스위치를 올리면 손전등이 딸깍 켜져요. 버튼을 누르면 휴대전화가 깨어나요. 그 안에는 무언가 준비되어 있어요. 돌돌 감긴 용수철처럼 에너지를 품고 있다가, 풀려나기를 기다리고 있죠. 그 무언가가 바로 배터리예요. 그런데 배터리는 어떻게 에너지가 새어 나가지 않게 붙잡아 둘까요?

에너지는 혼자 가만히 앉아 있을 수 없어요. 무언가 안에 잠겨 있어야 하죠. 배터리는 에너지를 화학적인 배열 속에 잠가 두어요. 서로 몹시 만나고 싶어 하는 두 가지를 떼어 놓아 위치 에너지를 저장하는 것과 같아요. 자석 두 개를 잡아당겨 떨어뜨린 뒤, 떨어진 채로 붙잡고 있다고 상상해 보세요. 여러분의 근육이 일을 해서, 그 떨어진 상태에 에너지를 저장하고 있는 거예요. 놓는 순간, 자석들은 딱 달라붙으며 그 에너지를 내보내겠죠.

배터리 안에는 두 가지 서로 다른 금속_(또는 금속 같은 물질)_이 화학 수프 속에 들어 있어요. 한쪽에는 반대쪽으로 흘러가고 싶어 안달 난 여분의 전자들이 잔뜩 모여 있죠. 하지만 길이 없어요. 전자들은 갇혀 있어요. 마치 사람들로 꽉 찬 방에서 모두가 잠긴 문을 밀며, 누군가 문을 열어 주기를 기다리는 것과 같아요.

배터리를 무언가에 연결하면, 예를 들어 전구에 연결하면, 그 문을 여는 거예요. 갑자기 전자들에게 길이 생겨요. 전자들은 음극 쪽에서 쏟아져 나와 전선과 전구를 지나 흐르고(좁은 곳을 지나가며 전구를 켜고), 양극 쪽에 도착해요. 전에 있던 화학적 분리가 이제 무너지면서, 전자들이 움직이는 동안 저장된 에너지가 풀려나는 거예요.

그런데 전자들은 왜 배터리 안에서 화학 수프를 통과해 곧장 흘러가 버리지 않을까요? 왜 모든 것을 지름길로 끝내지 않을까요? 그 수프는 전자를 막도록 만들어졌기 때문이에요. 수프는 이온만 지나가게 해요. 이온은 전자가 부족하거나 더 많은 원자예요. 이온들은 수프 속을 전자와 반대 방향으로 천천히 움직이며, 배터리 안쪽에서 회로를 완성해요. 그래서 화학 반응이 딱 알맞은 빠르기로 계속될 수 있어요.

전자들이 밖으로 흐르고 이온들이 안에서 움직이는 동안, 양쪽의 화학 물질은 조금씩 변해요. 여분의 전자를 붙잡고 있던 금속은 전자를 다 써 버려요. 전자를 받아들이던 금속은 전자로 가득 차요. 에너지를 저장하고 있던 분리는 이제 사라졌어요. 자석들이 딱 붙어 버린 거예요. 배터리는 다 닳았어요.

어떤 배터리들은, 충전식 배터리들은, 다시 분리된 상태로 밀어 되돌릴 수 있어요. 콘센트에 꽂으면 전기가 배터리 안을 거꾸로 흐르며, 화학 물질들이 반대로 돌아가도록 밀어붙여요. 그러면 음극 쪽에 전자 무리가 다시 만들어지죠. 여러분은 자석들을 다시 떼어 놓으며, 다음번을 위해 에너지를 저장하는 거예요.

그래서 배터리는 사실 참을성 있는 그릇이에요. 두 가지 화학 물질을 팽팽한 상태로, 서로 떨어뜨려 반응할 준비가 된 채로 품고 있죠. 여러분이 요청하는 순간, 배터리는 그 팽팽함을 조절된 전자의 흐름으로 풀어내요. 필요할 때 바로 꺼내 쓰는 에너지예요. 딸깍. 손전등이 빛나요.