Den positiva elektroden är huvudsakligen ansvarig för att tillhandahålla de litiumjoner och elektroner som krävs för urladdning. Den är vanligtvis gjord av litiumkompositoxider (såsom ternära material, litiumjärnfosfat). Valet av material bestämmer direkt batteriets energitäthet och spänningsnivå. Till exempel hänförs den höga energitätheten hos ternära litiumbatterier till egenskaperna hos det positiva elektrodmaterialet; medan den höga säkerheten hos litiumjärnfosfatbatterier är nära relaterad till den stabila strukturen hos det positiva elektrodmaterialet.
Den negativa elektroden är ansvarig för att ta emot och lagra litiumjoner. De vanliga negativa elektrodmaterialen är huvudsakligen grafit, och vissa- avancerade batterier kommer att innehålla kiselbaserade-material för att öka kapaciteten. Under laddning frigörs litiumjoner från den positiva elektroden, passerar genom elektrolyten och separatorn och bäddas in i porerna i det negativa elektrodmaterialet; under urladdning frigörs dessa litiumjoner igen från den negativa elektroden, återvänder till den positiva elektroden och frigör elektroner för att bilda en elektrisk ström.
Elektrolyten är ansvarig för att litiumjoner kan röra sig fritt mellan de positiva och negativa elektroderna. Det är vanligtvis uppdelat i flytande elektrolyter och fasta elektrolyter. För närvarande är flytande elektrolyter fortfarande huvudströmmen i batterier, bestående av litiumsalter, organiska lösningsmedel och tillsatser. Elektrolytens jonledningsförmåga och stabilitet påverkar direkt laddningshastigheten och cykellivslängden för batteriet - elektrolyter av hög-kvalitet möjliggör snabb överföring av litiumjoner samtidigt som man undviker negativa reaktioner med de positiva och negativa elektroderna.
Separatorn är ett poröst membran, vanligtvis tillverkat av polyeten eller polypropen. Den isolerar fysiskt de positiva och negativa elektroderna, förhindrar direktkontakt mellan dem och undviker kortslutningar. Samtidigt tillåter den porösa strukturen hos separatorn litiumjoner att passera igenom smidigt utan att påverka energiöverföringen. När batteritemperaturen är för hög, kommer vissa separatorer att krympa sina pordiametrar genom egenskapen "termiskt stängd por" för att förhindra rörelse av litiumjoner, och därigenom förhindra termisk rusning och lägga till "dubbel försäkring" för batterisäkerhet.
Dessa fyra komponenter är som ett väl-samordnat "lag": den positiva elektroden ger energi, den negativa elektroden lagrar energi, elektrolyten transporterar energi och separatorn garanterar säkerheten. Det är deras samarbete som gör det möjligt för batteriet att stabilt och kontinuerligt ge ström till mobiltelefoner, bilar, energilagringsenheter etc., och blir en oumbärlig energikärna i det moderna livet.
