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铅酸电池用于电动车辆时，需要克服能量密度低以及不耐大电流放电等缺点。 由于能量密度偏低，导致同样重量的车载电池，使用铅酸电池的电动车辆只能行驶较短的距离。另外，车辆在起动及上坡时需要动力电源提供短时的大电流来提供较大的功率，而铅酸电池若在半充电状态下高倍率充放电（high-rate partial-state-of-charge，HRPSOC）
电池的负极会发生极板的硫酸盐化，即在负极板上生成白色坚硬的晶体斑点，这些斑点在充电时非常难于转化为活性物质，达不到正常充电的目的，将严重缩短负极的寿命。若以短时大电流作为电池的额定输出，并据此来选择电池型号作为车用电池又非常不经济，因此大电流放电是铅酸电池应用于电动车辆的一大障碍为了提高铅酸电池的放电功率，近年来研究者提出超级电池 （ultrabattery） 或铅碳电池 （lead-carbonbattery）的概念，有望解决大电流放电带来的电池性能劣化问题
汽车和摩托车用铅酸电池主要用途是为发动机的起动（starting，即由电池带动发动机转子旋转） 、车载电子设备的使用，如照明（lighting）等，以及发动机的点火（ignition，即电池通过变压器产生高压直流电火花点燃机气缸里的油气混合物）提供电能，简称 SLI。目前几乎所有汽车上都装备了12 V 的标称电气系统。
不管是放在发动机室中、座椅下还是车辆的后部，蓄电池的外形尺寸都要求有足够的工作容积。随着车辆流线性和行人碰撞保护要求的增加，蓄电池的外形已成为一个大问题。一方面要求保持性能不变，另一方面又要求减小外形尺寸。为了适应车载的条件，铅酸电池做了诸多改造，如为了抑制析氢， 将合金板栅中的 Sb 含量从 4%~5%降到 1%～2%或者无 Sb，同时采用了更薄的材料来减小电池的体积等
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