虽然如今有许多电池化学成分，而且随着时间的推移，新的电池类型也逐渐具有商业可行性，但我们处理的是铅酸电池类型，包括富液式、AGM 和真凝胶式，因为它们在我们专门的应用中得到了广泛的应用。铅酸电池技术已在商业上应用了一个多世纪。一些考古学家在人造配置中发现了适当的材料，这表明该原理早已为人所知并使用了更长时间。它们的构造是铅合金板，以及硫酸和水的电解质。电池由多个电池组成，铅酸化学成分决定了每个电池的完全充电电压约为 2.12 伏。因此，标称 6 伏电池有三个电池，完全充电电压为 6.3 至 6.4 伏，而 12 伏电池有六个电池，完全充电电压为 12.7 伏。高质量、高性能的铅酸电池可能表现出更高的电池电压。
电池有两种极板，一种是铅极板，一种是二氧化铅极板，两者均以液体、吸收在垫子中或凝胶的形式与硫酸电解质接触。二氧化铅 (PbO2) 极板与硫酸 (H2SO4) 电解质发生反应，在极板上产生氢离子和氧离子（生成水）以及硫酸铅 (PbSO4)。铅极板与电解质（硫酸）发生反应，留下硫酸铅 (PbSO4) 和一个自由电子。电池放电（使电子离开电池）会导致硫酸铅在极板上积聚，并用水稀释酸。稍后将详细介绍硫酸化及其问题。用比重计测量充满电的电池中的电解质比重，表示其相对电荷（强度）或稀释程度（放电）。该反应的可逆性使铅酸电池变得有用。密封版本在正常使用下包含水、氢等，用于重新组合，并消除了检查水位的维护和端子周围的腐蚀。
给电池充电是上述过程的逆转，涉及使电池承受高于其现有电压的电压。电压越高，充电速度越快，但受到一些限制。需要考虑一个气化点，真正的凝胶电池具有较低的峰值充电电压，因为凝胶中可能会出现气泡，这些气泡不会消散，并导致电池损坏。有关此内容的更多信息，请参阅充电教程。
电解质可能被吸收到垫子类型的材料中，因此没有自由电解质（AGM 电池），或者可能为凝胶形式，这也可以使其稳定（真正的凝胶电池）。当前的铅酸电池基本上分为深循环/存储（以安培小时为单位）或汽车 SLI 类型（启动/照明/点火），以启动安培为单位。也有组合类型，适用于两种用途，但它们的起动电流额定值通常低于同一组大小的启动电池。
SLI 电池
SLI 电池设计用于在短时间内释放大量电流（启动序列），然后通过设备的充电系统（交流发电机）相对快速地充电。通常，启动序列会放电不到 3% 的电池容量。SLI 电池不适用于重复深度放电，因此，如果进行深度放电，其寿命会大大缩短。此类电池包括湿式（淹没式）和全密封免维护电池（AGM - 吸收式玻璃纤维垫）。这些电池通常具有较高的极板数，并且极板相对较薄。它们的额定值为 CA、启动电流（32 华氏度）和 CCA、冷启动电流（0 华氏度）。
深循环电池
深循环电池采用较厚的极板设计，具有恒定的放电率，可以深度放电，随后可以充电。它们被称为 RV、船用、深循环、储能电池，有时也被称为高尔夫球车电池，因为这些是它们以及其他市场所适用的典型市场。作为维护程序，对深循环电池进行深度放电没有任何好处，而且它们没有记忆效应。它们通常以安培小时 (ah) 为单位进行额定，但如果它们是双重用途或偶尔用于启动目的，则可能具有 CA 和 CCA 额定值。
深循环铅酸电池有两种配置 - 湿式和密封式。湿式电池对过度充电的耐受性更高，但是，它在充电时会释放氢气，必须正确排气，并且必须经常检查水位。密封铅酸电池可以是 AGM（吸收性玻璃纤维垫）或凝胶结构，两者有时都称为 VRLA（阀控铅酸）电池。术语“凝胶”通常用于指任何真正密封、免维护的电池，这种做法会给电池消费者带来困惑，因为 AGM 和真正的凝胶具有一些不同的特性，特别是在真正的凝胶的充电要求方面。这两种类型都是免维护的，没有液体溢出，而且气体排放很少。密封类型的其他名称包括电解液不足型、免维护型、干电池型和防溢型。其中大多数都已获得运输部 (DOT) 的航空运输批准，并被归类为无害。
凝胶电池受极端温度、低充电状态存储的影响最小，内部放电率较低，但峰值充电电压要求明显低于富液电池或 AGM 电池。AGM 电池处理过度充电的能力略优于凝胶电池。AGM 类别包括 Optima™ 和 Odyssey™，以及其他几种高性能密封电池。您在家用报警系统、计算机 UPS（不间断电源）盒等中发现的标有“密封铅酸”、“防溢”或“免维护”的小型电池几乎都是 AGM 型电池。如果电池上没有标明“凝胶”字样，或者零件号中没有“G”，则不是凝胶电池。
高性能电池
我们提到了 Optima™ 和 Odyssey™ 高性能电池。还有其他电池，例如 Rock Racing™。这些电池采用优质材料和构造技术，可实现出色的效果，价格也反映了这一点。Odyssey 电池在前 5 秒内表现出极高的突发电流，这是启动高排量或高压缩发动机的关键特性。它们还可以完全放电和充电多次（额定放电深度为 80% 时为 400 次循环）。对于双重用途、启动和深循环，这些电池很难被击败。我们将 Odyssey PC1500 放在车间充电并随时准备应对紧急跳转或其他情况以及测试。说得够多了。
电池容量
电池容量是电池可以存储并输送给负载的能量的量度。它取决于电池在行业标准时间段内可以提供多少电流。测量单位称为“安培小时”（ah）。电池行业标准是 20 小时率，即电池在 80 华氏度的温度下能够输出多少安培电流，持续 20 小时，直到电压降至 12 V 电池的 10.5 伏和 24 V 电池的 21 伏。例如，100 安时电池将输出 5 安培电流，持续 20 小时。有时公司或营销人员会使用 10 小时率或其他速率，因此在比较品牌和组大小时，请确保您给出的速率。
电池容量也表示为储备容量 (RC)，以分钟为单位。储备容量是电池在 80 华氏度的温度下能够输出 25 安培电流的时间（以分钟为单位），直到电压降至 12 V 电池的 10.5 伏和 24 V 电池的 21 伏。安培小时 (ah) 和储备容量 (RC) 之间的关系可以用以下公式近似：ah = RC 乘以 0.6
典型电池尺寸 BCI*组 电池电压，V 电池 AH 31 12 105 4D 12 200 8D 12 245 GC2（高尔夫球车） 6 220 * 国际电池委员会
高电池放电率
由于“Peukert 效应”，当放电率超过行业标准 20 小时率时，可用容量会减少。减少不是线性的，如下图所示。
电池容量/放电率 放电小时数 可用容量 20 100% 10 87% 8 83% 6 75% 5 70% 3 60% 2 50% 1 40%
在为特定应用确定电池尺寸时必须考虑到这一点。如果电流消耗大，则必须增加电池容量，使其超过简单计算的安培小时要求。
电池寿命和放电深度 (DOD)
电池在每个周期中放电越深，电池寿命就越短。将电池组容量增加到最低要求以上将延长电池组的使用寿命。深度循环时，真凝胶电池的循环次数往往比 AGM 电池高，因此，当使用密封电池并每天深度放电时，它们经常用于高尔夫球车和轮椅/踏板车。
平均生命周期图表放电深度循环生命周期生命周期生命周期寿命 AH 容量百分比组 27/31 组 8D 组 GC2 10 1000 1500 3800 50 320 480 1100 80 200 300 675 100 150 225 550
温度对电池的影响
铅酸电池在低温下会损失容量。在 32 华氏度时，电池在 80 华氏度时将提供其额定容量的约 75%。在为较冷环境确定所需容量的电池组尺寸时，需要考虑这一点。对于非常寒冷的气候，建议使用加热或绝缘隔间。高温使电池化学反应更加活跃，并显著缩短电池寿命。在 60 华氏度至 80 华氏度环境中可使用 5 年的电池，在沙漠环境中可能只能使用 2 年。
内部放电
电池会发生内部放电，也称为自放电。此速率由电池类型及其构造中使用的铅的冶金学决定。湿电池内部有用于电解质的空腔，使用铅锑合金来增加机械强度。锑还将内部放电率提高到每月 8% 至 40% 之间。因此，湿电池不应长时间不维护或不充电。凝胶和 AGM 电池构造中使用的铅不需要很高的机械强度，因为它由凝胶或垫材料稳定。通常将钙与铅合金化以减少气体产生和内部放电率，对于 AGM 和凝胶电池，每月仅为 2% 至 10%。
任何电池放电（包括内部放电）都会在化学循环过程中在电池板上产生硫酸盐化，如果时间足够长，这种硫酸盐化就会变硬，导致电池容量减少或完全丧失功能。使用后定期充电或长期存放时使用“浮动”充电器（船用电池、全地形车等）可防止容量减少并最大程度地延长电池寿命。大部分（接近 50%）的铅酸电池由于硫酸盐化而容量减少或无法使用，并且永远无法达到其额定寿命。有电子设备（充电器和独立设备）可以处理硫酸盐化，但最佳做法是通过适当的电池管理（包括使用优质的“智能”充电器）首先避免这种情况。
关于实现最大电池寿命的总结
从上面的讨论可以看出，存在几个与电池寿命有关的问题。使用后及时充电、尽可能避免完全放电、定期维护充电或在储存或淡季（水上摩托艇、雪地摩托、全地形车等）使用“浮动”充电器，这些都有助于延长电池寿命。尽可能避免极端温度，尤其是高温，并检查充满电的电池中的水位也是必不可少的。有些应用更有可能达到电池的循环寿命，并因此导致容量减少。每天大量使用的轮椅和踏板车就属于这一类。
电池的串联和并联连接
当两个或多个电池串联连接（串中正极接负极）时，它们的电压会相加，但 AH 容量保持不变。因此，两个 12 V、100 ah 电池串联连接会形成一个 24 V、100 ah 的电池组。一个电池的负极连接到第二个电池的正极，其余端子是系统连接。
当两个或多个电池并联（正极接正极，负极接负极）时，它们的 AH 容量（安培数）会增加，但电压保持不变。因此，两个 12 V、100 ah 的电池并联会形成一个 12 V、200 ah 的电池组。
