สังคมสมัยใหม่มีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับไฟฟ้า ที่จะได้รับพลังงานไฟฟ้ามนุษย์ใช้พลังงานรูปแบบต่างๆ รวมถึงเชื้อเพลิงฟอสซิล พลังงานน้ำ พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานเคมี และพลังงานนิวเคลียร์ โดยแปลงพลังงานนี้เป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้ ในจำนวนนี้ อุปกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงเรียกว่าแหล่งพลังงานเคมี (โดยทั่วไปเรียกว่าแบตเตอรี่)
การพัฒนาแหล่งพลังงานเคมีมีมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 18 ในปี ค.ศ. 1786 นักชีววิทยาชาวอิตาลี การ์วานี สังเกตการหดตัวของกล้ามเนื้อขากบในระหว่างการทดลองผ่ากบ และตั้งชื่อให้ว่าไฟฟ้าชีวภาพ ต่อมาในปี ค.ศ. 1800 โวลตา นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีอีกคนหนึ่งซึ่งอาศัยการวิจัยของการ์วานี ได้เสนอทฤษฎีใหม่: เขาเชื่อว่าการกระตุกของขากบนั้นเกิดจากกระแสที่เกิดจากการสัมผัสของโลหะชนิดต่างๆ ตามสมมติฐานนี้ โวลตาซ้อนแผ่นสังกะสีและทองแดงสลับกันและแยกออกจากกันด้วยหนังที่แช่ในน้ำเกลือ ทำให้เกิดแหล่งพลังงานเคมีที่แท้จริงแห่งแรกของโลก นั่นคือกองโวลตาอิกอันโด่งดัง ดังแสดงในรูปที่ 1-3 ในปี ค.ศ. 1836 Daniell นักประดิษฐ์ชาวอังกฤษได้ปรับปรุงการออกแบบของ Volta และพัฒนาแบตเตอรี่ Daniell ที่ใช้งานได้จริงมากขึ้น นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เทคโนโลยีแบตเตอรี่ก็เข้าสู่ยุคของการพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยมีแบตเตอรี่ใหม่ๆ หลายประเภท เช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรด -แบตเตอรี่สังกะสี-แมงกานีส และแบตเตอรี่แคดเมียม-นิกเกิลที่เกิดขึ้นทีละก้อน นับตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ขั้นสูงต่างๆ ได้รับการพัฒนา รวมถึงแบตเตอรี่สังกะสี-เงิน แบตเตอรี่เหล็ก-นิกเกิล แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ แบตเตอรี่โลหะลิเธียม แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และเซลล์เชื้อเพลิง ปัจจุบันนวัตกรรมเหล่านี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ ของสังคมยุคใหม่
ปัจจุบันมีแบตเตอรี่หลายประเภทในท้องตลาด และวิธีการจำแนกประเภทจะแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับประเภทของอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ สามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท: ประเภทที่ใช้สารละลายที่เป็นกรดเป็นอิเล็กโทรไลต์เรียกว่าแบตเตอรี่ที่เป็นกรด; ผู้ที่ใช้สารละลายน้ำอัลคาไลน์เรียกว่าแบตเตอรี่อัลคาไลน์ ผู้ที่ใช้สารละลายน้ำที่เป็นกลางเรียกว่าแบตเตอรี่ที่เป็นกลาง และแบตเตอรี่ที่ใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์อินทรีย์เรียกว่าแบตเตอรี่สารละลายอิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ นอกจากนี้ ยังมีแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์โซลิด-ที่ออกแบบมาโดยใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง และแบตเตอรี่ที่ใช้เกลือหลอมเหลวเป็นอิเล็กโทรไลต์เรียกว่าแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เกลือหลอมเหลว
โดยทั่วไปแล้ว แบตเตอรี่จะถูกจัดประเภทตามลักษณะการทำงานและกลไกการเก็บพลังงาน โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นสี่ประเภทหลัก:
แบตเตอรี่หลัก
(1) แบตเตอรี่ปฐมภูมิหรือที่เรียกว่าเซลล์กัลวานิก หมายถึงแบตเตอรี่ชนิดหนึ่งที่ไม่สามารถคืนสู่สถานะเริ่มต้นได้หลังจากคายประจุด้วยการชาร์จใหม่ ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถใช้ได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น สาเหตุที่แบตเตอรี่หลักไม่สามารถ-ชาร์จใหม่ได้ก็เนื่องมาจากปฏิกิริยาเคมีภายในของแบตเตอรี่นั้นไม่สามารถย้อนกลับได้ตามธรรมชาติ หรือแม้กระทั่งหากในทางทฤษฎีสามารถย้อนกลับได้ การบรรลุปฏิกิริยาที่ย้อนกลับได้ภายใต้สภาวะการใช้งานจริงนั้นเป็นเรื่องยากมาก แบตเตอรี่สังกะสี-และแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสไดออกไซด์เป็นตัวอย่างทั่วไปสองประการของแบตเตอรี่หลัก
แบตเตอรี่สำรอง
(2) แบตเตอรี่สำรองหรือที่เรียกว่าแบตเตอรี่จัดเก็บ เป็นแบตเตอรี่ที่สามารถคืนสภาพวัสดุออกฤทธิ์ภายในให้อยู่ในสถานะก่อน-คายประจุได้ โดยการชาร์จใหม่หลังจากการคายประจุ ซึ่งทำให้สามารถใช้งานแบบวนรอบได้ แบตเตอรี่เหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวันและการผลิตภาคอุตสาหกรรม แบตเตอรี่สำรองที่เป็นตัวแทน ได้แก่ แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ และแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน
แบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บ
(3) แบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บหรือที่เรียกว่าแบตเตอรี่แอคทิเวต มีลักษณะเฉพาะคือวัสดุอิเล็กโทรไลต์และอิเล็กโทรดออกฤทธิ์ที่ยังแยกจากกันระหว่างการเก็บรักษา หรืออิเล็กโทรไลต์อยู่ในสถานะไม่ใช้งาน โดยจะเริ่มทำงานเมื่อจำเป็นเท่านั้น หลังจากเปิดใช้งานโดยการฉีดอิเล็กโทรไลต์หรือวิธีการอื่นๆ เนื่องจากวัสดุออกฤทธิ์ของอิเล็กโทรดบวกและลบจะไม่คายประจุออกเองในระหว่างการเก็บรักษา แบตเตอรี่เหล่านี้จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเก็บรักษาในระยะยาว- แบตเตอรี่สังกะสี-เงินและแมกนีเซียม-แบตเตอรี่คอปเปอร์คลอไรด์เป็นแบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บทั่วไปสองประเภท
เซลล์เชื้อเพลิง
(4) เซลล์เชื้อเพลิงหรือที่เรียกว่าแบตเตอรี่ต่อเนื่อง มีวัสดุอิเล็กโทรดที่ไม่ใช้งานซึ่งทำหน้าที่เป็นฐานสำหรับปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า วัสดุออกฤทธิ์ที่จำเป็นสำหรับอิเล็กโทรดขั้วบวกและขั้วลบจะถูกเก็บไว้ภายนอกและจ่ายให้กับแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่องในระหว่างการใช้งาน ดังนั้นจึงให้พลังงานอย่างต่อเนื่อง เซลล์เชื้อเพลิงส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลล์เชื้อเพลิงแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนและเซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์
เมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานประเภทอื่นๆ แหล่งพลังงานเคมีมีชื่อเสียงในด้านประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง ใช้งานง่าย มีความปลอดภัยสูง ย่อขนาดได้ง่าย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ลักษณะเหล่านี้ทำให้แบตเตอรี่เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในชีวิตประจำวันและการผลิตทางอุตสาหกรรม การพัฒนาแบตเตอรี่กักเก็บพลังงานแยกออกจากความก้าวหน้าทางสังคมโดยรวมและนวัตกรรมทางเทคโนโลยี ในขณะเดียวกัน การพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ยังส่งเสริมการสำรวจและพัฒนาเพิ่มเติมในด้านการผลิตและวิทยาศาสตร์อีกด้วย
ดังนั้นสาขาแบตเตอรี่เก็บพลังงานยังคงมีแนวโน้มการพัฒนาในวงกว้างมาเป็นเวลานาน