وقتی دو ماده متفاوت رسانا (الکترودها) در یک محتوت رسانای الکتریکی (الکترولیت) غوطه ور شود، یکی از آنها بطور مثبت و دیگری به طور منفی شارژ می شود. انتهای الکترودها قطب مثبت و منفی و هر واحد یک سلول نامیده می شود . اتصال قطب ها با یک سیم باعث تولید جریان الکتریکی از قطب مثبت به قطب منفی می شود.

تفاوت پتانسیل یا فشار الکتریکی بین قطب ها به مواد الکترودها و الکترولیت بستگی دارد که با واحد ولت اندازه گیری میشود.

پیل های ساده

در یک باتری چراغ قوه الکترودها شامل میله کربنی در مرکز سلول به عنوان قطب مثبت و محفظه روی با لعاب الکترولیت کلرید آمونیوم به عنوان قطب منفی می شود . پتانسیل پیل تقریباً 5/1 ولت است. در طول استفاده  روی به آرامی برای تولید جریان حل می شود و وقتی که روی یا کلر آمونیوم تخلیه می شود باعث گردش جریان می شود . این روند ادامه می یابد تا پیل مستعل شود. چنین پیلهایی ساده یا غیر قابل شارژ نامیده می شود.

پیل باتری

پیل اسید-سرب به گروهی که پیل باتری یا قابل شارژ نامیده میشود،تعلق دارد. در اینجا الکترودها ،دی اکسید سرب (قطب مثبت) و سرب اسفنجی (قطب منفی)هستند و اسید سولفوریک رقیق الکترولیت را تشکیل می دهد. در طول شارژ جریان جاری می شود و الکترودهای مثبت  و منفی به سولفات سرب تبدیل می شود و جذب اسید سولفوریک از محلول باعث کاهش الکترولیت می شود . بر خلاف پیل چراغ قوه ،واکنش پیل اسید – سرب قابل برگشت است و ممکن است به وضعیت اصلی خود توسط عبور الکتریکی از میان سلول در مسیر مخالف برگردد. این واکنش ها در سلول باعث می شود سولفات سرب در صفحات به مواد فعال اصلی تبدیل شود و اسید سولفوریک به الکترولیت باز گردد.

پیل های اسید – سرب تقریباً صرف نظر از اندازه پتانسیل 2 ولت را دارا هستند.

سلولهای بزرگتر ظرفیت بیشتری را خواهند داشت و جریان مشابهی را برای مدت طولانی تر نسبت به سلولهای کوچکتر خواهند داد. برای گرفتن ولتاژ بالاتر سلولها ممکن است به صورت سری به هم متصل  شوند .(منفی یه سلول به مثبت سلول دیگر.) بدین ترتیب سه سلول که بصورت سری متصل شدند یک باتری با ولتاژ 6 ولت را تشکیل میدهد. به همین نحو سلول شش متصل شده به صورت سری یک باتری 12 ولت را تولید خواهد کرد.

هدف باتری  

سه نقش مهم باتری خودرو به شرح زیر است :

تامین برق استارت و سیستم احتراق که موتور بچرخد و روشن شود.

تامین سیستم شارژ وقتی که مقدار بار مورد نیاز بیشتر از توانایی تامین آلترناتور باشد.

تثبیت کننده ولتاژ در سیستم الکتریکی است. باتری ولتاژهای بالای موقتی که ممکن است در سیستم رخ دهد را کاهش یا هموار می کند. بنابرین از اجزای حساس در برابر ولتاژ بالا محافظت می کند.

تست باتری ها

باتری های خودرو سه نمونه تست دارند:

1-عملکرد راه اندازی سرد

2-ظرفیت ذخیره

3-ظرفیت 20 ساعته

عملکرد راه انداز سرد

کاربرد اولیه باتری استارت موتور است که توسط چرخش میل لنگ و مهیا کردن برق الکتریکی برای فعال سازی سیستم احتراق تا استارت موتور انجام می شود. این عملیات به جریان بالا در یک پریود زمانی کوتاه نیاز دارد زیرا نیاز به جریان وقتی موتور سرد است بالاتر میرود.

ظرفیت ذخیره

در هنگام نقص سیستم شارژ ،باتری ممکن است برای مهیا کردن برق جهت راندن اتومبیل برای مسافت کوتاه اخطار دهد. ظرفیت ذخیره شاخص توانایی باتری جهت تامین حداقل بار تحت بدترین شرایط است. این می تواند جریان مورد نیاز برای استارت، برف پاک کن و شیشه گرم کن را تامین کند . میزان ظرفیت ذخیره اینگونه تعریف شده است:

مدت زمانی که یک باتری تازه شارژ شده در دمای 27C تحت جریان 25 آمپر و ولتاژ 75/1 ولت برای هر سلول تخلیه شود.ظرفیت 20 ساعته.

این فرم مورد استفاده نیست و برای مدت طولانی در صنعت استفاده نمی شود . این مورد معمولاً بعنوان شاخص میزان زمانی که یک اتومبیل با چراغهای روشن پارک شده باشد،استفاده می شود. (ماشین خاموش باشد و چراغهایش روشن باشد.)