化学电池品种繁多,性能各异。常用以表征其性能的指标有:电性能、机械性能、贮存性能等,有时还包括使用性能和经济成本。我们主要介绍其电性能和贮存性能。电性能包括:电动势、额定电压、开路电压、工作电压、终止电压、充电电压、内阻、容量、比能量和比功率、贮存性能和自放电、寿命等。贮存性能主要取决于电池的自放电大小。电池的电动势,又称电池标准电压或理论电压,为电池断路时正负两极间的电位差。额定电压(或公称电压),系指该电化学体系的电池工作时公认的标准电压。电池的开路电压是无负荷情况下的电池电压。开路电压不等于电池的电动势。必须指出,电池的电动势是从热力学函数计算而得到的,而电池的开路电压则是实际测量出来的。系指电池在某负载下实际的放电电压,通常是指一个电压范围。⑸ 终止电压系指放电终止时的电压值,视负载和使用要求不同而异。系指外电路直流电压对电池充电的电压。一般的充电电压要大于电池的开路电压,通常在一定的范围内蓄电池的内阻包括:正负极板的电阻,电解液的电阻,隔板的电阻和连接体的电阻等。目前普遍使用的铅酸蓄电池正、负极板为涂膏式,由铅锑合金或铅钙合金板栅架和活性物质两部分构成。因此,极板电阻也由板栅电阻和活性物质电阻组成。板栅在活性物质内层,充放电时,不会发生化学变化,所以它的电阻是板栅的固有电阻。活性物质的电阻是随着电池充放电状态的不同而变化的。当电池放电时,极板的活性物质转变为硫酸铅(PbSO4),硫酸铅含量越大,其电阻越大。而电池充电时将硫酸铅还原为铅(Pb),硫酸铅含量越小,其电阻越小。电解液的电阻视其浓度不同而异。在规定的浓度范围内一旦选定某一浓度后,电解液电阻将随充放电程度而变。电池充电时,在极板活性物质还原的同时电解液浓度增加,其电阻下降;电池放电时,在极板活性物质硫酸化的同时电解液浓度下降,其电阻增加。隔板的电阻视其孔率而异,新电池的隔板电阻是趋于一个固定值,但随电池运行时间的延长,其电阻有所增加。因为,电池在运行过程中有些铅渣和其他沉积物在隔板上,使得隔板孔率有所下降而增加了电阻。连接体包括单体电池串联时连接条等金属的固有电阻,电池极板间的连接电阻,以及正、负极板组成极群的连接体的金属电阻,若焊接和连接接触良好,连接体电阻可视为一固定电阻。每只电池所呈现的内阻就是上述物体电阻的总和,电池内阻R与电动势、端电压及放电电流的关系:Rs=(E-Uf)÷If电池的内阻在放电过程中会逐渐增加,而在充电过程中则逐渐减小。所以,电池在充放电过程中,端电压也会因其内阻的变化而变动。故端电压在放电时低于电池的电动势,充电时又高于电池的电动势。电池的容量单位为库仑(C)或安时(Ah)。表征电池容量特性的专用术语有三个:a. 理论容量。系指根据参加电化学反应的活性物质电化学当量数计算得到的电量。通常,理论上1电化当量物质将放出1法拉第电量,即96500C或26.8Ah(1电化当量物质的量,等于活性物质的原子量或分子量除以反应的电子数)。b. 额定容量。系指在设计和生产电池时,规定或保证在指定放电条件下电池应该放出的最低限度的电量。c. 实际容量。系指在一定的放电条件下,即在一定的放电电流和温度下,电池在终止电压前所能放出的电量。电池的实际容量通常比额定容量大10%~20%。电池容量的大小,与正、负极上活性物质的数量和活性有关,也与电池的结构和制造工艺与电池的放电条件(电流、温度)有关。影响电池容量因素的综合指标是活性物质的利用率。换言之,活性物质利用得越充分,电池给出的容量也就越高。活性物质的利用率可以定义为:利用率=(电池实际容量/电池理论容量)×100%或,利用率=(活性物质理论用量/活性物质实际用量)×100%。