放电时，将化学能转化为电能；充电时，将电能转化为化学能储存于电池中。对于多数蓄电池，这种反复充放电循环一般为几百次，甚至可达几千次。循环次数的多少，主要取决于电极的可逆性及隔膜和结构材料等在充放电过程中的稳定性。蓄电池的发展已有100多年历史，已有几十个品种。其中四种应用最广（主要性能见表）。

历史最悠久的蓄电池，其正极活性物质为二氧化铅，负极活性物质为铅，电解质为硫酸水溶液。主要优点是价格低廉，缺点是重量大，比能量（每千克电池所释放的电能）低，仅35瓦·时/千克，自放电大，不适于过放电和在放电状态下储存。循环寿命达300～500次。被广泛用作汽车蓄电池。研究方向集中于提高比能量和循环寿命。见铅酸电池。

正极活性物质为β-羟基氧化镍，负极活性物质为海绵状镉，电解质为氢氧化钾水溶液。主要优点是循环寿命长（可达2000～4000次），可连续大电流放电，低温性能好。缺点是比能量较低（50瓦·时/千克）。研究方向是提高比能量和密封性。见镍镉电池。

正极活性物质是β-氢氧化镍，以储氢材料为负极。双功能负极是一种可以进行充放电循环的多孔气体电极，充电时作为析气电极，放电时作为气体扩散电极。电池外壳全密封，同时作为储氢罐。比能量约为70瓦·时/千克，循环寿命可达1000次。缺点是自放电大、密封要求高。见镍氢电池。

一种新型的蓄电池，正极是锂与过渡金属的复合氧化物〔包括镍酸锂（LiNiO₂）、钴酸锂（LiCoO₂）、LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂三元材料和磷酸铁锂（LiFePO₄）等〕，负极为可嵌锂碳材料，电解质为液态有机物电解质或者固体电解质。这种电池1991年开始进入市场。由于锂具有高活性、标准电极电势低、摩尔质量小、工作温度宽、储存寿命长等优点，使它具有优良的性能且不对环境产生污染。所以锂离子电池是最具市场发展潜力的新型高能电池。研究方向是提高放电功率和缩短充电时间。为彻底解决电池安全问题，实现锂离子电池全固态化是重要的研究方向。见锂离子电池。