เมื่อคูณด้วยปริมาณของประจุ dQ แรงเคลื่อนไฟฟ้า ℰ จะให้ผลตอบแทนเป็นงานด้านอุณหพลศาสตร์ชิ้นหนึ่งมีค่าเป็น ℰdQ ที่ถูกงานแบบเป็นทางการสำหรับการเปลี่ยนแปลงพลังงานกิ๊บส์เมื่อประจุไหลผ่านในแบตเตอรี่:

d G = − S d T + V d P + E d Q   , {\displaystyle dG=-SdT+VdP+{\mathcal {E}}dQ\ ,}

เมื่อ G เป็นพลังงานอิสระของกิ๊บส์, S เป็นเอนโทรปี, V เป็นปริมาตรของระบบ, P เป็นความดันของมันและ T เป็นอุณหภูมิสัมบูรณ์ของมัน

การรวมกันของ ℰ และ Q เป็นตัวอย่างหนึ่งของการจับตัวกันเป็นคู่ของตัวแปร (อังกฤษ: conjugate pair of variables) แบบหนึ่ง ที่ความดันคงที่ความสัมพันธ์ข้างต้นจะสร้างความสัมพันธ์แมกซ์เวลที่เชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงในแรงดันไฟฟ้าเซลล์เปิดที่มีอุณหภูมิ T (ปริมาณที่วัดได้) ให้เป็นการเปลี่ยนแปลงในเอนโทรปี S เมื่อประจุผ่านจุด isothermal และ isobaric จุดไอโซแบริกจะเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับปฏิกิริยาเอนโทรปีของปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีที่สร้างพลังงานให้กับแบตเตอรี่ ความสัมพันธ์แมกซ์เวลนี้คือ:[16]

( ∂ E ∂ T ) Q = − ( ∂ S ∂ Q ) T {\displaystyle \left({\frac {\partial {\mathcal {E}}}{\partial T}}\right)_{Q}=-\left({\frac {\partial S}{\partial Q}}\right)_{T}}

ถ้าหนึ่งโมลของไอออนกลายเป็นสารละลาย (เช่นในเซลล์ Daniell ตามที่กล่าวไว้ด้านล่าง) ประจุที่ไหลผ่านวงจรภายนอกจะเป็น

Δ Q = − n 0 F 0   , {\displaystyle \Delta Q=-n_{0}F_{0}\ ,}

เมื่อ n0 เป็นจำนวนของอิเล็กตรอน/ไอออน และ F0 เป็นค่าคงที่ฟาราเดย์และเครื่องหมายลบแสดงการปล่อยประจุของเซลล์ เมื่อกำหนดให้ความดันและปริมาณมีค่าคงที่ คุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของเซลล์เกี่ยวข้องอย่างเคร่งครัดกับพฤฒิกรรมของ EMF ของมันโดย:[17]

Δ H = − n 0 F 0 ( E − T d E d T )   , {\displaystyle \Delta H=-n_{0}F_{0}\left({\mathcal {E}}-T{\frac {d{\mathcal {E}}}{dT}}\right)\ ,}

เมื่อ ΔH เป็นเอนทัลปีของปฏิกิริยา ปริมาณทางด้านขวาทั้งหมดสามารถวัดได้โดยตรง