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?m?m0m?0 （1-13） m0?msm式中： m0—按电池反应式完全反应的活性物质的质量；
ms—不参加反应的物质质量； m—电池总质量。
电池中不参加反应的物质有：电池外壳、电板的板栅、骨架、不参加电池反应的电解质溶液、过剩的活性物质。在有些电池中，必须有一个电极的活性物质过剩，例如Cd-Ni，Zn-AgO， Cd-AgO电池中，为防止过充电时在负极析出H2 ，负极活性物质按质量分数要有25%~27%的过剩量，这些过剩活性物质可以和正极上产生的 O2反应。
图1-5是铅酸电池和镉－镍电池质量分配图。
1.4化学电源的性能 1.4.1原电池电动势
在等温等压条件下，当体系发生变化时，体系吉布斯自由能的减小等于对外所作的最大非膨胀功，如果非膨胀功只有电功，则
?GT,P??nFE (1-14)
式中：n－电极在氧化或还原反应中，电子的计量系数。当电池中的化学能以不可逆方式转变位电能时，两极间的电位差E’ 一定小于可逆电动势E。
?GT,P??nFE' (1-15)
（1-14）式揭示了化学能转变为电能的最高限度，为改善电池性能提供了理论
根据。
1.4.2电池内阻
电池内阻有欧姆电阻（RΩ）和电极在电化学反应时所表现的极化电阻（Rf）。欧姆电阻、极化电阻之和为电池的内阻（Ri）。欧姆电阻由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成。隔膜电阻是当电流流过电解液时，隔膜有效微孔中电解液所产生的电阻RM。
RM??s?J (1-16)
式中：RM—隔膜电阻；J—表征隔膜微孔结构的因素。 结构因素包括膜厚、孔率、孔径、孔的弯曲程度。
极化电阻Rf是指电化学反应时由于极化引起的电阻。包括电化学极化和浓差极化引起的电阻。为比较相同系列不同型号的化学电源的内阻，引入比电阻（R’i），即单位容量下电池的内阻。
R'i?Ri (1-17) C式中： C—电池容量，Ah; Ri —电池内阻，Ω。 1.4.3开路电压和工作电压
开路电压是外电路没有电流流过时电极之间的电位差（Ucc），一般开路电压小于电池电动势。工作电压（Ucc）又称放电电压或负荷电压，是指有电流通过外电路时，电池两极间的电位差。工作电压总是低于开路电压，因为电流流过电池内部时，必须克服极化电阻和欧姆内阻所造成的阻力。
工作电压：Ucc?E?IRi?E?I(R??Rf)
或 Ucc?E???????IR????????IR? (1-18) 式中：η+—正极极化过电位；η
——负极极化过电位；
ψ+—正极电位；ψ——负极电位；I—工作电流；
图1-6表示式（1-18）中的关系。图中曲线a表示电池电压随放电电流变化的关系曲线。曲线b，c分别表示正、负极的极化曲线，直线d为欧姆内阻造成的欧姆压降随放电电流的变化。图1-6表明，放电电流增大，电极极化增加，欧姆压降增大，使电池工作电压下降。
电池的工作电压受放电制度影响，即放电时间、放电电流、环境温度、终止电压等都影响电池的工作电压。
（1）放电方法 放电方法分恒流放电和恒阻放电两种，图1-6（a）表示恒流放电曲线，图1-7（b）表示恒阻放电曲线。