CN1470086A - 电池系统 - Google Patents

Abstract

一种电池盒(20)，包括：外壳(30)、在外壳内的电池(50)和与外壳啮合的可移动的滑盖(40)。电池(50)包括一个开口(80)，滑盖(40)包括一个与电池(50)开口(80)对准的开口(70)。当使用例如空气电池的设备断开期间，希望限定或限制进入电池的空气量。

Description

电池系统

本发明涉及金属—空气电池。

电池被普遍用做电能源。一个电池含有通常称作阳极的负电极和通常称作阴极的正电极。阳极含有能被氧化的活性材料；阴极含有或消耗能被还原的活性材料。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的直接反应，在阳极和阴极之间由隔离物使彼此电绝缘。

当电池被用做一个设备中的电能源时，做成与阳极和阴极的电接触，允许电子流经该设备并允许发生各自的氧化和还原反应以提供电功率。电解质(例如氢氧化钾)与阳极接触，阴极含有的离子流过电极间的隔离物以在放电期间保持整个电池的电荷平衡。

在金属—空气电化学电池中，在阴极氧被还原，而在阳极金属被氧化。氧是通过电池壳体(cell can)中的一个或多个孔从电池外部的大气空气中供给阴极的。为了延长电池寿命，希望在使用时阴极暴露于空气流中，而在不使用时与空气流隔离。

本发明涉及金属空气电池盒，当用于设备时其根据设备的功率需求提供良好的空气控制。一般地，当设备断开时，该电池盒将盒内的电池与空气相隔绝，当设备接通时，该电池盒将电池暴露于空气中。

在某一需要电池的设备中，如在一些蜂窝式电话中，电池不能承受连续使用。相反地，电池能够承受间歇使用，在该间歇使用中电池在“断”和“通”操作方式之间循环。在“断”方式期间，没有电流被从电池提取，在“通”方式期间，最大的电流可被提取。一些电话也具有备用操作方式，在该方式下，非最大量的电流被提取。

当该设备断开期间，希望限定或限制进入电池的空气量。过分暴露于空气可导致电池中的材料的过早退化。例如，二氧化碳可与氢氧化钾电解液反应形成碳酸钾。这可破坏电池的性能并降低电池的使用寿命。

一方面，本发明的特征是一种电池盒，包括：外壳、在外壳内的电池和与外壳啮合的可移动的滑盖。该电池包括一个开口，该滑盖包括一个与电池开口对准的开口。

实施例可以包含一个或多个下述特征。

该滑盖在滑盖的开口对准电池开口的第一位置和滑盖的开口不对准电池开口的第二位置之间是可移动的。该滑盖还可移动到滑盖的开口部分地对准电池开口的第三位置。该外壳可以确定一个沟槽，并且该滑盖可移动地啮合在沟槽中。

该滑盖还可以包括至少一个闩锁，该闩锁将滑盖保持在与外壳预定的啮合位置。该闩锁可被整体地模压在滑盖中。

该电池盒还可以包括适合于移动滑盖的辅助电源。该辅助电源可以为第二电池。

该电池盒可以具有棱柱形，例如矩形棱柱形和圆形棱柱形。

该电池可以具有矩形截面。该电池可以为金属空气电池，例如包括含有二氧化锰的负极和含有锌的正极的金属空气电池。

另一方面，本发明的特征为一种电化学电源，其包括金属空气电池系统，该金属空气电池系统包括开口和空气控制部件的，所述开口和空气控制部件被配置成可相对滑动以可变地覆盖该开口，以便对暴露于含氧的环境进行控制。

另一方面，本发明的特征为一种电化学电源，其包括金属空气电池系统，所述金属空气电池系统包括一对以平行平面排列的开口，该对开口被配置成其对准是可变的，以对暴露于含氧的环境进行控制。

电池盒提供简单的和功能性的系统，用于管理空气流进入金属—空气电池。电池盒能做成各种形状以适应不同的设备，而且该电池盒能以低成本制造。该电池盒的操作是简单的。在一些实施例中，电池盒的操作对用户是透明的。

棱柱形电池通常可以是呈直角形状的。例如，棱柱形电池可以是比较扁平的，带有两个平行的矩形表面，使它们适于用在蜂窝电话中。更概括地说，棱柱形电池可以成型为一个多面体，其两个多边形表面位于两个平行平面内，而其他表面(如果有的话)则为平行四边形。例如，如果多边形表面是矩形，则电池被成型为矩形棱柱。如果多边形表面是圆形的，则电池被成型为圆棱柱。棱柱形电池能被有效地和方便地叠加在一起，例如在蜂窝电话中和在电池盒中。

从描述和附图以及从权利要求中将能看清本发明的其他特点、目的和优点。

图1是一个电池盒实施例的透视图；

图2是一个电池盒实施例的顶视图；

图3是一个电池盒实施例的截面图；

图4A-B是分别处于伸长和收缩位置的闩锁的顶视图；

图5A-C分别是滑盖开口和电池开口不对准、部分对准和对准时的示意图；

图6是带有辅助电源的电池盒的实施例示意图；

图7是一个电池实施例的立面截面图；

图8是一个电池盒实施例的部分示意图；

图9是一个电池盒实施例的透视图；以及

图10是一个电池盒实施例的示意性透视图。

参考图1-3，一个矩形棱柱电池盒20包括一个外壳30，一个滑盖40和位于外壳30内部的三个电池50。外壳30是矩形的，有侧壁35沿矩形周边延伸。沿侧壁35的宽度和长度方向延伸的部分侧壁35确定了沟槽60，用于接受滑盖40。如下文所述，外壳30还在沟槽60内确定了三组槽口(未画出)，用于接受由滑盖40确定的凸起100。每组槽口是在预先确定的位置形成的，例如对应于电话的不同操作方式。

滑盖40是矩形的，配置成能滑入沟槽60，从而与外壳30配对，形成电池盒20。滑盖40还确定了多个滑盖开口70以允许空气流入电池盒20。参考图2和图4A-B，滑盖40还确定了多个闩锁机构90形成于滑盖40的侧面。每个闩锁机构90包括由滑盖40确定的一个凸起100和一个空腔(void)105。当滑盖40在沟槽60内滑动时，凸起100能从滑盖40向外延伸并与外壳30确定的槽口啮合，使滑盖40保持在不同的预先确定的位置，这些位置对应于设备的不同操作方式(图4A)。当滑盖滑动到凸起100与槽口不啮合时，例如使滑盖40从一种操作方式向另一种操作方式移动时，凸起100向着滑盖40变形并进入空腔95，以允许滑盖40在沟槽60内移动(图4B)。

电池50是棱柱形金属—空气电池，被配置成装入外壳30。与滑盖40上的滑盖开口70类似，电池50也确定了多个电池开口80用于空气进入电池50。通常，滑盖开口70和电池开口80分别在滑盖40和电池50上形成图案，以提供最佳的和均一的电池50性能。

在操作过程中，由在沟槽60内移动滑盖40直至闩锁90与一组槽口啮合来管理进入电池80的空气流量。取决于闩锁90已与哪一组槽口啮合，滑盖开口70和电池开口80为完全不对准(无重叠)、部分对准(某些重叠)或完全对准(全部重叠)。

参考图5A，当设备处于“断(off)”方式时，滑盖开口70和电池开口80完全不对准。外壳30和滑盖40严密地和充分地使电池80密封而与环境隔离。进入电池80的气流受到限制，以增长电池80的使用寿命，例如通过防止电池80自放电和使电池材料免于过分暴露于空气中从而使电池材料质量的过早降低减至最小。参考图5B，当设备处于“备用(standby)”方式时，滑盖开口70与电池开口80部分地对准。进入电池80的空气流是平衡的，从而有足够量的空气可以进入电池50以满足设备在备用方式期间的功率需求。参考图5C，当设备处于“通(on)”或“讲话(talk)”方式时，滑盖开口70和电池开口80完全对准。在这种方式，足够的空气进入电池50以允许电池50在全电流水平操作。

滑盖40可以由设备用户根据用户想要使用该设备的方式来手动移动。例如，滑盖40可与电话上的一个外部开关相连，从而用户能根据电话的功率需求手动移动滑盖40。滑盖40还能可移动地连接于例如电话的盖板。当盖板被关闭时，滑盖被移动从而使凸起100与“断”方式所对应的闩锁啮合。当盖板被打开时，滑盖40被移动从而使凸起100与“通”方式所对应的闩锁啮合。

参考图6，在另一实施例中，电池盒20包括一个辅助电源110，用于自动移动滑盖40，这提供了无缝的和透明的用户接口。再有，因为在设备起动时电池50能产生初始电压降，辅助电源110能被用于减小电池50准备好供使用之前的电压延迟。辅助电源110，例如锂/二氧化锰电池，通过马达112和连杆(link)114与设备对接，马达112和连杆114适于移动沟槽60内的滑盖。马达由发自设备的信号启动，例如根据电话的操作方式。滑盖40的具体移动取决于使用电池盒20的电话的类型。例如，当用户推动“通(on)”钮时，滑盖40能从“断(off)”方式移动到“备用”方式。当有一个到来的呼叫时，或者当用户按压号码盘开始拨号向外呼叫时，滑盖40能从“备用”方式移动到“谈话”方式。当用户推动“结束”钮时，滑盖40能从“谈话”方式移动到“备用”或“断”方式。这样，根据电话对电池50的功率需求滑盖40自动移动，从而延长电池50的寿命。

外壳30和滑盖40可由适合于在设备中使用的任何材料制成。例如，外壳30和滑盖40能使用各种已知技术以非导电材料制成，例如能被注入成型的强热熔塑胶，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。于是，例如在注入模压过程中，槽口和闩锁90可分别与外壳30和滑盖40整体地形成。外壳30和滑盖40也能由例如具有非导电涂层的轻金属制成。电池盒20的具体尺寸取决于电池盒20的应用，例如电话的电池舱的大小。

参考图7，电池50是棱柱体金属—空气电池，具有矩形或正方形截面而且其尺寸允许电池50放入电池盒20中。棱柱状阴极管210由涂有活性阴极涂层混合物的集流器，例如金属网筛构成。该混合物包含粘合剂、碳颗粒和用于还原过氧化物的催化剂，例如锰的化合物。有用的催化剂包括锰的氧化物，如Mn₂O₃、Mn₃O₄和MnO₂，它们可由例如加热锰的硝酸盐或由还原高锰酸钾来制备。优选的粘合剂包括聚四氟乙烯(PTFE)颗粒。在阴极涂层混合物硬化之后，阴极组件被加热以从阴极结构中去除任何残留的挥发性物质。

面对电池开口80的管210的外部能覆以PTFE阻挡隔膜220。隔膜220有助于在电池50中保持恒定的湿度水平。隔膜220还有助于防止电解质漏出电池并防止CO₂漏入电池。

隔离物260放在阴极管210中。隔离物260可以是多孔的、电绝缘的聚合物，如聚丙烯，它允许电解质与阴极接触。

通气空间250的尺寸是电池组10的使用和/或阴极性能的函数。例如，希望从电池组10流出多大电流和电池50中的阴极在低氧浓度下工作情况如何，这些都能影响通气空间250的设计。通常，在电池组10的使用和/或阴极的性能被确定之后，通气空间250被设计成从第一电池开口到阴极210外表面上的一点，空气流平稳地衰落至消失，该点是到第一电池开口和到与第一电池开口相邻的一个开口等距离的一点。这一设计能向阴极210提供均一的空气流以实现均一的电池性能。

更具体地说，通气空间的设计是采用一种近似方法，该方法中Fick第一定律 $(J_r=D\frac{\∂C}{\∂r})$ 被应用于一个一维稳态系统。图8显示电池组10的一部分，其中b是通气空间250的高度(例如小于1cm左右，以及小于0.1cm左右，如0.08cm)，w是孔到孔的间距(是以孔中心到孔中心测量的，例如从0.1cm左右到1cm左右，例如0.2cm左右)，L是通气空间250的长度(例如1.5cm左右)。在通气空间250内氧的质量传送一般可表征为：

(物质积累)＝[O₂的产生+O₂的流入]

            -[O₂的流出+O₂的消耗]                (1)

对于金属—空气电池，没有氧产生。

应用Fick第一定律，方程(1)能写做： $J_x\mathrm{bw}-(J_x\mathrm{bw}+\frac{{\∂J}_x}{\∂x}\mathrm{bw\Δx})-\left(\frac{\mathrm{\Δx}}{L}\right)\frac{I_{\mathrm{total}}}{\mathrm{nF}}=\mathrm{wb\Δx}\frac{\∂C}{\∂t}......\left(2\right)$ 这里

J_x＝沿x方向氧气扩散通量；

＝穿过一个控制体积的通量变化率；

Δx＝控制体积的厚度；

I_total ＝指定面积上(例如300mA/cm²)提取出的电流量；

n      ＝在还原氧过程(4)中涉及的电子数；

F      ＝法拉第常数(96，485库仑/当量)；以及

  ＝在控制体积中物质对时间的累积速率。

使用代数学，方程(2)能被重写成方程(3)，然后重写为方程(4)： $-\frac{{\∂J}_x}{\∂x}\mathrm{bw\Δx}-\left(\frac{\mathrm{\Δx}}{L}\right)\frac{I_{\mathrm{total}}}{\mathrm{nF}}=\mathrm{wb\Δx}\frac{\∂C}{\∂t}......\left(3\right)$ $-\frac{{\∂J}_x}{\∂x}-\left(\frac{1}{\mathrm{bwL}}\right)\frac{I_{\mathrm{total}}}{\mathrm{nF}}=\frac{\∂C}{\∂t}.......\left(4\right)$ 这里

＝在两个时间点之间的浓度差。

如方程(5)中所示，在通气空间中的氧浓度包括稳态分量(C_s(x))和瞬时分量(C_t(x，t))。

    C(x，t)＝C_t(x，t)+C_s(x)                (5)

然而，对于这里使用的近似方法，只考虑稳态分量，于是，方程(4)变为： $D\frac{{\∂}^{2}C}{\∂x^2}-\frac{I_{\mathrm{total}}}{\mathrm{bwLnF}}=0....\left(6\right)$ 这里D是扩散系数。

使用理想气体定律，方程(6)能转换成方程(7)： $\frac{{\∂}^{2}P}{\∂x^2}-\frac{{\mathrm{RTI}}_{\mathrm{total}}}{\mathrm{DbwLnF}}=0.......\left(7\right)$ 这里P＝压强；R＝普适气体常数；T＝温度。

对方程(7)积分两次，产生方程(8)： $P=\frac{{\mathrm{RTI}}_{\mathrm{total}}}{2\mathrm{DbwLnF}}{x}^2+C_{1}x+C_2.....\left(8\right)$

定义

         P_x＝0＝P_I，                 (10)

         P_x＝L＝P_O                   (11)这里P_I＝大气压强，例如0.21atm(大气压)O₂；P_O＝最小压强，如小于0.21atm左右，例如小于0.15atm，以及小于0.1atm，和小于0.05atm左右。

求解C₁和C₂，产生： $C_1=\left(\frac{P_o-P_I}{L}\right)-\frac{{\mathrm{RTI}}_{\mathrm{total}}}{2\mathrm{DbwLnF}}L.....\left(12\right)$

   C₂＝P_I                (13)

把方程(10)-(13)代回方程(8)，产生： $P=\frac{{\mathrm{RTI}}_{\mathrm{total}}L}{2\mathrm{bDwnF}}[{\left(\frac{x}{L}\right)}^2-\left(\frac{x}{L}\right)]+(P_o-P_I)\left(\frac{x}{L}\right)+P_I...\left(14\right)$

方程(14)用于设计通气空间250。通常，对于给定的通气空间设计，方程(14)中的全部变量都保持为常数，但通气空间高度(b)和压强(P)除外。对于保持为常数的某些变量，例如P_O，其值的选择是经验性的。其他变量，如通气空间长度(L)和希望的电流量(I_total)之值可以由电池组10的实际应用来控制或限定，例如在其中使用电池组10的设备的尺寸限制和/或阴极的性能。

然后，使用不同的通气空间高度(b)对方程14进行迭代，直至该方程产生平滑衰落的压强(P)分布或剖面，例如从大气压强(例如在标准温度和压强(STP)时O₂的0.21atm(大气压))到最小压强如多项式函数那样倾斜下降。由经验确定的最小压强的选择是要提供好的电池性能。最好是，最小压强(P_O)是O₂的零左右至0.21atm左右，例如0.1atm左右。

为组装电池50，被阻挡隔膜220包围并包括隔离物260的阴极管210放在具有电池开口80的棱柱形壳体(can)230中。为密封阴极，壳体230可以包括导电热熔物240，例如以碳、石墨或镍填充的聚酰胺。阴极集流器应与壳体230的底部电接触。可以通过在阴极集流器和壳体底之间提供直接物理接触来造成电接触，例如把集流器焊接在壳体底。另一种作法是，一个导电接头可固定在集流器和壳体底上。阴极管210和壳体230一起在二者之间确定了通气空间250。

在插入阴极管210之后，在由隔离物260和阴极管210构成的内部空腔中填充阳极凝胶270。

阳极凝胶270含有锌和电解质的混合物。锌和电解质的混合物可包括凝胶剂，它能帮助防止电解质从电池中漏出和帮助锌颗粒悬浮在阳极之内。

锌材料可以是锌粉末，它是与铅、铟、铝或铋的合金。例如，该锌可以是与大约400至600ppm(例如500ppm)铅的合金，与400至600ppm(例如500ppm)铟的合金，或与大约50至90ppm(例如70ppm)铝的合金。优选的是该锌材料能包括铅、铟和铝、铅和铟或者铅和铋。另一种作法是，该锌能包括铅但没有其他金属添加物。该锌材料能是喷吹的或旋制的锌。适当的锌材料在例如U.S.S.N 09/156,915(1998年9月18日申请的)；U.S.S.N.08/905,254(1997年8月1日申请的)以及U.S.S.N.09/115,867(1998年7月15日申请的)中被描述，它们每一个被全文纳入作为参考。

锌颗粒可以是球状的或非球状的。例如，锌颗粒可以是针状的(有纵横尺寸比至少为2)。锌材料包括尺寸在60目(mesh)至325目之间的绝大部分颗粒。例如，锌材料可以有如下颗粒尺寸分布：

按重量计，0-3％在60目网筛上；

          40-60％在100目网筛上；

          30-50％在200目网筛上；

          0-3％在325目网筛上；以及

          0-0.5％在盘上。

适当的锌材料包括可从Union Miniere(Overpelt，比利时)、Duracell(美国)、Noranda(美国)、Grillo(德国)或Toho Zinc(日本)等公司得到。

凝胶剂是吸收性聚丙烯酸酯。吸收性聚丙烯酸酯有每克凝胶剂小于约30克盐分(saline)的吸收性包络线(envelope)，如美国专利4,541,871号中描述的测量结果，该专利在这里被纳入作为参考。阳极凝胶在阳极混合物中包括的凝胶剂按干重量计少于锌的1％。优选的凝胶剂含量按重量计在约0.2％至0.8％之间，更优选的是按重量计在约0.3％至0.6％之间，量优选值是按重量计约0.33％。吸收性聚丙烯酸酯可以是由悬浮聚合(suspension polymorization)制成的聚丙烯酸钠。合适的聚丙烯酸钠有平均颗粒大小在约105和180微米之间和pH值约7.5。合适的凝胶剂在例如美国专利4,541,871号、美国专利4,590,227号、或美国专利4,507,438号中描述。

在某些实施例中，阳极凝胶能包括非离子表面活化剂。该表面活化剂能是非离子磷酸盐表面活化剂，如在锌表面上涂敷的非离子磷酸烷基酯或非离子磷酸芳基酯(例如可从Rohm & Haas公司得到的RA600或RM510)。阳极凝胶能包括约20至100ppm之间的涂敷在锌材料表面的表面活化剂。表面活化剂能用作气化阻止剂。

电解质能是氢氧化钾的水溶液。电解质能包括约30％和40％之间的氢氧化钾，优选值在35％和40％之间。电解质还能包括约1％和2％之间的氧化锌。

在阳极凝胶270已放入壳体230中之后，预先组装好的组件280被放在壳体230的顶部。顶部组件280包括封口300、集流器290和焊接到集流器290上的端帽305。集流器290由适当的金属制成，如黄铜。封口300能由例如酰胺纤维制成。附加的非导体热熔物315(BiWax公司)放在封口300和阴极管210之间以使电解质和阳极材料的泄露减至最小。然后，壳体230的上部外沿(即凸缘)被锻造倒向预先组装的顶部组件280上，以把顶部组件280密封在壳体230的顶部。

在存储过程中，电池50能以可去掉的薄片覆盖电池50，该薄片覆盖住电池开口80。例如，该薄片是不透氧的，但透氢的薄片，限制电池内部和外部之间的气流。在使用之前，用户从电池上撕掉该薄片，以允许氧从空气中进入电池内部。电池也能存储在密封的金属袋中。用户在使用之前从袋中取出电池。

金属-空气电池及其制造方法在U.S.S.N.09/374,277(1999年8月13日申请)、U.S.S.N.09/374,278(1999年8月13日申请)、U.S.S.N.09/416,739(1999年10月13日申请)、U.S.S.N.09/427,371(1999年10月26日申请)以及U.S.S.N.09/494,586(2000年1月31日申请)中描述，它们在这里被全文引入作为参考。

尽管已经描述了某些实施例，还考虑了其他实施例。例如，盒20可以不包括闩锁90和槽口。盒20也不限于矩形的，而是能以其他形状构成，例如圆棱柱形电池400，例如图9中所示钮扣电池和薄片电池。于是，电池50能以其他形状构成，以适合于盒20。电池50也能构成为一个单元，例如有三个电池并排放置在一起的尺寸。沟槽60能成型为一个夹持滑盖的框架，该框架被热加桩(stake)固定到外壳30上或焊接到外壳30上，而不是与外壳集成在一起。再有，尽管上文描述的设备是电话，但应该理解，盒20能用于其他电子设备，例如步话机、收音机、计算机以及掌上个人数字助理。因为这些设备可以不需要“备用”操作方式，应相应地配置电池盒20以提供电池开口80和滑盖开口70的适当对准。开口70和80的其他配置是可能的。例如，开口70和80可以是狭缝，或者分别在滑盖40和电池50上延伸的一个开口。

图10显示电池盒20的另一实施例。外壳30和滑盖40总体上如上文所述。电池500在总体上类似于电池50，但有三角形棱柱形状，例如，有三角形截面的细长形结构。带有电池开口(未画出)的壳体510和阴极520成型为三角形棱柱管以在它们之间确定通气空间530。阳极270、阻挡隔膜(未画出)和隔离物(未画出)放在壳体510中，总体上如上文所述。在一些实施例中，外壳30和/或滑盖40包括V形沟槽540以使电池500固定到位。沟槽540可以包含密封剂。

电池500可以在总体上如上述电池50。电池500可以只在壳体510上形成两层，所以只产生一个缝。通过错动角度，电池500能有效地装在盒20中；而且电池有较大的表面面积。

在本申请中提到的所有公开文献和专利在这种程度上在这里被纳入作为参考，既如同具体地和单独地指出每个单个出版文献或专利被包含作为参考一样。

其他实施例在权利要求中。

Claims (18)

1.一种电池盒，包括：

外壳；

在外壳内的电池，该电池包括一个开口；和

与外壳啮合的可移动的滑盖，该滑盖包括一个与电池开口对准的开口。

2、权利要求1的电池盒，其中

该滑盖在滑盖的开口对准电池开口的第一位置和滑盖的开口不对准电池开口的第二位置之间是可移动的。

3、权利要求1的电池盒，其中

滑盖还可移动到滑盖的开口部分地对准电池开口的第三位置。

4、权利要求1的电池盒，其中

该外壳确定一个沟槽，并且

该滑盖可移动地啮合在沟槽中。

5、权利要求1的电池盒，其中

该滑盖还包括至少一个闩锁，该闩锁将滑盖保持在与外壳预定的啮合位置。

6、权利要求5的电池盒，其中该闩锁被整体地模压在滑盖中。

7、权利要求1的电池盒，还包括：

适合于移动滑盖的辅助电源。

8、权利要求7的电池盒，其中辅助电源为第二电池。

9、权利要求1的电池盒，其中该电池盒具有棱柱形。

10、权利要求9的电池盒，其中该电池盒具有矩形棱柱形。

11、权利要求9的电池盒，其中该电池盒具有圆形棱柱形。

12、权利要求1的电池盒，其中该电池具有矩形截面。

13、权利要求1的电池盒，其中该电池具有三角形截面。

14、权利要求1的电池盒，其中该电池为金属空气电池。

15、权利要求14的电池盒，其中该金属空气电池包括含有二氧化锰的负极。

16、权利要求14的电池盒，其中金属空气电池包括含有锌的正极。

17、一种电化学电源，包括：

包括开口和空气控制部件的金属空气电池系统，所述开口和空气控制部件被配置成可相对滑动以可变地覆盖该开口，以便对暴露于含氧的环境进行控制。

18、一种电化学电源，包括：

金属空气电池系统，所述金属空气电池系统包括一对以平行平面排列的开口，该对开口被配置成其对准是可变的，以对暴露于含氧的环境进行控制。

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