Een batterij raakt leeg omdat de chemische reactie die elektrische energie opwekt, stopt wanneer de benodigde stoffen zijn opgebruikt. In een elektrochemische cel, zoals een batterij, vindt een redoxreactie plaats waarbij elektronen worden uitgewisseld tussen een reductor en een oxidator.
Deze reactie kan alleen doorgaan zolang er voldoende van zowel de reductor als de oxidator aanwezig is. Zodra één van deze stoffen volledig is verbruikt, kan de chemische reactie niet langer plaatsvinden. Dit betekent dat er geen elektronen meer kunnen worden afgegeven of opgenomen, waardoor de stroom van elektronen stopt. Op dat moment is de batterij 'leeg' en kan deze geen elektrische energie meer leveren.
Het verschil tussen niet-oplaadbare en oplaadbare batterijen zit in wat er met de reactieproducten gebeurt:
- Niet-oplaadbare batterijen (zoals een Daniell cel): De gevormde ionen lossen vaak op in de oplossing en blijven niet op de elektroden zitten. Hierdoor kunnen de reacties niet worden omgekeerd en kan de batterij niet opnieuw worden opgeladen.
- Oplaadbare batterijen: Bij dit type batterij blijven de reactieproducten op de elektroden zitten. Hierdoor kan, door het toevoeren van externe elektrische energie, de chemische reactie worden omgekeerd. De oorspronkelijke reductor en oxidator worden dan hersteld, waardoor de batterij opnieuw kan worden gebruikt.