Blocchi di costruzione della batteria
Una batteria elettrochimica è costituita da un catodo, un anodo ed un elettrolita che funge da catalizzatore. Durante la carica, si forma un accumulo di ioni positivi sull'interfaccia catodo/elettrolita. Ciò porta gli elettroni a muoversi verso il catodo, creando un potenziale di tensione tra il catodo e l'anodo. Il rilascio avviene mediante il passaggio di corrente dal catodo positivo attraverso un carico esterno e di nuovo all'anodo negativo. Durante la carica la corrente scorre nella direzione opposta.
Una batteria ha due percorsi separati; uno è il circuito elettrico attraverso il quale fluiscono gli elettroni, alimentando il carico, e l'altro è il percorso in cui gli ioni si muovono tra gli elettrodi attraverso il separatore che funge da isolante per gli elettroni. Gli ioni sono atomi che hanno perso o guadagnato elettroni e sono diventati elettricamente carichi. Il separatore isola elettricamente gli elettrodi ma consente il movimento degli ioni.
Anodo e catodo
L'elettrodo di una batteria che rilascia elettroni durante la scarica si chiama anodo; l'elettrodo che assorbe gli elettroni è il catodo.
L'anodo della batteria è sempre negativo e il catodo positivo. Ciò sembra violare la convenzione poiché l'anodo è il terminale in cui scorre la corrente. Un tubo a vuoto, un diodo o una batteria in carica seguono questo ordine; tuttavia, togliendo energia a una batteria scarica, l'anodo diventa negativo. Poiché la batteria è un dispositivo di accumulo elettrico che fornisce energia, l'anodo della batteria è sempre negativo.
L'anodo diIoni di litioè carbonioma l'ordine è invertito con le batterie al litio-metallo. Qui il catodo è carbonio e l'anodo metallico litio.Con poche eccezioni, le batterie al litio-metallo non sono ricaricabili.
Elettrolita e separatore
Il flusso ionico è reso possibile da un attivatore chiamato elettrolita. In un sistema a batteria allagata, l'elettrolito si muove liberamente tra gli elettrodi inseriti; in una cella sigillata, l'elettrolita viene normalmente aggiunto al separatore in forma inumidita. Il separatore separa l'anodo dal catodo, formando un isolatore per gli elettroni ma consentendo il passaggio degli ioni.