量子电池（quantum battery）作为一个量子系统,通过与外部系统的相互作用实现能量的传递和存储。人们利用量子纠缠,量子相干性,量子热力学等重要的量子信息资源,从而实现存储能量大,效率高的高性能充电的量子电池。与经典电池相比,这种电池利用量子效应进行高效充电。我们研究的是多个二能级原子组成的量子电池系统,与外部周期性驱动电磁场耦合从而实现量子电池的能量存储。在封闭系统下,由多原子系统中的量子关联引起的集体效应会影响量子电池的充电性能。相比每个二能级原子单独充电的过程,这种集体充电的模式的充电时间缩短从而提高效率,且原子间的吸引或者排斥相互作用导致的量子相变会影响最大存储能量。我们考虑有限温度下外部环境的热耗散,研究开放系统中量子电池在外场驱动下的能量存储,探讨其与量子热力学相关的熵和自由能等问题。在热力学充电过程中,自由能是一种可以用于测量可提取功作为有用能量的物理量,用来度量量子电池中存储的有效能量,与内能和熵都有关系。在开放系统中,系统的冯·诺依曼熵来度量原子电池系统热耗散的热量,并且在耗散的情况下,系统熵是不守恒的。我们考虑N个原子系统与同一个周期性外场和相同的热环境作用,讨论这种集体充电模式下有限原子数N构成的最优存储电池单元。首先,我们计算了N个原子独立充电的内能,得到了内能关于驱动振幅,温度,耗散率的解析近似表达式,发现耗散远小于驱动振幅的情况下,系统可以达到最大内能的最优稳态。然后,我们研究了N个原子集体充电情况,选择对称的Dicke态空间得到集体算符的耗散主方程,有效缩小了希尔伯特空间。研究发现,集体充电下耗散系数正比于N,振幅正比于√,这样导致最优稳态的内能随着N增大而减小。同时,集体充电模式下平均每个原子的熵是减少的,意味着平均每个原子流到热环境中的热量随着N增大而减少。因此N个原子的自由能由于内能和熵的关系,导致每个原子的自由能变化与N之间存在非单调关系,发现存在最优原子个数N下稳态下的自由能最大。我们找到了最优电池基本单元,这个单元具有最佳的原子数,可以使系统稳态时达到最大的自由能,热耗散更少,实现最大的能量存储,体现了集体充电比独立充电的优势。与经典热力学相比,我们的驱动耗散充电方案为开放的量子系统中实现更优的充电模式提供了新的思路。