除金属加工冲模的切削表面的各部分，可以使用单个冲模冲出多个切口。
所形成的容器具有三个各自位于每个轴向位置的隔栅。每一排隔栅由电池中自顶至底排列的三个分段组成。每个隔栅的长度可以是例如大约2mm至大约50mm，并且最好是大约5mm至大约25mm或者大约5mm至大约15mm。对于一个通常的AAA电池，每个隔栅大约10mm长。该隔栅开口可以是例如0.01mm至大约2.0mm，最好是大约0.05mm至大约1.0mm或者大约0.1mm至大约0.5mm。对于一个通常设计成蜂窝状电话组的AAA电池，该隔栅开口大约是0.125mm。对于低应用率而言，该隔栅开口可以小一些。
这些隔栅的位置离容器的顶部和底部大约3mm并且在纵向方向内彼此相距大约1-2mm。这些隔栅在一端开启以便有助于保持结构整体性。隔栅长度与隔栅开口之比自大约500∶1至大约2∶1。优选地，该比例自大约200∶1至大约25∶1或者自大约100∶1至大约50∶1。对于一个普通AAA电池，该比例大约80∶1。
将隔栅长度乘以隔栅开口即确定隔栅开口面积。在这些隔栅在两端开启的情况下，隔栅开口面积是两个开口面积之和。每个隔栅开口面积例如是至少0.5mm2、至少1.0mm2、或者至少2.0mm2。对于一个通常高应用率的AAA电池而言，该隔栅开口面积是1.26mm2。通常一个AAA电池能够具有18个隔栅，所以隔栅开口面积之和是22.68mm2。
该容器的这些面积之和与侧壁8表面面积之比部分地确定气流能够多快地通过阴极表面。所需空气流动率取决于电池的应用场合。容器的隔栅开口面积与表面面积之比能够自大约1∶1000至大约1∶10，大约1∶500至大约1∶20，或者大约1∶100至大约1∶30。
作为一个例子，一个AAA电池容器的壁表面面积可以是3.1416×10.1mm×44.2mm＝1402mm2。设计为用于高应用率的容器的隔栅开口面积可以是大约22.68mm2。因此隔栅开口面积与容器壁的表面面积之比大约是1∶60。对于低应用率而言，该比例可以是大约1∶120。
在图6中，这些隔栅开口都面向同一方向。在其它实施例中，隔栅方向可以每个分段与下一个分段交替变换。例如，当变换隔栅方向时，每排可以具有四个隔栅分段。在一排中，第一分段可以面向顺时针方向，而该排中下一个隔栅可以面向逆时针方向。在下一排中，第一分段可以面向逆时针方向。
参照图7，六排等距地排列的隔栅14被切削入电池容器。每一排由电池中三个自顶至底排列的隔栅分段组成。这些隔栅在两端开启以便得到最大气流。
参照图8，六排等距地排列的隔栅14被切削入电池容器。每一排由电池中十二个自顶至底排列的隔栅分段组成。这些隔栅在两端开启以便得到最大气流。
本发明的各电池如下制造。一个由金属网板形成的阴极管被镀以一层活性阴极镀层混合物。该混合物由粘结剂、碳粒和用于将过氧化物还原的触媒剂例如镁化合物组成。一个优选的粘结剂包括聚四氟乙烯(PTFE)颗粒。在该阴极镀层混合物已经乾燥之后，将该阴极组件加热以便从阴极结构中去除任何残余挥发物。
该管的面向隔栅的外面可以复盖一层PTFE薄膜。该薄膜能够有助于在电池内维持一个恒定的湿度。该薄膜有助于阻止电解质漏出电池。该薄膜还能有助于防止CO2扩散入电池中。
经过阴极表面扩散的所需空气数量取决于该电池应用的放电率。空气数量部分地取决于隔栅开口的组合面积。它还取决于隔栅与容器内部直径之间的距离。
参照图9，当PTFE薄膜30具有一个均匀厚度时，该阴极32邻近隔栅10开口的那部分暴露于大多数空气中。在高应用率的情况下，这部分阴极是过度利用的，而远离开口的阴极部分是利用不足的。
为有助于时空气分布均匀，该薄膜34能够在相对于空气入口的不同位置上具有不同厚度。参照图10，最靠近隔栅10开口的PTFE薄膜34部分比远离空气入口的部分更厚。该薄膜的厚度在圆周上变化。这个设计有助于保证空气到达阴极表面任何部分的扩散路径是基本上相同的。例如，该表面能够具有的最厚部分的厚度至少是薄膜最薄部分厚度的1.5倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍或3.5倍。薄膜的最厚部分邻近于空气入口。
能够通过例如注入模制或者将PTFE带叠成薄膜来制造可变厚度薄膜。尺寸逐渐变小的带叠加成一张薄膜。直至在每一点都得到所需厚度。最靠近隔栅的面积具有最多带。带的数量随着与隔栅距离的增加而减少。该薄膜能够包括至少三层或四层带。
调节气流的另一个方法是将PTFE薄膜的不同部分逐步地压缩。将PTFE薄膜压缩会将薄膜中的孔隙关闭，因而限制空气流过薄膜。可以在将阴极管插入电池容器时允许滚轮与阴极管的侧面接触，从而将薄膜压缩。薄膜的第一部分可以压缩至其原来厚度的大约80％、大约70％、大约60％或大约50％，而薄膜的第二部分则保持不压缩。插入阴极管时使压缩程度最大的薄膜部分最靠近隔栅开口。
为组装电池，将包有PTFE薄膜的阴极管放置于容器内。容器内的这些隔栅有助于将阴极管放置于空气封闭空间的中央。该阴极电流收集器必须在电气上接触容器底部。必须例如通过将电流收集器焊至容器底部而提供阴极电流收集器与容器底部的直接物理接触，从而做成电气触点。选代地，可以将导电翼片附接至电流收集器与容器底部两者之上。
在插入阴极管并且由隔栅将其定位于中央之后，将一个隔离器放置于容器内。该隔离器可以是一个多孔、电气上绝缘的聚合物例如聚丙烯，它允许电解质接触该阴极。由该隔离器形成的内部空穴然后由阳极胶填充。
该阳极胶包含一个锌和电解质的混合物。该锌和电解质的混合物能够包括一种凝胶剂，它能够帮助阻止电解质从电池中泄漏以及帮助使锌颗粒悬浮于阳极内。
该锌材料可以是一种锌粉与铅、铟、铝或铋的合金。例如，锌可以与大约400至600ppm之间(例如500ppm)的铅、大约400至600ppm之间(例如500ppm)的铟、或者大约50至90ppm之间(例如70ppm)的铝做成合金。优选地，该锌材料可以包括铅、铟和铝，铅和铟或者铅和铋。选代地，该锌可以包括铅而不包括其他金属添加剂。该锌材料能够是气吹或旋压成形锌。合适的锌颗粒描述于例如递交于1998年9月18日的U.S.S.N.09/156,915，递交于1997年8月1日的U.S.S.N.08/905,254以及递交于1998年7月15日的U.S.S.N.09/115,867之中，其中每一个都在此处全部引为参考。
锌颗粒可以是球状或非球状。例如，锌颗粒可以是针形的(具有至少为2的高宽比)。该锌材料所包括的多数颗粒的尺寸为60目与325目之间。例如，该锌材料可以具有以下颗粒尺寸分布：
0-3％重量在60目网；
40-60在100目网；
30-50％重量在200目网；
0-3％重量在325目网；及
0-0.5％重量被淘洗掉。
合适的锌材料包括可从Union Miniere(Overpelt，Belgium)，Duracell(USA)，Noranda(USA)，Grillo(Germany)或Toho Zinc(Japan)购得的锌。
该凝胶剂是一种聚丙烯酸酯吸收剂。该聚丙烯酸酯吸收剂具有一个每克凝胶剂中小于大约30克盐水的吸收层，这是按照在此处引为参考的美国专利号4,541,871中所描述内容进行测量的。按照乾锌重量计算，该阳极胶包括阳极混合物中小于1％的凝胶剂。该凝胶剂含量优选地大约在0.2至0.8％之间的重量，更优选地大约在0.3至0.6％之间的重量，以及最优选地大约是0.33％的重量。该聚丙烯酸酯吸收剂可以是一种由悬浮聚合反应做出的钠聚丙烯酸酯。合适的钠聚丙烯酸酯具有大约在105和180微米之间的平均颗粒尺寸及大约7.5的pH值。合适的凝胶剂描述于例如美国专利号4,541,871，美国专利号4,590,227或美国专利号4,507,438中。
在某些实施例中，该阳极胶能够包括一种非离子表面活化剂。该表面活化剂可以是一种镀在锌表面上的非离子磷酸酯表面活化剂，例如非离子烷基磷酸酯或非离子芳基磷酸酯(例如可从Rohm & Haas购得的RA600或RM510)。该阳极胶可以包括大约在20至100ppm之间的镀在锌材料表面上的表面活化剂。该表面活化剂能够用作一种放气阻止剂。
该电解质可以是一种氢氧化钾水剂。该电解质能够包括大约30和40，最好在35与40之间，的氢氧化钾。该电解质还能包括大约在1至2％之间的氧化锌。
在将阳极胶放入容器内后，将一个预先装配的顶部组件放置于容器顶部。该容器的上部外圆周(即边)被往下旋锻在预先装配的顶部组件上以便将容器顶部的顶部组件密封。
以上所述的方法也能用于制造具有圆柱形以外的其他形状的金属空气电池。例如，该方法能够用于制造带有隔栅的棱状金属空气电池。
参照图11a，一个棱状电池40包括两个隔栅42。空气被导入一个隔栅，流过阴极44，然后从另一个隔栅排出。图11b显示一个隔栅的放大图。参照图11c，一个棱状电池具有五个隔栅42。这些隔栅有助于将空气导引流过阴极44。
在塑料棱状电池容器中，这些隔栅和该容器可以在同一个模制周期内形成。在此情况下，在去除金属方面并不省工，但其优点是使用隔栅来替代孔。隔栅可用于将空气引导流经阴极表面，如图11a中所示。
在存放期间，可用一层可取走的薄膜复盖电池以复盖隔栅。该薄膜例如一层不渗透氧气但渗透氢气的薄膜用于限制空气在电池内部与外部之间流动。用户在使用电池之前将该薄膜从电池剥去，以便允许氧气从大气中进入电池内部。该电池也可存放于密封的金属袋内。用户在使用前将电池从袋中取出。

Claims (69)

1.一种金属空气电池包括：
(a)一个具有至少一个空气入口的容器；
(b)一个阳极；
(c)一个阴极；
(d)一个处于该阳极和阴极之间的隔离器；及
(e)一层处于阴极和容器之间的薄膜，其中该薄膜具有可变厚度。
2.权利要求1的电池，其中该薄膜的最厚部分的厚度至少是薄膜最薄部分厚度的1.5倍。
3.权利要求2的电池，其中该薄膜的最厚部分的厚度至少是薄膜最薄部分厚度的2.0倍。
4.权利要求3的电池，其中该薄膜的最厚部分的厚度至少是薄膜最薄部分厚度的2.5倍。
5.权利要求4的电池，其中该薄膜的最厚部分的厚度至少是薄膜最薄部分厚度的3.0倍。
6.权利要求4的电池，其中该薄膜的最厚部分的厚度至少是薄膜最薄部分厚度的3.5倍。
7.权利要求1的电池，其中该电池是一个圆柱形电池。
8.权利要求7的电池，其中该电池是一个AAA电池。
9.权利要求7的电池，其中该电池是一个AA电池。
10.权利要求7的电池，其中该电池是一个C电池。
11.权利要求7的电池，其中该电池是一个D电池。
12.权利要求1的电池，其中该空气入口是一个隔栅。
13.权利要求1的电池，其中最靠近空气入口的薄膜部分比远离空气入口的薄膜部分更厚。
14.权利要求13的电池，其中邻近于空气入口的薄膜部分至少是不邻近于空气入口的薄膜部分厚度的1.5倍。
15.权利要求14的电池，其中邻近于空气入口的薄膜部分至少是不邻近于空气入口的薄膜部分厚度的2.0倍。
16.权利要求15的电池，其中邻近于空气入口的薄膜部分至少是不邻近于空气入口的薄膜部分厚度的2.5倍。
17.权利要求16的电池，其中邻近于空气入口的薄膜部分至少是不邻近于空气入口的薄膜部分厚度的3.0倍。
18.权利要求17的电池，其中邻近于空气入口的薄膜部分至少是不邻近于空气入口的薄膜部分厚度的3.5倍。
19.权利要求1的电池，其中薄膜的第一部分被压缩至小于其原来厚度的大约80％，而薄膜的第二部分则不压缩。
20.权利要求19的电池，其中薄膜的第一部分被压缩至小于其原来厚度的大约70％。
21.权利要求20的电池，其中薄膜的第一部分被压缩至小于其原来厚度的大约60％。
22.权利要求21的电池，其中薄膜的第一部分被压缩至小于其原来厚度的大约50％。
23.权利要求1的电池，其中薄膜包括多条聚合材料的带，其中这些带的尺寸逐渐变小。
24.权利要求23的电池，其中带的数量随着与空气入口距离的增加而减少。
25.权利要求24的电池，其中薄膜包括至少三条带。
26.权利要求25的电池，其中薄膜包括至少四条带。
27.一种用于控制流向金属空气电池阴极的空气的方法，该方法包括以下步骤：
(a)使用一层具有可变厚度的薄膜覆盖该阴极；及
(b)将该阴极和薄膜插入一个具有至少一个空气入口的容器内。
28.权利要求27的方法，其中该薄膜的最厚部分至少是该薄膜的最薄部分厚度的1.5倍。
29.权利要求27的方法，其中薄膜的第一部分被压缩至小于其原来厚度的大约80％，而薄膜的第二部分则不压缩。
30.权利要求27的方法，其中薄膜包括多条聚合材料的带，其中这些带的尺寸逐渐变小。
31.一种用于控制流向金属空气电池阴极的空气的方法，该方法包括以下步骤：
(a)使用一层薄膜覆盖该阴极；及
(b)将该阴极和薄膜插入一个具有至少一个空气入口的容器内，其中最靠近空气入口的薄膜部分比远离空气入口的薄膜部分更厚。
32.一种金属空气电池包括：
(a)一个阳极；
(b)一个阴极；
(c)一个处于该阳极和阴极之间的隔离器；及
(d)一个具有一个隔栅的容器。
33.权利要求32的金属空气电池，其中该容器具有多个隔栅。
34.权利要求33的金属空气电池，其中每个隔栅在一端开启。
35.权利要求33的金属空气电池，其中每个隔栅在两端开启。
36.权利要求33的金属空气电池，其中这些隔栅围绕容器圆周等距地排列。
37.权利要求36的金属空气电池，其中这些隔栅围绕容器圆周等距地排列在六排中。
38.权利要求37的金属空气电池，其中每一排具有三个隔栅。
39.权利要求37的金属空气电池，其中每一排具有十二个隔栅。
40.权利要求33的金属空气电池，其中每个隔栅具有大约2mm至大约50mm的长度。
41.权利要求40的金属空气电池，其中每个隔栅具有大约5mm至大约25mm的长度。
42.权利要求41的金属空气电池，其中每个隔栅具有大约5mm至大约15mm的长度。
43.权利要求33的金属空气电池，其中每个隔栅具有大约0.01mm至大约2.0mm的隔栅开口。
44.权利要求43的金属空气电池，其中每个隔栅具有大约0.05mm至大约1.0mm的隔栅开口。
45.权利要求44的金属空气电池，其中每个隔栅具有大约0.1mm至大约0.5mm的隔栅开口。
46.权利要求43的金属空气电池，其中每个隔栅的隔栅长度与隔栅开口之比为大约500∶1至大约2∶1。
47.权利要求46的金属空气电池，其中每个隔栅的隔栅长度与隔栅开口之比为大约200∶1至大约25∶1。
48.权利要求47的金属空气电池，其中每个隔栅的隔栅长度与隔栅开口之比为大约100∶1至大约50∶1。
49.权利要求33的金属空气电池，其中每个隔栅具有至少为0.5mm2的隔栅开口面积。
50.权利要求49的金属空气电池，其中每个隔栅具有至少为1.0mm2的隔栅开口面积。
51.权利要求50的金属空气电池，其中每个隔栅具有至少为2.0mm2的隔栅开口面积。
52.权利要求49的金属空气电池，其中隔栅开口面积之和与容器壁的表面面积之比为大约1∶1000至大约1∶10。
53.权利要求52的金属空气电池，其中隔栅开口面积之和与容器壁的表面面积之比为大约1∶500至大约1∶20。
54.权利要求53的金属空气电池，其中隔栅开口面积之和与容器壁的表面面积之比为大约1∶100至大约1∶30。
55.权利要求32的金属空气电池，其中该电池还包括一层邻近于阴极的薄膜。
56.权利要求55的金属空气电池，其中更靠近空气入口的薄膜部分比远离空气入口的薄膜部分更厚。
57.权利要求32的金属空气电池，其中该电池是一个圆柱形电池。
58.权利要求57的金属空气电池，其中该电池是一个AAAA电池。
59.权利要求57的金属空气电池，其中该电池是一个AAA电池。
60.权利要求57的金属空气电池，其中该电池是一个AA电池。
61.权利要求57的金属空气电池，其中该电池是一个C电池。
62.权利要求57的金属空气电池，其中该电池是一个D电池。
63.权利要求32的金属空气电池，其中该电池是一个棱状电池。
64.一种制造金属空气电池的过程，该过程包括
(a)在一个电池容器内提供一个隔栅；及
(b)将一个阴极和一个阳极插入该容器内。
65.权利要求64的过程，其中该过程包括在该容器内提供六排隔栅，其中这些排隔栅围绕容器圆周等距地排列。
66.权利要求65的过程，其中每个隔栅在一端开启。
67.权利要求65的过程，其中每个隔栅在两端开启。
68.权利要求65的过程，其中该电池是一个圆柱形电池。
69.权利要求65的过程，其中该电池是一个棱状电池。
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