罗切斯特理工学院集成制造研究中心访问科学家肯尼斯·巴克尔对此做了解释。
这个问题看似简单直接，实际上却充满了微妙和复杂性。首先，必须确立电池的定义。有各种各样的化学和机械装置被称为电池，尽管它们基于不同的物理原理运行。为了本文的解释，电池将是一种能够以化学形式存储能量并在需要时将存储的化学能转化为电能的装置。这些是最常见的电池，具有熟悉的圆柱形形状。没有任何电池可以实际存储电能；所有电池都以其他形式存储能量。即使在这个严格的定义范围内，也有许多可能的化学组合可以存储电能——这个列表太长，无法在此简短的解释中详述。
化学蓄电池有两种基本类型：可充电的，即二次电池，和不可充电的，即一次电池。在存储能量或释放电能方面，它们是相似的，问题仅仅在于所涉及的化学过程是否允许多次充电和放电。
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在回答这个问题之前，还有必要区分原电池和电池，正如我所定义的。前者是电化学存储和放电的基本单元。电池由至少一个，也可能是许多个这样的适当连接的电池组成。由于电池是实际发生存储和放电的地方，因此这个答案将集中在那个层面发生的事情。
所有电化学电池都由两个被一定距离隔开的电极组成。电极之间的空间填充着电解质——一种导电的离子液体。一个电极——阳极——允许电子流出。另一个电极——阴极——接收它们。能量存储在构成阳极、阴极和电解质的特定化合物中——例如，分别为锌、铜和SO4。
假设电池已经通过充电或制造获得了充电状态，阳极和阴极之间发生的化学反应的总体效应是释放电能。阳极发生所谓的氧化反应：在放电过程中，来自电解质的两个或多个离子与阳极结合形成化合物并释放一个或多个电子。同时，阴极发生还原反应，其中阴极的材料、离子和自由电子结合形成化合物。
简而言之，阳极的化学反应释放电子，而阴极的反应吸收电子。当电解质和外部电路提供的电流路径连接阳极和阴极时，两个同时发生的反应继续进行，在阳极释放的电子通过外部电路连接，并在阴极发生化学反应，使电池发挥作用。电池可以继续放电，直到其中一个或两个电极的反应试剂用完为止。在一次电池中，这意味着其使用寿命的结束，但在二次电池中，这只意味着该充电了。对于二次电池，充电过程是放电过程的逆过程。外部直流电源向阳极提供电子并从阴极移除电子，迫使化学反应反向进行，直到电池充电完成。
以上构成了对电池中存储的电化学能量如何以放电过程中的电能形式移除并在二次电池的充电过程中恢复的简化解释。同时还会发生许多其他电化学和热过程，对于大多数以电池形式包装的实际电池组合，不可能完全表征所有过程。因此，对主要反应的这种近似仅是对实际发生的情况的简要解释，尽管它应该有助于说明起作用的基本原理。