电池的几何形状和标准尺寸

除了可重复使用性和电池化学性能，电池的包装方式也是一个重要因素，因为它应该能够在不损害安全标准的情况下安装在设备中。电池的几何形状和大小在其应用于电路中也起着至关重要的作用。
电池从18世纪就开始使用，现在已经有了各种形状和大小的电池。最早的电池形状是罐子设计。1896年引进了大型 f 电池，1898年又引进了 d 电池。C 电池是1900年引进的第一批小型电池，其次是1907年引进的至今仍广受欢迎的 AA 电池。目前，电池主要有以下几种形状:

圆柱形电池
按钮电池
棱柱形电池
袋形电池
电池尺寸的标准化始于圆柱形电池的引入。1906年，国际电化学委员会成立了一个非政府标准组织，负责制定电池标准。1917年，美国国家标准与技术研究所(NIST)引入了至今仍在使用的标准电池尺寸的字母命名法。
电池尺寸电池有以下几种尺寸:

Cylindrical cells
圆柱形电池是最受欢迎的一次和二次电池组和一些最容易制造的电池组。这些电池有一个减压机制，使他们能够承受高内部压力而不变形。额外的好处包括高机械稳定性，低成本，长寿命和良好的循环能力。这些电池不会改变它们的形状或大小，因此在电池之间有足够的间隔时，可以很容易地进行热管理。这些坚固的电池的唯一缺点是由于空腔，它们的重量和低密度。

圆柱形电池实例。
圆柱形电池具有高度可靠性，通常带有 PTC 开关，当负载吸收过大电流时，该开关可以停止导电，从而提供短路保护。开关冷却后恢复到导电状态。为了机械安全，这些电池使用薄膜密封或可重新密封的通风口。一些锂离子圆柱电池使用电荷中断装置，在不安全的机械压力下断开电池连接。
圆柱形电池通常用于镍镉和镍金属氢化物电池。这些都是可在流行的大小，如 AA，AAA，AAAA 等，也可在部分大小，如1/2和3和3格式。可充电的锂离子电池在18650大小也可在圆柱形电池。18650年的锂离子圆柱形电池已经广泛应用于笔记本电池和电动车，但是随着新型电动车将依赖于平板电池的设计，它们的需求正在减少。尽管如此，21700、20700和22700尺寸的锂离子圆柱电池仍将在各种消费电子应用中保持需求。
按钮电池
或投币电池用作小型一次电池，用于便携式紧凑型设备。这些低成本的电池可以在主板、手表、便携式医疗设备和无绳电话中找到。他们的主要优势是他们的紧凑的大小，使他们能够很容易地堆叠在一个管，以实现更高的电压。它们的主要缺点是缺乏安全通风口和充电时间过长。这些电池主要用于紧凑型设备或作为电路某些部分的电源备用。硬币电池也用来维持主板的时钟。

按钮单元格示例。
棱柱电池
棱柱电池的特点是这些电池的扁平矩形设计，最大限度地利用空间。这些单元格没有标准的大小格式，它们的大小因制造商而异。它们通常用于移动电话、智能手机、笔记本电脑和便携式电子产品，现在是电动汽车的首选。这些电池的主要缺点是热管理差、寿命短和成本高。由于气体积聚，它们很容易膨胀，并且可能在很长一段时间内膨胀，从而造成安全隐患。由于膨胀和变形，它们也会损坏它们所在的设备。

棱柱形或矩形电池实例
袋式电池
袋电池是最灵活和轻量级的电池。通过密封的电极箔片，这些电池有一个灵活的袋状外壳，可以容纳电池内的任何膨胀。一般来说，小囊电池在几百个充放电周期后可能膨胀，而大囊电池在几千个充放电周期后可能膨胀。这种电池的设计是最轻的，并允许最大的空间利用率。虽然设计用于轻负荷，这些电池可以承受高负荷电流，可以并排堆叠，以实现更高的电压。

棱柱形或矩形电池实例
当袋状电池被制造出来时，它们被提供一个临时气囊。在第一次充电时积聚起来的气体会逸出到气囊中，然后气囊会被移走。然后将袋子密封，准备供应。在随后的充电循环中，产生的气体量很小，只有经过数百或数千次充电循环后才会积聚起来。
这些电池有更高的能量密度，然而，这些是相当昂贵的制造。这些电池没有标准的大小格式ーー它们有各种大小，而且大小可能因制造商而异。袋状电池通常用于可穿戴电子设备(如蓝牙耳机、音乐播放器和玩具)和便携设备。还有大型袋电池，用于其他应用，如 UPS，ESS 等。
未来趋势
目前，圆柱形电池和纽扣电池是最受欢迎的电池组。然而，随着制造成本的逐渐降低，这种趋势正在向棱形电池和袋状电池转变。未来的电动汽车可能会使用扁平化设计的电池(棱柱形和袋形)。同样的趋势也可能出现在便携设备、小工具和消费设备中的电池上。这种袋状电池可以像食品包装一样制造，而改进的自动化系统可以更容易地制造出矩形电池。制造商仍在寻找提高平板电池设计的安全性和热稳定性的方法，因为电池的未来依赖于空间利用、重量和能量密度最大化，同时又不损害安全性。

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