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为了在没有外部电源的情况下为其他设备供电，行动电源需要有电池作能量存储。大部分的行动电源使用的电池为锂离子电池（Li-ion）或锂离子聚合物电池（Li-PO），有少部分的行动电源使用镍氢电池（Ni-MH），早期也有些行动电源使用一次电池。
锂离子电池（Li-ion）或锂离子聚合物电池（Li-PO）是当中不论是以重量计或以体积计，能量密度都是较高的，也即较轻轻及较细。此外，锂离子/离子聚合物电池在充电及放电过程中的效率也较高（浪费掉的能量/电较少）。但价格也是这些电池中较高，而且因为过充或过放也很容易使电池损坏，所以需要有较精密的电子线路控制充放电。由于锂离子/离子聚合物电池会在高温下会自燃，安全及稳定性成了重要的要求，需要有可靠的安全保护电路防止任何导致超温的情况出现。
锂离子电池有硬的外壳，锂离子聚合物电池则没有，所以锂离子电池理论上会轻微略重，而锂离子聚合物电池由于没有硬壳，便于制成特定尺寸以配合外观，但锂离子聚合物电池在充满电后体积会略为膨胀变大，需要在设计时预留空间，免得电池内压力过大而造成危险。
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