串聯

要高電量的便攜設備，一般是由兩節或更多節電池串聯起來的電池組供電。假如使用高電壓的電池，導體和開關的尺寸可以做得很小。中等價位的工業電動工具一般使用電壓為12V至19.2V的電池供電;而高級電動工具使用電壓為24V至36V的電池，以獲得更大的電力。汽車工業最終把啟動器的點火電池電壓從12V(實際上是14V)提高到36V，甚至是42V.這些電池組是由18節串聯起來鉛酸性電池組成。在早期的混合型汽車中，用來供電的電池組，電壓為148V.比較新的車型所使用的電池組，電壓高達450V至500V，大部分是鎳基化學電池。一個電壓為480V的鎳金屬氫電池組是由400節鎳金屬氫電池串聯而成。有一些混合型汽車也用鉛酸性電池做過試驗。

42V的汽車用電池價格昂貴，而且，比起12V電池，它在開關上會出現更多的電弧。使用高電壓電池組所帶來的另一個問題，就是有可能遇到電池組里的某一節電池失效的情況。這就像一個鏈條，串聯在一起的電池越多，出現這種情況的幾率就越高。只要一節電池有問題，它的電壓就會降低。到最后，一節斷開的電池可能會中斷電流的輸送。而要更換壞電池也絕非易事，因為新老電池是互不匹配的。一般說來，新電池的容量要比老電池的高得多。

并聯

為了得到更多的電量，可以把兩個或者更多個電池并聯起來。除了把電池并聯起來，另一個辦法是使用尺寸更大的電池。由于受到可以選用的電池的限制，這個辦法并不適用于所有情況。此外，大尺寸的電池也不適合做成專用電池所要的外形規格。大部分的化學電池都可以并聯使用，而鋰離子電池最適合并聯使用。由四節電池并聯而成的電池組，電壓保持為1.2V，而電流和運行時間則增大到四倍。

電池組的實例與電池串聯相比，在電池并聯電路中，高阻抗或開路電池的影響較小，但是，并聯電池組會減少負載能力，并縮短運行時間。這就好比一個發動機只啟動了三個汽缸。電路短路所造成的破壞會更大，這是因為，在短路時，出現故障的電池會迅速地耗盡其他電池里的電量，并引起火災。