影响电池比能量的因素：质量效率

所谓质量效率是指电池按理论计算所需的活性物质的质量与电池实际质量的比值。实际电池的质量效率大多不到40％，其主要原因是由于电池中包含了许多如前所述的辅助及结构材料。而且当电解质溶液不直接参与电极成流反应而仅作为离子导体时，计算理论比能量时并没有考虑电解质溶液的质量，而在实际电池中，电解质溶液是必需的电池基本三要素之一，也一定程度上降低了电池实际比能量。此外，在设计实际电池时出于各种考虑，往往需要使某一活性电极材料过量，这也在一定程度上降低了电池的质量效率。例如，为了避免充电过程中负极析锂和提高电池的安全性，锂离子电池炭负极材料一般过量5％～10％。而在Cd／Ni电池中，为了防止负极过充时析氢和利于消除正极过充产生的氧气，负极活性物质往往过量25％以上。提高质量效率的最有效方法是采用轻质结构材料并减小其用量。例如，采用铝壳代替钢壳后，锂离子电池的质量效率提高了约20％。而采用铝复合膜为外壳的软包装锂离子电池，其质量效率已高达45％～50％，是目前质量效率最高的电池体系。
考虑上述影响因素后的电池的比能量为实际比能量。实际质量比能量w与理论质量比能量W。的关系为：W—W。·班·琅·啦。一般来说，电池的实际比能量大多仅为理论比能量的20％～35％。表2.3列出了一些常见电池体系的理论比能量与实际比能量。