开发薄膜电池的功劳归于约翰·贝茨博士领导的一个科学家团队。他们在橡树岭国家实验室为开发薄膜电池进行了十多年的研究。传统电池体积庞大且不灵活，因此不适合在空间有限的地方使用。另一个因素是能量重量比，传统电池的能量重量比很低。

薄膜电池特有的特点是全固态结构。它们可以形成任何形状或大小，在任何操作条件下都是完全安全的。这些特殊电池也可在更宽的工作温度范围内使用。由于全固态结构，薄膜电池可以承受高达280摄氏度或586华氏度的高温而不会发生故障。

这使得薄膜电池可以在用于电子电路组装的焊料回流过程中与其他电子元件一起焊接。在这个过程中，所有组件都被加热到一个温度，在这个温度下，焊料通常熔化并流动，从而将每个组件粘合到印刷电路板上。由于该温度约为250-280摄氏度，482-586华氏度，含有有机液体化合物的传统电池无法存活，因此必须在组件冷却后手动添加。薄膜电池的这一独特特性为其赢得了“电子电池”的称号。
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薄膜电池的结构非常简单。通过蒸发或溅射沉积不同的层，这是半导体制造业常用的方法。阴极通常是一个大表面，顶部覆盖一层电解液，阳极沉积在电解液上。电解层将整个阴极与阳极隔离。底部的底座或基板以及顶部的包装可保护电池免受损坏。根据基底和包装方法，电池的总厚度可薄至0.35 mm至0.62 mm。由于电池可以制造成任何形状和尺寸，因此可以针对任何特定的空间、能量和功率能力。
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由于阴极利用率高，电子电池能够以高电流密度输送电能。电流密度和放电容量取决于阴极的面积。薄膜电池具有良好的阴极尺寸，可以在规定的放电速率下获得高能量输出。

薄膜电池的一个实际例子是锂电池。阳极为金属锂，阴极为锂钴氧化物。这种布置适用于可充电电池，其可重复充电至4.2伏，并可重复放电至3.0伏。锂离子电池的容量表示为电池在规定时间内可输送的电流量，单位为小时，用AH或mAH表示。薄膜电池的能量表示为其提供的电压和电荷的乘积，单位为WH或mWH。。