Energija baterije se odnosi na energiju koju baterija može osloboditi pod određenim režimom pražnjenja, obično izraženu u W·h ili kW·h. Energija baterija se uglavnom dijeli na sljedeće vrste:
(1) Teorijska energija
Pod pretpostavkom da je baterija u ravnoteži tokom pražnjenja, njen napon pražnjenja održava vrijednost elektromotorne sile (E), a stopa iskorištenja aktivnog materijala je 100%, tj. kapacitet pražnjenja je teoretski kapacitet, tada je izlazna energija pod ovim uvjetima teoretska energija W₀, tj.
(2) Stvarna energija
Stvarna energija se odnosi na energiju koju stvarno proizvodi baterija tokom pražnjenja. Numerički, jednak je integralu stvarnog napona pražnjenja baterije, struje pražnjenja i vremena pražnjenja, tj.
U praktičnim inženjerskim aplikacijama, stvarna energija baterije se često procjenjuje korištenjem i nazivnog kapaciteta baterije i prosječnog napona 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 njene teorijske energije.
(3) Ukupna energija
Ukupna energija se odnosi na ukupnu izlaznu električnu energiju baterije tokom njenog životnog vijeka, mjerenu u W·h.
(4) Energija punjenja
Energija punjenja se odnosi na električnu energiju dovedenu u bateriju kroz punjenje, mjerenu u W·h.
(5) Pražnjenje energije
Energija pražnjenja se odnosi na električnu energiju koju baterija proizvodi tokom pražnjenja, mjerenu u W·h. Energija baterije, ili energija koju jedinica mase ili jedinice zapremine baterije može proizvesti, se u skladu s tim naziva energija mase. Gustoća baterije (W·h/kg) i volumetrijska gustina energije (W·h/L), također poznata kao specifična energija ili zapreminska energija, važan su indikator za procjenu kvalitete energije. U primjenama električnih vozila, specifična energija baterije utječe na ukupnu težinu vozila i domet vožnje, dok volumetrijska energija utječe na prostor za postavljanje baterije. Specifična energija je takođe ključni pokazatelj za poređenje performansi različitih tipova baterija. Specifična energija se dijeli na teorijsku specifičnu energiju (W₀) i stvarnu specifičnu energiju (W').
Teoretska specifična energija odgovara teorijskoj energiji, koja se odnosi na energiju koja se teoretski može proizvesti kada se jedinica mase ili jedinice zapremine reaktanata baterije potpuno isprazni. Stvarna specifična energija odgovara stvarnoj energiji, koja predstavlja stvarnu energiju oslobođenu kada se jedinica mase ili jedinice zapremine reaktanata baterije potpuno isprazni. Karakterizira ga omjer stvarne izlazne energije baterije i njene mase (ili zapremine).
ili
U formuli, C--predstavlja masu baterije; V--predstavlja zapreminu baterije. Zbog različitih faktora, stvarna specifična energija baterije je mnogo niža od njene teorijske specifične energije. Odnos između stvarne i teorijske specifične energije može se izraziti na sljedeći način:
U formuli, K_E predstavlja naponsku efikasnost; K_B predstavlja efikasnost reakcije; a K_m predstavlja masovnu efikasnost.
U primjeni energetskih baterija u električnim vozilima, stvarna specifična energija baterijskog paketa je niža od specifične energije pojedinačnih baterijskih ćelija jer za instalaciju baterijskog paketa su potrebne odgovarajuće kutije za baterije, spojne žice, strujni i naponski zaštitni uređaji i druge komponente. Specifična energija baterijskog paketa izračunava se množenjem specifične energije pojedinačnih baterijskih ćelija sa faktorom pakovanja. Faktor pakovanja za tipičnu bateriju je 0,6 do 0,8. Kako se nivo dizajna baterije poboljšava, integracija baterije se povećava. Stoga je specifična masa baterije često važan pokazatelj performansi baterije. Općenito govoreći, masena specifična energija baterije je više od 20% niža od specifične energije pojedinačnih baterijskih ćelija.
