Итальянскому физику Алессандро Вольта обычно приписывают создание первой работоспособной батареи. Продолжая работу своего соотечественника Луиджи Гальвани, Вольта в 1790-х годах провел серию экспериментов по изучению электрохимических явлений. Примерно к 1800 году он построил свою простую батарею, которая впоследствии стала известна как «вольтова куча». Это устройство состояло из чередующихся цинковых и серебряных дисков, разделенных слоями бумаги или ткани, смоченной в растворе гидроксида натрия или рассола. Эксперименты с вольтовой кучей в конечном итоге привели Майкла Фарадея к выводу количественных законов электрохимии (около 1834 года). Эти законы, устанавливающие точную зависимость между количеством материала электрода и требуемой электрической мощностью, легли в основу современной аккумуляторной технологии. См. также законы Фарадея об электролизе и закон Фарадея об индукции.
Вслед за теоретическими разработками Фарадея были созданы различные коммерчески значимые первичные элементы. В 1836 году Джон Фредерик Дэниелл, британский химик, представил усовершенствованную форму электрического элемента, состоящего из меди и цинка в серной кислоте. Элемент Даниэля был способен вырабатывать длительный ток при непрерывной работе гораздо эффективнее, чем устройство Вольты.
Дальнейший прогресс был достигнут в 1839 году британским физиком Уильямом Робертом Гроувом с его двухжидкостным первичным элементом, состоящим из амальгамированного цинка, погруженного в разбавленную серную кислоту, с пористым горшком, отделяющим серную кислоту от крепкого раствора азотной кислоты с платиновым катодом. Азотная кислота служила окислителем, который предотвращал потерю напряжения из-за накопления водорода на катоде. Немецкий химик Роберт Вильгельм Бунзен заменил платину в ячейке Гроува недорогим углеродом и тем самым способствовал ее широкому распространению.
В 1859 году Гастон Планте из Франции изобрел свинцово-кислотный элемент, первую практическую аккумуляторную батарею и предшественника современного автомобильного аккумулятора. Устройство Планте могло вырабатывать удивительно большой ток, но в течение почти двух десятилетий оставалось лабораторной диковинкой.
Прототип системы цинк-марганец-диоксид французского инженера Жоржа Лекланше проложил путь к созданию современной первичной батареи. Первоначальная версия элемента Лекланше была «мокрой», поскольку электролит в ней состоял из раствора хлорида аммония. Идея использования иммобилизованного электролита появилась в конце 1880-х годов и положила начало индустрии сухих элементов, которая процветает и по сей день.
Изобретение щелочных электролитных батарей (в частности, никель-кадмиевых и никель-железных аккумуляторов) в период с 1895 по 1905 год позволило создать системы с гораздо более высоким сроком службы для коммерческого применения. В 1930-40-х годах были разработаны щелочные батареи на основе оксида цинка-серебра и оксида цинка-меркурия, которые обеспечивали самую высокую энергию на единицу веса и объема. С середины XX века благодаря развитию технологий производства и появлению новых материалов стали появляться более компактные и в то же время более мощные батареи, пригодные для использования в широком спектре портативного оборудования. Пожалуй, наиболее заметными стали выход на коммерческий рынок литиевых батарей и разработка никель-водородных и никель-металл-гидридных элементов для использования в космических кораблях, компьютерах, сотовых телефонах и других приложениях.