نحوه کار باتری لیتیوم یون ,

همانند هر باتری دیگری باتری قابل شارژ لیتیوم یون از چند جزء مولد برق به نام سلول تشکیل شده است. هر سلول از سه جزء اصلی به نام های الکترود مثبت ( که به مثبت باتری یا ترمینال مثبت متصل است)، الکترود منفی ( که به منفی باتری یا ترمینال منفی متصل است) و ماده شیمیایی به نام الکترولیت که در بین آنها قرار دارد تشکیل شده است.

الکترود مثبت معمولا از اکسید لیتیوم کبالت (LiCoO2)ساخته شده است و در باتری های جدیدتر از فسفات آهن لیتیوم (LiFePO4) ساخته شده است .الکترود منفی عموما از کربن ( گرافیت ) تشکیل شده است و ماده الکترولیت در باتری های مختلف متغیر است که در فهم اصول اولیه نحوه کار باتری مهم نیست.

نحوه کار تمامی باتری های لیتیوم یون به یک صورت است. زمان شارژ باتری الکترود مثبت ( اکسید لیتیوم کبالت) تعدادی از یون های لیتیومی خود را از طریق الکترولیت به الکترود گرافیتی منفی منتقل می‌کند و در آنجا باقی می‌ماند، که این فرآیند موجب ذخیره انرژی در باتری میشود.

زمان تخلیه باتری یون لیتیوم از طریق الکترولیت به الکترود مثبت باز میگردد، که این عمل فرآیندی است که انرژی که توسط باتری به مصرف کننده داده می‌شود را تامین می‌کند. در هر دو حالت، الکترون ها در خلاف جهت دور مدار خارجی به سمت یون ها در جریان اند، الکترون ها از طریق الکترولیت جابجا نمی‌شوند : الکترولیت یک عایق برای الکترون ها به حساب می‌آید.

جابجایی یون ها (از طریق الکترولیت) و الکترون ها ( دور مدار خارجی، در جهت مخالف) به یکدیگر وابسته می‌باشند، و اگر یکی از آنها متوقف شود دیگری نیز متوقف خواهد شد. اگر یون ها بدلیل تخلیه کامل باتری متوقف شوند الکترون ها نیز در مدار خارجی متوقف خواهند شد ؛ بنابراین توان باتری تمام می‌شود. به طور مشابه اگر مصرف کننده را خاموش کنید جریان الکترون ها متوقف و بنابراین جریان یون ها نیز متوقف می‌شود، تخلیه باتری بلافاصله متوقف می‌شود ( تخلیه انرژی حتی با جدا سازی مصرف کننده با سرعت بسیار کمی ادامه می‌یابد).

متفاوت نسبت به باتری های ساده تر، باتری لیتیوم یون سیستم کنترل الکترونیکی یا همان سیستم مدیریت باتری دارد که نحوه شارژ و تخلیه انرژی را کنترل میکند، از شارژ شدن بیش از حد و یا تخلیه بیش از حد که ممکن است باعث انفجار باتری های لیتیوم (در شرایط خاص) شود جلوگیری می‌کند.