Фамилия Батарейная — редкий случай, когда прозвище или профессиональное имя застыло в форме прилагательного женского рода, да ещё и с окончанием -ая. Такая модель образования для русских фамилий нетипична: обычно мы встречаем фамилии на -ов, -ин или -ский. Здесь же перед нами, скорее всего, не фамилия в привычном понимании, а прозвище, которое закрепилось за женщиной и передалось потомкам. В русской ономастике фамилии на -ая чаще всего встречаются у украинских или южнорусских родов, где прилагательные могли становиться фамилиями без дополнительных суффиксов (например, Широкая, Добрая). Но «Батарейная» стоит особняком.

Основа фамилии — слово «батарея». В русском языке у него несколько значений, и каждое могло породить прозвище. Самое очевидное — военное: батарея как артиллерийское подразделение. «Батарейным» могли называть артиллериста, солдата, приписанного к батарее, или офицера, командовавшего ею. В XVIII–XIX веках такие прозвища были распространены в солдатской среде, особенно в казачьих войсках. Второе значение — кухонная утварь: батарея кастрюль, сковородок. В этом случае прозвище мог получить повар, кухарка или человек, торговавший посудой. Третье, более позднее — батарея отопления. Но фамилия, скорее всего, сформировалась до массового распространения парового отопления, так что эта версия наименее вероятна.

Географически фамилия встречается крайне редко. Если судить по открытым данным, носители Батарейных живут в основном на юге России — в Ростовской области, Краснодарском крае, а также на Украине. Это совпадает с версией о казачьем происхождении: в казачьих станицах прозвища часто становились фамилиями без изменений, а артиллерия была важной частью войска. Словарь Б. Унбегауна «Русские фамилии» не упоминает Батарейную, но описывает похожие случаи — фамилии, образованные от военных терминов (Пушкарь, Солдатов). Однако форма на -ая — исключение, которое может указывать на то, что фамилия возникла не в центральной России, а на окраинах, где правила словообразования были свободнее.

Есть и другой поворот: фамилия могла быть не прозвищем, а топонимической. В России и на Украине есть несколько населённых пунктов с названием Батарейная (хутор, улица, посёлок). Человек, переехавший из такого места, мог получить фамилию по названию родного села. Но тогда форма должна была бы быть «Батарейный» (как Московский, Тверской). Женское окончание снова сбивает с толку. Возможно, первоначально фамилия звучала как «Батарейный», но в документах закрепилась ошибка писаря, или же носителем был человек, которого в быту звали «Батарейная» (например, вдова артиллериста, получившая такое прозвище по мужу).

В итоге наиболее правдоподобная версия — профессиональное прозвище артиллериста, закрепившееся в южнорусской или украинской среде. Фамилия редкая, и её носители, скорее всего, могут проследить свои корни до казачьих станиц или военных поселений XIX века. Точных данных о сословной принадлежности нет, но учитывая происхождение, предки могли быть как казаками, так и солдатами регулярной армии.