Bateriile cu ioni de litiu sunt un tip de baterie secundară (baterie reîncărcabilă) care se bazează în primul rând pe mișcarea ionilor de litiu între electrozii pozitivi și negativi pentru funcționare.

În timpul procesului de încărcare și descărcare, Li + este intercalat și dezintegrat înainte și înapoi între cei doi electrozi: în timpul încărcării, Li + este dezintegrat de electrodul pozitiv, încorporat în electrodul negativ prin electrolit, iar electrodul negativ este într-o stare bogată în litiu; La descărcare, este adevărat opusul.

Bateriile cu ioni de litiu folosesc materiale de carbon ca electrod negativ și compuși care conțin litiu ca electrod pozitiv. Nu este prezent litiu metalic, doar ioni de litiu. Aceasta este bateria litiu-ion. Bateriile cu ioni de litiu se referă la bateriile care utilizează compuși încorporați cu ioni de litiu ca material pentru electrodul pozitiv.

Procesul de încărcare și descărcare a bateriilor litiu-ion este procesul de inserare și îndepărtare a ionilor de litiu. În timpul inserării și îndepărtarii ionilor de litiu, are loc și inserarea și îndepărtarea electronilor echivalenti precum ionii de litiu (electrodul pozitiv este reprezentat în mod tradițional prin inserare sau îndepărtare, în timp ce electrodul negativ este reprezentat prin inserție sau îndepărtare). În timpul procesului de încărcare și descărcare, ionii de litiu sunt introduși/înlăturați și introduși/înlăturați înainte și înapoi între electrozii pozitivi și negativi, ceea ce este denumit în mod clar „bateria balansoar”.

La încărcarea bateriei, ioni de litiu sunt generați pe electrodul pozitiv al bateriei. Ionii de litiu generați se deplasează prin electrolit către electrodul negativ, iar carbonul folosit ca electrod negativ are o structură stratificată cu mulți micropori. Ionii de litiu care ajung la electrodul negativ sunt încorporați în microporii stratului de carbon, iar cu cât sunt încorporați mai mulți ioni de litiu, cu atât capacitatea de încărcare este mai mare.

În mod similar, la descărcarea bateriei (adică în timpul procesului de utilizare a bateriei), ionii de litiu încorporați în stratul negativ de carbon se desprind și se mută înapoi la electrodul pozitiv. Cu cât mai mulți ioni de litiu revin la electrodul pozitiv, cu atât este mai mare capacitatea de descărcare.

În general, curentul de încărcare al bateriilor cu litiu este setat între 0,2C și 1C. Cu cât curentul este mai mare, cu atât încărcarea este mai rapidă și căldura generată de baterie este mai mare.

Mai mult, dacă curentul este prea mare, capacitatea nu va fi plină. Deoarece reacția electrochimică din interiorul bateriei necesită timp, la fel ca turnarea berii, turnarea prea rapidă va produce spumă, ceea ce va duce la nemulțumire.