باتری یا پیل الکتریکی (ولتائیک) منبعی از انرژی پتانسیل الکتریکی است که در درون آن با انجام واکنشهای شیمیایی، انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل میشود، این انرژی در قطبهای باتری قابل دریافت است. انرژی قابل دریافت در قطب های باتری به ازای واحد بار الکتریکی را نیروی محرکه الکتریکی (Electromotive force یا emf) باتری میگویند و آن را با یکای ولت اندازهگیری میکنند. قطب مثبت باتری را آند و قطب منفی آن را کاتد مینامند. (در فرهنگ عامیانه به قطب ها، سر مثبت و سر منفی نیز گفته میشود).
کارکردباتری
معمولاً هر باتری از یک یاچند سلول کوچک داخلی تشکیل شده است، در باتری ها ممکن است سلولها برای افزایش جریان با هم موازی شده یا برای افزایش ولتاژ با هم سری شوند، هر سلول شامل دو نیم سلول است که به صورت سری توسط مادهای الکترولیت -شامل یونهای مثبت و یون های منفی- که رسانای الکتریکی میباشد به هم متصل اند. با اتصال باتری به مصرف کننده یون های منفی از طریق سیم هادی به مصرفکننده وارد شده و بعد از ایجاد انرژی در آن (انرژی گرمایی بر اثر عبور از یک مقاومت یا انرژی جنبشی بر اثر القا یا انرژی نور بر اثر پرتاب و...) به سمت یون های مثبت حرکت میکنند و به تدریج یون های مثبت (که در این جا حفره ها هستند) را خنثی میکنند.
با گذشت زمان یون های مثبت بیش تری خنثی شده و به تدریج انرژی باتری کم شده و مقاومت داخلی آن افزایش میباشد در این حالت بعد از گذشت مدت زمانی که معمولاً با آمپر ساعت باتری مشخص میشود باتری به صورت کامل تخلیه میشود. مثلاً یک باتری ۶۰ آمپر ساعت میتواند ۶۰ آمپر را تا یک ساعت تأمین کند، این باتری بعد از گذشت یک ساعت و با کشیدن جریان ۶۰ آمپر از آن به صورت کامل تخلیه میشود.
با کاهش جریان دریافتی از باتری میتوان مدت زمان کارایی آن را افزایش داد، در این حالت باید پارامتر های مانند دما، لزرش و مقدار تنش موجود در جریان را نیز در زمان نهایی لحاظ کرد. به عنوان مثال باتری ۶۰ آمپر ساعتی در حالت تئوری باید جریان ۲۰ آمپر را برای مدت زمان ۳ ساعت تأمین کند در حالی که با توجه به ساختار باتری و همچنین دمای محیط ممکن است این زمان تا نیم ساعت نیز کاهش یابد.
توان الکتریکی باتری
توانی که هر باتری بر حسب وات فرآهم میکند، برابر حاصلضرب ولتاژ آن (بر حسب ولت) در حداکثر جریان مجاز آن (برحسب آمپر) میباشد. در کاربردهایی با توان بالا از جمله راه اندازه موتور خودرو، میزان توان های تأمین شده در فواصل زمانی کوتاه به بیش از ۱۰۰۰ وات میرسد. در کاربرد کم توان در وسایل الکترونیکی ظریف، مانند سمعک ها و ساعتهای رایانهای، اندازه توانهای فرآهم شده نزدیک چند میلی وات است.