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即
W理=C理U平
常用比能量来比较来比较不同的电池系统。比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能，单位分别是Wh/kg或Wh/l
比能量有理论比能量和实际比能量之分。前者指1kg电池反应物质所能输出的实际能量。
由于各种因素的影响，电池的实际比能量远小于理论比能量。实际比能量和理论比能量的关系可表示如下：
W实 W理 . KV . KR . Km
式中KV－电压效率 KR－ 反应效率 Km－ 质量效率
2.4.5 功率与比功率
电池的功率是指电池在一定放电制度下，于单位时间内所给出能量的大小，单位为W(瓦)或kW（千瓦）。单位质量电池所能给出的功率称为比功率，单位为或。比功率也是电池重要的性能指标之一。一个电池比功率大，表示它可以承受大电流放电。
蓄电池的比能量和比功率性能是电池选型时的重要参数。因为电池要与用电的仪器、仪表、电动机器等互相配套，为了满足要求，首先要根据用电设备要求功率大小选择电池类型。当然，最终确定选用电池的类型还要考虑质量、体积、比能量、使用的温度范围和价格等因素。
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第3章 铅酸蓄电池
3.1 概述
铅酸蓄电池在使用的过程中，会出现各种故障，造成故障的原因也是多方面的，很多故障都不是短时间形成的。有几种主要故障：1“硫化”；2电池内部短路；3活性物质的过量脱落；4极板拱曲和断裂；5反极；6正极板板栅的腐蚀；7 负极板的硬化。
3.2 铅酸蓄电池的“硫化”
在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶，充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅，这就是硫酸盐化，简称为“硫化”。生成这种硫酸铅的原因是过放电或放电后长期放置时，硫酸铅微粒在电解液中溶解，呈饱和状态，这些硫酸铅在温度低时重新结晶，而在结晶质硫酸铅是析出。这样在一度析出的粒子上一次又一次地因温度变动而生长、发展，使结晶粒增大。这种硫酸的导电性不良、电阻大，溶解度和溶解速度又很小，充电时恢复困难。因而成为容量降低和寿命缩短的原因，现在对于铅酸蓄电池修复主要是针对于“硫化”。轻微的电池“硫化”，会降低电池的容量，电池内阻增加，严重时则电极失效，充不进电。
3.2.1 产生硫化的原因
(1)缺少电解液
因蒸或纯水蒸发过多或电解液因意外倒泄而没有及时补充，致使液面过低，使极板上部与空气接触而强烈氧化（主要是负极板）。这氧化部分与电解液再接触时，也会形成大晶粒硫酸铅硬化层，使极板上部硫化。同时由于极板外露在充电时，板级上端的硫酸铅不能与电解液发生电化学反应作用，板级的有效物质得不到充分得恢复。
(2)电解液不纯
一般情况下，使用了不合格得电解液，铅酸蓄电池一年左右便报废。
(3)经常使用铅酸电池过量放电或小电流深放电，会在极板深处生成较多得硫酸铅。
(4)缺少应有的定期过充电或经常充电不足，在活性物质中或多或少残留一部分未能还原的硫酸铅。
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(5)电解液密度过高或温度过高，铅酸铅将深入形成，不易恢复。
(6)电解液温度高低的变化：硫酸铅在电解液中，溶解于结晶两个相反的过程交替着进行。当温度上升时，极板上的硫酸铅将有一部分溶解于电解液中，温度越高，溶解度越大。担当温度降低时，溶解度减小，会出现过饱和现象。这时有部分硫酸铅就会从电解液中析出，再次结晶成大晶粒硫酸铅附着在极板表面，形成硫化。
(7)内部有短路故障，未及时排除。
(8)长期处于半放电或放电（如漏电）状态下，或电池放电后，未及时进行充电。 (9)放电后，24小时内没有及时补充充电。
表3－1 不同地区的气温条件下的电解液密度
冬季温度条件 完全充足的蓄电池在25℃时的电解液密度
夏季 冬季
-40℃以下地区 1.3 1.26
-40℃～-30℃地区 1.28 1.2 -30℃～-20℃地区 1.27 1.24 -20℃地区 1.26 1.23 0℃以上地区 1.23 1.23
表3－2 蒸馏水标准（ZBK84 004-89）
名称 最大允许量（）
有机物 0.005
硝酸及亚硝酸盐 0.001
铁Fe 0.0008 氧化物 0.005 氧O 0.01
残渣 0.0065 氯CL 0.004 氨NH3 0.008 锰Mn 0.00006 电阻率 >30000
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3.2.2 极板硫化的现象
(1)蓄电池的容量显著降低，用高率放电叉检查蓄电池时，每单格电池电压迅速减低到1.5V
(2)充电开始时，电压上升很快；放电时电压急剧下降，即过早的降至终止电压。 (3)在充电过程中，电解液质量浓度增加很慢，甚至无显著变化。当浓度上升至一定数值后就不再上升，不能达到原来充电时电解液的浓度标准数值。
(4)充电时，电解液温度升高得快。过早冒气，气泡粗大，甚至一开始充电就发生气泡。
(5)对蓄电池进行解剖，仔细观察可以发现，负极板表面粗糙，触摸时如同砂粒得感觉，而且极板颜色不同于正常颜色，正极板呈浅棕，负极板呈浅灰色，并且还有白色斑点得硫酸铅布满在极板表面，使极板上得活性物质硬化。
3.3 电池内部短路
蓄电池的正负极板直接相碰，称为短路。
3.3.1 蓄电池内部短路的原因
(1)由于隔离板质量差，使极板活性物质穿过，或者隔离板缺损，致使正负极板相接触或直接接触，造成短路。
(2)蓄电池在安装时，由于铅渣卡在正负极板之间，或者导电物掉入电池内部，形成导电桥梁，而致使电池内部短路。
(3)电池底部沉淀物积聚过多，达到与极板下边缘相接触。 (4)极板弯曲过甚，挤破隔离物，从而使正负极板接触。
(5)电解液温度过高，浓度过大，使隔离物受腐蚀而损坏，造成电池短路。
3.3.2 蓄电池内部短路的现象
蓄电池内部短路的主要特征是开路端电压低，电解液浓度下降到1.150以下，如果用大电流时，例如用高率放电叉测试时，单格电池电压迅速下降至零。若用一般放电率放电时，电池的电压也是迅速下降到终止电压。在充电时，电压上升很慢，电解液浓度几乎不变。充电到了终期气泡冒到很微弱，甚至没有气泡产生，但是电解液得温度却是很高，上升也快。
3.4 活性物质得过量脱落
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3.4.1 活性物质过量脱落的原因
(1)过量充电和充电电流过大。蓄电池在充电后期，正负极有气体析出，这部分气体必须达到一定压力，才能克服小孔中电解液的阻力，从极板内部运动至极板表面逸出，这时，如果过量充电或充电电流过大，使极板气体析出速度加快，活性物质脱落得越多。
(2)放电电流过大，也是造成极板活性物质脱落得重要原因。实践证明，电池在放电时如形成的硫酸铅疏松的话，充电时就能获得较致密二氧化铅，它是粗晶粒得坚固物质，则极板上的活性物质不容易脱落。反之若形成得硫酸铅是紧密层，则在充电时生成的二氧化铅将主要以树枝状晶体生成。这种树枝状晶体质地疏松，在充电和放电时易于脱落。因此，放电电流过大，使硫酸铅的过饱和度增大，这样就生成了晶粒细小而紧密的硫酸铅层，那么充电时，极板就处在很高的电流密度下，会形成疏松的二氧化铅，在放电开始或充电末期很容易脱落。
3.4.2 极板活性物质脱落得现象
电解液中有沉淀物，当充电末期发生气泡时，电解液反腾，引起电解液混浊，蓄电池容量显著降级。蓄电池拆开后，可以看到活性物质脱落严重得只剩下板栅。
3.5 板极拱曲和断裂
板极弯曲多数发生在正极板，在负极板很少见到。有得负极板弯曲则是由于正极板弯曲过甚而迫使负极板亦随子弯曲。 3.5.1 板极拱曲和断裂得原因
(1)在极板活性物质得制造过程中，铅膏涂填不均匀，有效物质得形成也就不均匀，因此在充放电使极板各部分所引起得电化学作用强弱不均匀，致使板极膨胀和收缩不一致而引起弯曲
(2)过量放电
因过量放电时，容易使硫酸铅在极板内层深入生成，在充电时得不到恢复，造成内部膨胀，导致极板弯曲或断裂。
(3)长时间大电流充放电，使极板表面各部分电流密度不同，极板上的活性物质不能从容均匀地起电化学作用，致使极板各部分膨胀和收缩情况不一，导致弯曲或断裂。
(4)过量充电
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