(1) عملية الشحن.
تُعرف عملية نقل الشحنة إلى مكثف (وبالتالي تخزين الشحنة الكهربائية والطاقة الكهربائية) بالشحن. عندما يتم توصيل إحدى لوحات المكثف بالطرف الموجب لمصدر الطاقة واللوحة الأخرى بالطرف السالب، فإن اللوحتين تكتسبان كميات متساوية من الشحنات المتضادة. بمجرد شحنه، ينشأ مجال كهربائي بين لوحتي المكثف؛ حيث تقوم عملية الشحن بتخزين الطاقة الكهربائية التي يتم الحصول عليها من مصدر الطاقة داخل المكثف بشكل فعال.
(2) عملية التفريغ.
تُعرف العملية التي يفقد بها المكثف المشحون شحنته (محرراً كلاً من الشحنة والطاقة الكهربائية) باسم التفريغ. على سبيل المثال، إذا تم توصيل طرفي مكثف عبر سلك موصل، فإن الشحنات الموجودة على الأطراف تحيد بعضها البعض، مما يتسبب في تحرير المكثف لشحنته المخزنة وطاقته الكهربائية. بعد التفريغ، يتبدد المجال الكهربائي بين ألواح المكثف، وتتحول الطاقة الكهربائية إلى أشكال أخرى من الطاقة.
يشير التفريغ الذاتي للبطارية- إلى قدرة البطارية على الاحتفاظ بشحنتها المخزنة أثناء وجودها في حالة الدائرة- المفتوحة. يمكن تصنيف آليات التفريغ الذاتي-في بطاريات الليثيوم-أيون على نطاق واسع إلى تفريغ ذاتي فيزيائي-وتفريغ ذاتي كيميائي-. يتم تجميع خلايا البطارية الفردية في وحدات من خلال اتصالات متسلسلة ومتوازية؛ إذا كانت معدلات التفريغ الذاتي- بين الخلايا الفردية داخل الوحدة تفتقر إلى الاتساق، فقد يؤدي ذلك إلى اختلال توازن الجهد عبر الخلايا الداخلية بعد فترة من التخزين. وبالتالي، خلال دورات الشحن والتفريغ اللاحقة، قد تصل بعض الخلايا إلى الجهد المستهدف بينما يظل البعض الآخر عند جهد أعلى أو أقل بشكل ملحوظ. يمكن أن يؤدي هذا التناقض إلى الشحن الزائد أو الإفراط في-تفريغ الخلايا الفردية-وربما يؤدي ذلك إلى مخاطر تتعلق بالسلامة-ويشكل تحديًا كبيرًا لقدرة الوحدة على الحفاظ على توازن الجهد الكهربي. وبالتالي، يعد التفريغ الذاتي- مقياسًا مهمًا لأداء مكثفات أيونات الليثيوم-.