Батарейка выглядит как простая металлическая капсула, но внутри нее работает миниатюрная химическая электростанция. В самом общем виде она состоит из двух электродов и электролита. Электроды изготовлены из разных материалов, которые по разному удерживают электроны. Когда батарейка подключена к устройству, между этими электродами начинается перенос зарядов, и возникает электрический ток.
Внутри происходят химические реакции, в ходе которых атомы одного электрода отдают электроны, а атомы другого их принимают. Электролит служит средой, по которой перемещаются ионы, обеспечивая баланс зарядов. Пока эти реакции могут идти, батарейка вырабатывает напряжение и питает подключенную электронику. Когда активные вещества истощаются или превращаются в менее реакционноспособные формы, источник энергии перестает работать.
Перезаряжаемые аккумуляторы устроены по тому же принципу, но их химические реакции обратимы. Подключение к зарядному устройству заставляет электроны двигаться в обратном направлении, возвращая электроды в исходное состояние. Именно это позволяет снова использовать тот же самый элемент питания.
Современные батарейки, включая литий ионные, представляют собой сложные системы, в которых учитываются вопросы безопасности, плотности энергии и долговечности. Даже тонкие слои материалов и форма электродов имеют значение для их работы.
В результате получается технология, которая кажется обыденной, но фактически управляет потоками электронов с точностью, сравнимой с управлением светом в оптических приборах. Именно поэтому небольшая батарейка способна поддерживать работу целого мира портативной электроники.