ساختار باتری لیتیومی نسبتاً ساده است و عمدتاً از یک الکترود مثبت، یک الکترود منفی، یک الکترولیت و یک جداکننده تشکیل شده است. الکترودهای مثبت و منفی هر کدام با مواد فعال پوشیده شده و از طریق کلکتورهای جریان (مانند فویل آلومینیوم و فویل مس) به پایانه های مثبت و منفی باتری متصل می شوند.
الکترولیت شکاف بین الکترودهای مثبت و منفی را پر می کند و به یون های لیتیوم اجازه می دهد تا از طریق ساختار میکرو متخلخل جداکننده منتقل شوند.
در طول شارژ، یون های لیتیوم از مواد الکترود مثبت آزاد می شوند، از الکترولیت و جداکننده عبور می کنند و سپس در ماده الکترود منفی جاسازی می شوند. به طور همزمان، الکترون ها از طریق یک مدار خارجی از الکترود مثبت به الکترود منفی می روند و جریان شارژ تولید می کنند.
در طول تخلیه، یونهای لیتیوم از مواد الکترود منفی آزاد میشوند، از الکترولیت و جداکننده عبور میکنند و سپس دوباره-در ماده الکترود مثبت جاسازی میشوند. به طور همزمان، الکترون ها از طریق یک مدار خارجی از الکترود منفی به الکترود مثبت می روند و جریان تخلیه تولید می کنند.
