Energija baterije odnosi se na energiju koju baterija može osloboditi pod određenim režimom pražnjenja, obično izražena u W·h ili kW·h. Baterija se uglavnom dijeli na sljedeće vrste:
(1) Teorijska energija
Pod pretpostavkom da je baterija u ravnoteži tijekom pražnjenja, njen napon pražnjenja održava vrijednost elektromotorne sile (E), a stupanj iskorištenja aktivnog materijala je 100%, tj. kapacitet pražnjenja je teorijski kapacitet, tada je izlazna energija pod tim uvjetima teoretska energija W₀, tj.
(2) Stvarna energija
Stvarna energija odnosi se na energiju koju stvarno proizvodi baterija tijekom pražnjenja. Numerički, jednak je integralu stvarnog napona pražnjenja baterije, struje pražnjenja i vremena pražnjenja, tj.
U praktičnim inženjerskim primjenama, stvarna energija baterije često se procjenjuje koristeći i nazivni kapacitet baterije i prosječni napon pražnjenja baterije.
Budući da se aktivni materijal ne može u potpunosti iskoristiti, radni napon baterije je uvijek manji od njene elektromotorne sile, stoga je stvarna energija baterije uvijek manja od teoretske energije.
(3) Ukupna energija
Ukupna energija odnosi se na ukupnu izlaznu električnu energiju baterije tijekom njenog životnog vijeka, mjerenu u W·h.
(4) Energija punjenja
Energija punjenja odnosi se na električnu energiju dovedenu u bateriju tijekom punjenja, mjereno u W·h.
(5) Pražnjenje energije
Energija pražnjenja odnosi se na električnu energiju koju baterija ispušta tijekom pražnjenja, mjereno u W·h. Energija baterije, ili energija koju jedinica mase ili jedinica volumena baterije može proizvesti, naziva se prema tome masovna energija. Gustoća baterije (W·h/kg) i volumetrijska gustoća energije (W·h/L), također poznate kao specifična energija ili volumetrijska energija, važni su pokazatelji za procjenu kvalitete baterija. U primjenama električnih vozila, specifična energija baterije utječe na ukupnu težinu vozila i domet vožnje, dok volumetrijska energija utječe na prostor za smještaj baterije. Specifična energija također je ključni pokazatelj za usporedbu performansi različitih vrsta baterija. Specifična energija se dijeli na teorijsku specifičnu energiju (W₀) i stvarnu specifičnu energiju (W').
Teoretska specifična energija odgovara teoretskoj energiji, koja se odnosi na energiju koja se teoretski može proizvesti kada se jedinica mase ili jedinice volumena reaktanata baterije potpuno isprazni. Stvarna specifična energija odgovara stvarnoj energiji, koja predstavlja stvarnu energiju oslobođenu kada se jedinica mase ili jedinice volumena reaktanata baterije potpuno isprazni. Karakterizira ga omjer stvarne izlazne energije baterije i njezine mase (ili volumena).
ili
U formuli, C--predstavlja masu baterije; V--predstavlja volumen baterije. Zbog raznih čimbenika, stvarna specifična energija baterije mnogo je niža od teoretske specifične energije. Odnos između stvarne i teorijske specifične energije može se izraziti na sljedeći način:
U formuli K_E predstavlja naponsku učinkovitost; K_B predstavlja učinkovitost reakcije; a K_m predstavlja masovnu učinkovitost.
U primjeni pogonskih baterija u električnim vozilima, stvarna specifična energija baterijskog sklopa manja je od specifične energije pojedinačnih baterijskih ćelija jer ugradnja baterijskog paketa zahtijeva odgovarajuće kutije za baterije, spojne žice, strujne i naponske zaštitne uređaje i druge komponente. Specifična energija paketa baterija izračunava se množenjem specifične energije pojedinačnih baterijskih ćelija s faktorom pakiranja. Faktor pakiranja za tipičnu bateriju je 0,6 do 0,8. Kako se razina dizajna baterije poboljšava, integracija baterije se povećava. Stoga je specifična energija mase baterije često važan pokazatelj performansi baterije. Općenito govoreći, specifična energija mase baterije je više od 20% niža od specifične energije pojedinačnih ćelija baterije.
