Принцип действия аккумуляторной батареи основан на том, что металлы различаются по степени «благородства». Благородство в данном контексте означает, что два разных металла, например цинк и медь, по своим химическим свойствам отличаются способностью отдавать электроны. На основе этого химического свойства элементы можно упорядочить в так называемом ряду напряжений. Цинк легко отдаёт электроны. Это означает, что он легко окисляется. Медь отдаёт электроны для протекания химической реакции не так легко. Это означает, что она окисляется с трудом.
Если поместить стержень из цинка и стержень из меди в отдельные ёмкости в подходящий раствор электролита, то металлы будут с различной степенью интенсивности эмитировать ионы в электролиты и при этом оставлять электроны в металлических стержнях. В одном сосуде имеется большое количество положительно заряженных ионов цинка в растворе и большое количество электронов в цинковом стержне. В другом сосуде имеется только незначительное количество положительно заряженных ионов меди в растворе и только незначительное количество электронов в медном стержне. Если соединить оба сосуда ионным мостиком друг с другом, то вследствие разной концентрации ионов возникнет перенос заряда. Вследствие большого избытка электронов в цинковом стержне он действует как анод, в то время как медный стержень образует катод. Между обоими стержнями, вследствие различной концентрации электронов, можно измерить напряжение. Если соединить оба электрода проводником, электроны потекут от анода к катоду. Эта конструкция в общем называется гальваническим элементом и представляет собой простейшую форму батареи. Если энергия отдаётся батареей, то анод является отрицательным полюсом. У перезаряжаемых батарей те же самые электроды могут попеременно работать как аноды или катоды в зависимости от того, заряжается батарея или разряжается.
