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一次電池（または一次セル）は、一度使用したら廃棄するように設計された電池（ガルバニ電池）であり、二次電池（充電式電池）とは異なり、充電できません。一般的に、セル内で起こる電気化学反応は不可逆であるため、セルは充電できません。一次電池を使用すると、電池内の化学反応によって電力を生成する化学物質が消費され、それらがなくなると電池は発電を停止します。一方、二次電池では、電池充電器でセルに電流を流して充電することで反応を逆転させ、化学反応物を再生することができます。一次電池は、懐中電灯や携帯ラジオなどの小型家電製品に電力を供給するために、さまざまな標準サイズで製造されています。
500億ドル規模の電池市場の約90%は一次電池が占めていますが、二次電池の市場シェアが拡大しています。世界中で毎年約150億個の一次電池が廃棄され、ほぼすべてが埋立地に送られています。電池には有毒な重金属や強酸、強アルカリが含まれているため、有害廃棄物です。ほとんどの自治体では、電池をそのように分類し、分別処分を義務付けています。電池の製造に必要なエネルギーは、電池に含まれるエネルギーの約50倍です。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]エネルギー含有量が少ないのに対し、汚染物質の含有量が多いため、一次電池は無駄が多く、環境に優しくない技術とみなされています。主に、一次電池では経済的に動作しないため、充電式電池が内蔵されているワイヤレス機器やコードレス工具の販売が増加しているため、二次電池業界は高い成長を遂げ、高級製品では徐々に一次電池に取って代わっています。
21世紀初頭、一次電池は二次電池の相対的なコストが低下したため、市場シェアを失い始めた。懐中電灯の電力需要は、白熱電球から発光ダイオードへの切り替えによって減少した。[ 5 ]
残りの市場では、プライベートブランドやノーブランド製品との競争が激化した。米国の大手メーカー2社、エナジャイザーとデュラセルの市場シェアは2012年には37%に低下した。レイオバックとともに、これら3社は消費者を亜鉛炭素電池から、より高価で長持ちするアルカリ電池へと移行させようとしている。[ 5 ]
欧米の電池メーカーは生産拠点を海外に移し、米国では亜鉛炭素電池を製造しなくなった。[ 5 ]
中国は世界最大の電池市場となり、需要は他のどの国よりも速いペースで増加すると予測されており、アルカリ電池への移行も進んでいる。他の発展途上国では、使い捨て電池は、普及している安価な手回し式、風力式、充電式機器と競争しなければならない。[ 5 ]
二次電池（充電式電池）は、一般的に一次電池よりも経済的です。初期費用や充電システムの購入費用は高額ですが、100～1000回の使用サイクルでそのコストを分散できます。例えば、携帯型電動工具の場合、大容量の一次電池パックを数時間使用するごとに交換するのは非常にコストがかかります。
一次電池は製造から使用までの間に充電するようには設計されていないため、従来の二次電池よりも自己放電率がはるかに低い電池化学特性を持つ必要があります。しかし、自己放電率が非常に低い充電式二次電池（例えば、十分な充電を長時間保持し、充電済みとして販売できる低自己放電NiMH電池など）の開発により、その利点は失われました。[ 6 ] [ 7 ]
一般的な二次電池（すなわちNiMHとLiイオン）は内部抵抗がはるかに低いため、アルカリ電池、亜鉛炭素電池、塩化亜鉛電池（「ヘビーデューティー」または「スーパーヘビーデューティー」）のように大電流を流しても容量が大きく低下することはありません。[ 8 ]
予備電池は、電池の構成部品を物理的に分離し、使用時にのみ組み立てることで、容量を損なうことなく非常に長い保管期間（10年以上）を実現します。このような構造は高価ですが、使用前に何年も保管される可能性のある弾薬などの用途で使用されています。
一次電池の寿命を縮める大きな要因の一つは、使用中に分極が生じることです。これは、陰極に水素が蓄積し、電池の効率が低下することを意味します。市販の電池では、分極の影響を軽減し、寿命を延ばすために、化学的脱分極が用いられます。つまり、酸化剤を電池に添加して、水素を水に酸化するのです。ルクランシェ電池と亜鉛炭素電池では二酸化マンガンが、ブンゼン電池とグローブ電池では硝酸が用いられます。
銅板の表面を粗面化して水素気泡の剥離を促進することで、単純な電池を自己脱分極させる試みがなされてきたが、ほとんど成功していない。電気化学的脱分極は、水素を銅（例：ダニエル電池）や銀（例：酸化銀電池）などの金属と交換する。
正の電圧極性を生じる電池端子（電極）（乾電池の炭素電極）は陰極と呼ばれ、負の極性を持つ電極（乾電池の亜鉛）は陽極と呼ばれます。[ 9 ] これは、電解セルや熱電子真空管で使用される用語とは逆です。その理由は、陽極と陰極という用語は、電圧ではなく電流の方向によって定義されるからです。陽極は、従来の電流（正電荷）が外部回路からセルに入る端子であり、陰極は、従来の電流がセルから出て外部回路に流れる端子です。電池は、外部回路に電流を流す電圧を提供する電源であるため、陰極の電圧は陽極の電圧よりも高くなければならず、陰極から陽極に向かう電界が生成され、外部回路の抵抗を通して正電荷が陰極から押し出されます。
電池内部では、陽極は化学的酸化反応が起こる電極であり、電子を外部回路に放出します。陰極は化学的還元反応が起こる電極であり、回路から電子を受け取ります。
セルの外側では、異なる用語が使われます。陽極は電解質に正電荷を与えるため（回路に与える余剰の電子が残ります）、負に帯電し、セルの外側の「−」とマークされた端子に接続されます。一方、陰極は電解質に負電荷を与えるため、正に帯電し（回路から電子を受け取ることができるようになります）、セルの外側の「+」とマークされた端子に接続されます。[ 10 ]
古い教科書には、現代の読者を混乱させるような異なる用語が含まれていることがあります。例えば、1911年のAyrtonとMatherの教科書[ 11 ]では、電極を「正極板」と「負極板」と説明しています。
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