蓄电池由多个单体电池串并联组成，例如铅酸蓄电池由N只12V的单体电池串联而成，锂离子电池则由N1串N2并联组成，共有N1N2只单体。
单体电池在一定的电压范围内表现出特定的性能：在正常电压范围内工作时，其物质结构发生正常变化，熵增速度慢，容量下降也较慢。但当蓄电池的放电电压过低或充电电压过高时，其物质结构会发生较大变化，熵增速度快，容量下降也会加快。
铅酸蓄电池的标准电压为12.0V，析气电压为Ux=14.10V。当放电电压低于10.50V时，过度放电会导致硫酸铅含量升高，逐步硫化。而充电电压高于14.90V时，过度充电会引发析气失水，酸浓度升高，内阻上升迅速。
三元锂18650电池的标准电压为3.7V，析气电压约为Ux=4.05V。放电电压低于2.75V时，过度放电会导致负极层状结构逐渐变形。而充电电压高于4.20V时，过度充电会导致锂析出过多，形成锂晶枝，内阻上升迅速。
关于容量下降快和热失控的根本原因，主要包括以下几点：
1. 放电电压差异大导致低电压单体容易过度放电；
2. 充电电压差异大导致高电压单体过度充电；
3. 单体电压差异明显变大。低电压单体充电不足，储电位低；高电压单体因内阻大导致储电位降低。
实现蓄电池均衡充电的有效方法包括：在储电期采用恒功率或降功率充电，以及采用双胞胎或多胞胎充电方式。
对于恒功率和降功率充电：
采用【储电+恒压+浮充】方式充电的蓄电池，其充电电压U=E+IR。在恒流储电阶段，转恒压时温升高会造成内阻分压高、储电位低；而在恒功率储电阶段，温升较低，内阻分压和储电位的变化较为稳定。降功率储电则能进一步降低温升和内阻分压，提高储电位稳定性。
对于双胞胎和多胞胎充电方式：
使用多个充电器对N只单体进行充电时，充电器数量越多，单体电压差别越小。实际试验表明，采用恒功率双胞胎充电的铅酸蓄电池，其单体电压差别非常小，这有助于提高续航能力、循环次数和使用寿命，同时减少热失控风险。对于锂电池，采用降功率多胞胎充电也可实现类似效果。
