Bahan katoda baterai lithium-ion biasanya terdiri dari senyawa aktif lithium, sedangkan elektroda negatifnya adalah karbon dengan struktur molekul khusus. Komponen utama bahan katoda umum adalah licoo2/LiFePO4, dll. Saat mengisi daya, potensial yang ditambahkan ke kutub baterai memaksa senyawa positif untuk melepaskan ion litium dan menanamkan molekul anoda ke dalam karbon dengan struktur pipih. Selama pelepasan, ion litium mengendap dari karbon struktur pipih dan bergabung kembali dengan senyawa elektroda positif. Pergerakan ion litium menghasilkan arus listrik.

Meskipun prinsip reaksi kimia sangat sederhana, dalam produksi industri yang sebenarnya, ada lebih banyak masalah praktis yang harus dipertimbangkan: bahan positif membutuhkan aditif untuk mempertahankan aktivitas pengisian dan pengosongan ganda. bahan negatif perlu dirancang pada tingkat struktur molekul untuk menampung lebih banyak ion litium; elektrolit yang diisi antara elektroda positif dan negatif tidak hanya perlu menjaga stabilitas, tetapi juga harus memiliki konduktivitas yang baik dan mengurangi resistansi internal baterai.

Meskipun baterai lithium-ion jarang memiliki efek memori baterai Ni-CD, prinsip efek memori adalah kristalisasi, yang jarang terjadi pada baterai lithium-ion. Namun, kapasitas baterai lithium-ion masih akan berkurang setelah berkali-kali diisi dan dikosongkan, dan alasannya sangat kompleks dan beragam. Ini terutama perubahan bahan elektroda positif dan negatif itu sendiri. dari tingkat molekuler, struktur lubang elektroda positif dan negatif yang mengandung ion litium secara bertahap akan runtuh dan tersumbat; dari sudut pandang kimia, itu adalah pasivasi aktif dari bahan elektroda positif dan negatif dan terjadinya reaksi samping untuk membentuk senyawa stabil lainnya. Secara fisika, bahan katoda akan terkelupas secara bertahap, yang pada akhirnya mengurangi jumlah ion litium dalam baterai yang dapat bergerak bebas dalam proses pengisian dan pengosongan.

Overcharging dan overdischarge akan menyebabkan kerusakan permanen pada elektroda positif dan negatif baterai lithium-ion. dari tingkat molekuler, dapat dipahami secara intuitif bahwa pelepasan yang berlebihan akan menyebabkan pelepasan ion litium yang berlebihan dari karbon negatif, yang mengakibatkan runtuhnya struktur lamelarnya. pengisian yang berlebihan akan memaksa terlalu banyak ion lithium ke dalam struktur karbon negatif, sehingga beberapa di antaranya tidak dapat dilepaskan lagi. Inilah sebabnya mengapa baterai lithium-ion biasanya dilengkapi dengan sirkuit kontrol pengisian dan pengosongan.
Temperatur yang tidak sesuai akan memicu reaksi kimia lain dalam baterai lithium-ion untuk membentuk senyawa yang tidak ingin kita lihat, jadi ada diafragma pengatur suhu pelindung atau aditif elektrolit antara elektroda positif dan negatif dari banyak baterai lithium-ion. Ketika suhu baterai naik ke tingkat tertentu, lubang membran komposit ditutup atau elektrolit diubah sifatnya, resistansi internal baterai meningkat hingga sirkuit putus, dan baterai tidak lagi memanas, yang memastikan pengisian daya suhu baterai normal.

Proses pengisian baterai lithium-ion dibagi menjadi dua tahap, tahap pengisian cepat arus konstan (bila indikator baterai berwarna kuning) dan tahap penurunan arus tegangan konstan (indikator baterai berkedip hijau. Pada tahap pengisian cepat arus konstan , voltase baterai secara bertahap meningkat ke voltase standar baterai, dan kemudian dipindahkan ke tahap voltase konstan di bawah chip kontrol, voltase tidak lagi naik untuk memastikan bahwa tidak akan ditagih berlebihan, dan arus secara bertahap berkurang ke 0 dengan peningkatan daya baterai, dan pengisian akhirnya selesai.

Kurva pelepasan baterai lithium-ion akan berubah setelah digunakan berkali-kali. Jika chip tidak memiliki kesempatan untuk membaca kurva pelepasan lengkap lagi, jumlah listrik yang dihitung tidak akurat. Jadi kami membutuhkan muatan yang dalam untuk mengkalibrasi chip baterai. Tetapi Anda tidak perlu memastikan bahwa setiap kali Anda mematikan daya dan mengisi ulang.
Anda dapat melakukan pengisian dan pengosongan yang dalam di bawah kendali sirkuit perlindungan untuk jangka waktu tertentu untuk memperbaiki statistik baterai, tetapi ini tidak akan meningkatkan kapasitas sebenarnya dari baterai Anda.

Baterai yang sudah lama tidak digunakan sebaiknya diletakkan di tempat yang sejuk untuk mengurangi kecepatan reaksi pasifnya sendiri.

Sirkuit perlindungan juga tidak dapat memantau pengosongan sendiri baterai. Baterai yang sudah lama tidak digunakan harus diisi dengan jumlah listrik tertentu untuk mencegah kerusakan akibat pelepasan muatan sendiri yang berlebihan yang disebabkan oleh pelepasan muatan sendiri yang berlebihan di penyimpanan.

Karena efek memori listrik dari baterai lithium-ion dapat diabaikan, kerusakan yang disebabkan oleh pengisian setengah jalan tidak besar, dan yang paling ditakuti adalah pengosongan yang berlebihan (pengosongan penuh). Seringkali hasil dari pelepasan baterai lithium-ion yang berlebihan hanya dapat dibuang sebelumnya, dan baterai lithium-ion tidak perlu menunggu hingga 0% untuk diisi ulang.