防水透气层材料通常用憎水性很强的多孔氟树脂(如聚四氟乙烯、聚全氟异丙烯等)和聚乙烯等，该层只允许气体通过而不允许碳性电池电解质溶液通过。防水层的憎水性能不仅与憎水材料本身的僧水性能有关，而且还与基体材料、成型方法以及成型后的孔径大小、孔隙均匀性和孔隙率大小等有关。
另外，像碳性电池体系，由于采用离子交换膜作电解质，因此三相是水-气-固体系。对于氢电极，由于未反应的氢气带走三相区的部分水，可能使薄液膜受到破坏，为了保持三相反应区内薄液膜的完整性和三相反应区的有效性，通过的气体必须具有一定的湿度(通常对气体进行加湿)，这就要求防水层允许加湿气体透过(即具有一定透水性)。而氧电极，由于反应的产物是水，不需要额外的加湿。因此，在不同的碳性电池体系中，又寸防水层材料的疏水性能要求不同。如以碳布或碳纸为基体，用氟树脂乳液进行浸渍后，加热使氟树脂塑化形成防水层，碳布或碳纸的结构(厚度和致密性等)、氟树脂乳液的种类和浓度、浸渍次数和塑化温度等对防水层的疏水性能都有影响。