Bir batarya aynı ilaçlarda ki gibi bir değişikliğin birden fazla yan etkiye sahip olabileceği karmaşık bir yapıya sahiptir ve bu nedenle tasarım ve üretiminde en sıkı kurallar uygulanır. Bir bataryayı elektrikli bir depolama cihazı olarak uygun hale getirmek için, sekiz temel gereksinimin karşılanması gerekir ve bu nedenle bataryalar aynı zamanda sekizgen batarya olarak da adlandırılırlar (Şekil 1). Çalışan bir bataryanın sekiz temel unsuru aşağıdaki gibidir.

Şekil 1: Sekizgen batarya. Bu şekilde adlandırılmasının nedeni gerekli temel işlevselliğe ulaşmak için sekiz kritik gerekliliğin yerine getirmiş olmasının zorunluluğu. Yeni çıkan bataryaların birçoğu bazı ön koşulları karşıladığını veya aştığını iddia etse de kalan diğerlerinde başarısız oluyor ve bu da ürünün pazarda kabulünü sınırlıyor.

1. Yüksek özgün enerji

Tüketici ürünlerinde önemli bir özellik uzun çalışma süresidir ve cihaz üreticileri bunu yüksek amper-saat (Ah) bataryalar üreterek başarırlar. Lityum-iyon terimi yüksek özgün enerjiyle eş anlamlıdır. Ama bu, tüm Li-ion bataryaların yüksek Ah derecelerine sahip olduğu anlamına gelmez.

18650 paketindeki enerji hücresi 250Ah / kg’a sahip olabilirken, bir güç hücresinde kullanılan aynı bileşim 150Ah / kg veya daha az verebilir ve güç aktarma organı için üretilen uzun ömürlü bir Li-ion batarya ise en fazla 60Ah / kg verebilir. Ayrıca elektrikli güç aktarma organında kullanılan uzun ömürlü NiMH üniteler yaklaşık 90Ah / kg sağlarken Lityum iyonun verebildiği sadece 45Ah / kg ile sınırlıdır ki bu da neredeyse kurşun asit bataryaların 45Ah / kg enerjisine eşittir.

2. Yüksek özgün güç

Elektrikli el aletleri ve elektrikli güç aktarma organları için üretilen bataryalar yüksek yük kapasitesi sağlar, ancak özgün enerjileri düşüktür.

3. Uygun fiyat

Malzemeler, kullanılan malzemelerin saflaştırılma işlemleri, imalat, kalite kontrol ve hücre eşleşmesi batarya üretimi için maliyet ekler; sadece yüksek sayıda üretim maliyetleri düşürmeye yardımcı olur. Hücre eşleşmesi gerektirmeyen cep telefonların bataryalarında tek hücre kullanımı da maliyetleri düşürür.

4. Uzun ömür

Uzun ömür en çok büyük, pahalı pil paketlerinde daha önemli hale gelir. Elektrikli otomobilin batarya ömrü şu an için öngörülen 8-10 yıl dan ulaşılmak istenen 20 yıla uzatılabilinirse bu, ilk yatırımı yüksek olsa bile, bir elektrikli otomobil sahibi olmak için iyi bir neden olarak gösterilebilir. Uzun ömür yalnızca batarya tasarımına değil, aynı zamanda bataryanın nasıl kullanıldığına da bağlıdır. Olumsuz ortam ısıları, belirtilenden hızlı şarj süreleri ve aşırı deşarj koşulları bataryanın ömrünü kısaltır.

5. Güvenlik

Lityum bazlı piller yüksek özgün enerjiyle üretilebilir, ancak bu sistemler genellikle reaktif ve kararsızdır. Nikel bazlı Li-ion da metalik lityum da bunun örnekleridir. Birçok üretici, güvenlik sorunları nedeniyle bu batarya bileşimlerinin üretimini durdurdu. Ama öte yandan da doğru kullanıldığında, ve üretildiğinde, Li-ion bileşenleri batarya olarak çok güvenlidir.

6. Geniş çalışma aralığı

Bataryalar oda sıcaklığında en iyi performansı gösterir, çünkü ısı değişiklikleri, soğuk ve sıcak, tüm bataryaların ana çalışma sistemi olan elektro kimyasal reaksiyonunu yavaşlatır. Li-ion donmanın altında şarj edilemez ve bu tip ortamlarda şarjı kolaylaştırmak için genellikle bataryanın etrafına ya da konduğu muhafazanın içine ısıtma gereçleri eklenir. Öte yandan yüksek ısı da batarya ömrünü kısaltır ve güvenliği tehlikeye atar.

7. Zehirlilik (Toksisite)

Çevre bilincinin artması ile birlikte kadmiyum ve cıva bazlı bataryalar çevreye daha uygun alternatif metallerle değiştirilmiştir. Aynı nedenle Avrupa’daki yetkililer de bir süredir kurşun asidi yasaklamaya çalışıyorlar. Ancak günümüzde halen kurşun asit ile benzer verimliliğe ulaşmak materyaller açısından mümkün olsa bile eşdeğer verimin ekonomik olarak elde edilmesi açısından mümkün görülmüyor.  Nikel ve lityum kökenli bataryalar çok az toksik madde içerseler de dikkatsizce imha edilirlerse büyük tehlike oluştururlar.

8. Hızlı şarj

Lityum ve nikel bazlı piller üreticisinin belirttiği şarj değeri olan 1C ile veya daha yavaş şarj edilmelidir (Bkz. Piller–402: C-Hızı Nedir) 1C’de, nikel bazlı bir pil yaklaşık 90 dakikada tamamen şarj olur ve Li-ion ise 2-3 saat içinde şarj olur. Kurşun asit hızlı şarj edilemez ve şarj süresi 8-16 saattir.

Nikel ve lityum için hızlı şarj süreleri mümkündür, ancak piller bunun için üretilmeli, iyi durumda olmalı ve oda sıcaklığında şarj edilmelidir. Eski (uzun süre kullanılmış, yaşlı) ve uyuşmayan hücreler hızlı şarj edilmeyi kaldıramazlar. 1C’nin üzerindeki herhangi bir yük, özellikle Enerji Hücresinde aşırı strese neden olur ve bundan kaçınılmalıdır. (Bkz. Piller-401a: Hızlı ve Ultra Hızlı Şarj Cihazları.) NiCd, minimum stresle ultra hızlı şarjı kabul eden tek bataryadır.

Sekizgen bataryanın sekiz temel gereksinimine ek olarak, pilin uzun süre depolanabilmesi ve gerektiğinde anında devreye alınabilmesi için kendi kendine deşarjı düşük olmalıdır. Tüm bataryalar kendi kendine deşarj olur ve sıcaklık ve yaşla birlikte bu kayıp artar. İkincil bataryalar (şarj olabilen), birincil eşdeğerlerinden (şarj olamayan) daha yüksek kendi kendine deşarj oranına sahiptir. Diğer bir gereklilik ise verimlilik düşüşünün az olması gereken uzun bir raf ömrü dür.

Bataryalar zaman içinde aynı  bir gıda ürünü gibi bozulabilir ve onlar gibi sadece üzerlerinde belirtilen kullanım süresi için iyidir. Alkalin bataryalar 10 yıl saklanabilir ve orijinal enerjilerinin yüzde 70’ini sağlayabilirken, ikincil bataryalar kullanılmasa bile yaşla birlikte kapasitelerini kalıcı olarak kaybeder. (Bkz. Piller-702:  Bataryalar nasıl saklanılır?)