Patareid on süsteemid, mis salvestavad keemilist energiat ja vabastavad selle seejärel vooluahela ühendamisel elektrienergiana. Patareisid saab valmistada paljudest materjalidest, kuid neil kõigil on kolm põhikomponenti: metallist anood, metallist katood ja elektrolüüt nende vahel. Elektrolüüt on iooniline lahus, mis võimaldab laengul süsteemi läbi voolata. Kui koormus, näiteks lambipirn, on ühendatud, toimub oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioon, mis vabastab anoodist elektronid, samal ajal kui katood saab elektrone (vt viide 1).
Patareid võivad olla märkimisväärselt lihtsad. Kartul sisaldab piisavalt fosforhapet, et see toimiks elektrolüüdina, ja saate neid kasutada lihtsa madalpinge aku valmistamiseks. To tee kartulipatarei, vajate tükki tsinki, näiteks tsingitud naelu, ja vasetükki, näiteks vasktraati või senti. Pistke mõlemad esemed kartulisse ja kinnitage need kõigele, mida soovite toita, nagu kell või LED-tuli. Tsink toimib anoodina, vask katoodina ja teil on patarei. See toimib ka sidrunhappega sidrunis (vt viited 2 ja 5).
Lihtsa aku valmistamiseks pole vaja toota. Üks esimesi patareisid, mille leiutas Alessandro Volta, on voltaalkuhi. See on virn vaheldumisi tsink- ja vasklehte, mis on eraldatud soolases vees või äädikas leotatud paberiga, luues seeria õhukesi patareielemente. Juhtmete ühendamine kuhja ülemisest ja alumisest osast koormusega lõpetab vooluahela. Toodetud pinge on piiratud, kuna virna kaal võib lõpuks elektrolüüdi kõige alumise kihi vahelt välja pigistada (vt viide 3 ja 5).
Kui vajate rohkem pinget, tehke John Fredric Danielli leiutatud Danielli rakk. Danielli rakk koosneb vasksulfaadi lahuses olevast vaskribast ja tsinksulfaadi lahuses olevast tsingiribast. Soolasild ühendab kahte elektrolüüdilahust. Elemente saab kõrgemate pingete saamiseks järjestikku ühendada. Nagu ka teiste lihtsate patareide puhul, kaotab tsink elektronid, samas kui vask saab elektrone (vt viited 4 ja 5).
Kaubanduslikult saadaval olevad patareid kasutavad mitmesuguseid metalle ja elektrolüüte. Anoodid võivad olla valmistatud tsinkist, alumiiniumist, liitiumist, kaadmiumist, rauast, metallist pliid, lantaniidi või grafiidist. Katoodid võivad olla valmistatud mangaandioksiidist, elavhõbeoksiidist, nikkeloksühüdroksiidist, pliidioksiidist või liitiumoksiidist. Kaaliumhüdroksiid on elektrolüüt, mida kasutatakse enamikes akutüüpides, kuid mõned patareid kasutavad ammoonium- või tsinkkloriidi, tionüülkloriidi, väävelhapet või liitiummetallioksiide. Täpne kombinatsioon erineb akutüübist. Näiteks kasutavad tavalised ühekordselt kasutatavad leelispatareid elektrolüüdina tsinkanoodi, mangaandioksiidi katoodi ja kaaliumhüdroksiidi (vt viide 6).
