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研究電池和電化學。了解為什麼電池有多種不同的尺寸和形狀— 並且有多種用途 — 回顧過去，了解電池的起源以及多年來的發展情況。

第一批電池是在 1800 年代製造的，而且非常簡單。最早的示威活動之一是系列浸泡在鹽水中的金屬盤，義大利科學家亞歷山德羅·沃爾塔發現創造了電流。第一個鉛酸電池是由一罐硫酸中的幾塊鉛。現代版本並沒有那麼不同。它們只是更容易製造，並且含有各種添加劑來提高性能。

在所有情況下，電池都以相同的方式運作：兩個不同電極之間的電壓差產生電流，可以放電為設備供電。然後可充電電池可以反轉該電流以重新充電。在電池內部，電流伴隨著離子流過液體（電解質）。

電流中每個電子的通過都伴隨著一個離子通過電解質的傳遞。可以儲存更多離子的電極使得電池可以容納更多電荷，因此一次充電的使用壽命更長。專為更快的離子儲存而設計的電極可以使電池放電更快，適合高功率應用。最後，能夠多次充電和放電而不降低性能可以使電池具有較長的使用壽命。

鉛酸電池

鉛酸電池是第一個可充電電池，由 1859 年發明。加斯頓普蘭特，他在酸性溶液中對鉛板進行了實驗，發現電流的流動和儲存可以逆轉。

鉛酸電池必須足夠大，才能提供足夠的電力來啟動汽車。它還必須能夠在寒冷氣候下使用並持續多年。由於電解液是一種腐蝕性酸，外殼必須堅固，以保護人員和汽車零件免受任何可能的傷害。了解了這一切之後，現代鉛酸電池塊狀且笨重也就說得通了。

鹼性電池

另一方面，計算器和數位秤等家用設備可以使用較小的電池，因為它們不需要大量電力。這些主要是不可充電的鹼性電池，已經使用了幾十年。標準化電池尺寸為 AAAA、AAA、AA、C 和 D，以及紐帶和紐帶電池等。尺寸與電池儲存的電量有關（電池越大，容納的電量越多）以及所供電設備的尺寸。

有時，您可能會發現以矩形形狀出售的鹼性電池，就像常見的 9 伏特電池一樣，但是打開外殼你會發現它們只是一些內部連接在一起的圓柱形電池。圓柱形電池已經存在了很長時間，使用起來也很廣泛，以至於公司製造任何不同的電池是沒有意義的——這需要投資來改變他們的製造設施，而這是他們不願意做的。

鋰離子電池

鎳鎘電池是最早廣泛用於家用電子產品的充電電池，並在 20 世紀末流行。但他們也有自己的陷阱。鎘的毒性很強，電池會產生“記憶效應”，從而縮短其使用壽命。

幾十年來，人們一直在研究鋰在可充電電池中的潛在用途，因為它具有以下特點：獨特的屬性作為一種可以儲存大量能量的輕質金屬。索尼第一鋰離子電池商業化1991年。

該公司生產圓柱形電池，因為它們最容易製造。在 20 世紀 90 年代，索尼生產了大量的攝影機和磁帶，因此擁有大量的設備卷對卷製造。很自然地，重新利用該設備來生產電池電極卷，這些電極卷是通過在銅或鋁片上澆鑄薄膜，然後將它們捲成“果凍卷”圓柱體而製成的。

這些的厚外殼圓柱形電池機械強度高，為了增加另一層安全性，它們有一個洩壓閥。很快，這些早期的鋰離子電池就佔據了便攜式電子產品市場，特別是筆記型電腦和手機，因為它們比鎳鎘充電電池儲存更多的能量並且持續時間更長。

影響電池的因素

出於成本和可製造性的原因，電池被製造成特定的尺寸和形狀，但在其他情況下，則是由於傳統的製造流程。市場需求也發揮作用。

例如，直到特斯拉開始使用圓柱形鋰離子電池而不是其他電動車製造商使用的矩形軟包或棱柱形電池製造汽車後，電動車才開始起飛。軟包和方形電池可以緊密地包裝在一起，但由於圓柱形電池已經量產了對於便攜式電子產品，特斯拉在 2010 年代能夠生產成本更低的電動車。

未來電池的形狀和尺寸不僅取決於它們儲存的能量，還取決於市場經濟——製造每種類型的電池有多容易，製造它們的成本是多少以及它們的用途用於.這些因素是創新和歷史的結合。

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