배터리의 구조를 보면 여러 개의 셀로 구성되어 있는데 1개의 셀은 배터리의 가장 기본 단위로 양극판, 음극판, 격리판, 전해액, 셀 케이스 등으로 구성되어 있고, 셀 1개당 극판수(극판 수를 늘리면 극판이 전해액과 대항하는 면적이 증가하므로 배터리의 용량이 증가한다. 즉 이용 전류가 많아진다)와 크기에 관계없이 약 2.1Ｖ정도의 기전력을 발생 시킨다. 셀 외부는 케이스로 둘러싸여 있고 납 합금으로 된 단자 기둥이 있다. 단자 중 직경이 큰 쪽이 ‘+’단자(내부의 과산화납과 연결되어 있기 때문에 산화되기 쉬워 부식이 발생한다.)이다. 이 부식을 방치할 경우 충․방전 작용이 원활히 이루어지지 않아 배터리의 수명이 짧아지고, 엑추에이터들이 제대로 작동을 못하는 경우가 생긴다. 단자 중 직경이 작은 것이 ‘-’단자이다. 케이스 윗부분에는 합성수지로 제작된 벤트 플러그가 있는데(MF Battery는 보이지 않는다), 케이스와 접착되어 기밀과 수밀을 유지하고 있으며, 커버 가운데에는 전해액 또는 증류수를 주입하거나 비중계용 스포이드나 온도계 등을 넣기 위한 구멍과 이 구멍을 막아 두기 위한 벤트 플러그가 있다. 이 플러그의 중앙이나 옆에는 작은 구멍이 있어 배터리 내부에서 발생하는 산소와 수소 가스를 방출한다. 방전은 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 사용하는 것을 말하며, 음극판의 해면 상납(Pb)과 양극판의 과산화납(PbO2)은 황산납으로 변하고, 전해액(2SO4)인 묽은 황산은 양극판의 활성물질과 반응하여 물(H2O)에 가까워져 비중이 떨어진다. 따라서 방전을 계속하게 되면 활성물질이 황산납(PbSO4)으로 변하여 전기를 발생할 수 없게 된다. 이 상태를 완전 방전 상태라 한다. 배터리액(전해액) 충전시의 반응 농도는 배터리의 방전 전기량에 비례하여 변화되므로, 비중계로 전해액의 비중을 측정하므로 배터리의 상태를 알 수 있다. 충전의 경우는 방전과 반대의 반응인데, 음극과 양극의 황산납(PbSO4)은 발전기에 의해 점차적으로 전기에너지를 충전시키면 양극판은 과산화납(PbO2), 음극판은 해면상납(Pb)으로 변하고 전해액은 기판의 활성물질과 반응하여 비중이 올라간다. 배터리가 완전 충전상태로 되돌아가면 물이 전기 분해되어 양극에서는 산소(O2), 음극에서는 수소(H2)가 매우 심하게 발생한다.그리고 방전하는 동안에 황산의 비중은 점점 낮아지며, 반면에 충전동안에는 물이 황산의 형태로 바뀌기 때문에 비중은 올라간다. 이것이 배터리의 중요한 특성 이라 할 수 있다. 오래전부터 비중을 측정하는 방법은 많이 사용되어 왔으나, 요즘의 배터리는 무보수 배터리(MF)가 많이 보급된 관계로 거의 비중을 측정하는 일이 드물기 때문에 비중에 관한 것은 넘어가기로 한다. 배터리에는 여러 가지 특성량의 표시가 있다.

배터리의 특성량 표시는 12V 60AH 550CCA(CCP)로 표시가 되는데, 12V는 잘 알고 있듯이 정격전압인 공칭전압이다. 12V라 표시가 되어있으면, 극판(CELL) 6개가 직렬로 연결되어 있다는 뜻이다. (셀당 2V로 계산) 전압은 배터리의 온도에 따라 변화하는데, 이것의 변화는 1℃에 대하여 셀당 0.2～0.3mV정도라 한다. 즉 온도에 따라 변화는 되지만 기전력의 변화는 극히 작은 값의 변화이기 때문에 무시된다. 다음에 60AH라는 뜻은 배터리의 용량을 표시한 것인데 용량은 방전전류, 전해액의 비중과 온도, 충전상태 (노화 정도) 등에 따라 변화한다. 이 용량은 방전한계 즉 배터리 방전 종지 전압 (배터리는 어는 정도 방전을 하고 나면 그 후의 전압강하는 매우 급격하게 일어나며, 어는 한계까지 방전하면 과방전 되어 배터리에 악영향을 미친다. 일정선 이상까지 방전하지 않게 하기 위하여 어느 한도를 정할 필요가 있는데 이점을 ‘방전 종지 전압’이라한다.

자동차용 배터리의 종지 전압은 1.75V이고, 전해액의 비중은 1.140을 기준으로 한다. 방전할 수 있는 총 전기량은 A․h(ampere․hour)로 표시하고, 일반적인 배터리의 정격용량은 전해액 온도 27℃ 에서의 20시간 방전율로 표시한다. 완전 충전된 배터리가 방전한계(셀당 전압 1.75V 또는 전해액 비중 1.140)까지 20시간 동안 일정한 전류로 방전할 수 있다는 능력을 말한다. 배터리 용량(Ah) = 방전전류(A) × 20h가 된다. 위와 같이 60Ah의 배터리는 27℃의 온도에서 3A를 20시간 동안 방전 할 수 있다는 얘기다. 방전 전류는 전해액의 온도가 상승하면 정격용량보다 상승하게 되는데 60℃ 이상의 고온에서는 극판이 약화 (극판의 부식, 작용물질의 분리)되고, 자기 방전이 현저하게 증가한다. 반대로 온도가 낮아지면 용량도 감소하게 되는데 그 이유는 낮은 온도에서는 배터리의 전기적 화학작용이 느리게 진행되기 때문이다. 참고로 -18℃에서는 재 성능에서 40%만 발휘된다. 배터리의 용량도 감소하고 엔진의 부하가 증가된 겨울철 아침 시동시에 시동이 어려운 이유가 이런 이유이다. 또한 용량은 충전량에 따라 변화하고, 충전량이 부족하면 충전후의 용량은 감소한다. 다만 방전량에 대하여 120%정도 이상으로 충전량을 증가시켜도 충전후의 용량은 그만큼 증가하지 않는다. 이유는 마지막 충전량의 대부분이 배터리액중의 물을 전기 분해하고 열을 발생하는데 소비되기 때문이다. 그래서 요즘의 발전기는 ‘S’단자을 이용해 배터리의 충전 상태를 보면서 발전전압을 제어한다. 때문에 차량의 방전이 우려가 되면 사용가능 용량 중 큰 것을 선택하여야 한다. 550CCA(Cold Cranking Ampere)의 의미는 저온 시동성을 의미하는데, 이것은 배터리의 엔진 시동성을 보여주는 대표적인 특성이고 온도, 전류와 배터리의 충전조건에 따라 변한다. 충전된 배터리를 -18℃에서 저온 시동전류로 방전하여 배터리의 성능을 평가한다(이 때 전압은 방전개시 30초 후 셀당 1.5V, 또는 150초 후 1V 이하로 낮아져서는 안된다) 배터리의 존재여부는 엔진의 시동이기 때문이다. 즉 엔진이 점화가 되고 시동을 유지할 때까지 점화 장치를 가동할 수 있도록 충분한 전압을 유지하여야 시동을 걸 수 있다. 결국 겨울철 시동성이나 배터리가 힘이 센 것을 원한다면 CCA가 높은 것을 선택하여야 한다.