As baterias de íons de lítio são populares porque apresentam várias vantagens importantes sobre as tecnologias concorrentes:

Elas geralmente são muito mais leves do que outros tipos de baterias recarregáveis ​​do mesmo tamanho. Os eletrodos de uma bateria de íon-lítio são feitos de lítio leve e carbono. O lítio também é um elemento altamente reativo, o que significa que muita energia pode ser armazenada em suas ligações atômicas. Isso se traduz em uma densidade de energia muito alta para baterias de íons de lítio. Aqui está uma maneira de obter uma perspectiva sobre a densidade de energia. Uma bateria típica de íons de lítio pode armazenar 150 watts-hora de eletricidade em 1 quilograma de bateria. Uma bateria NiMH (níquel-metal hidreto) pode armazenar talvez 100 watts-hora por quilograma, embora 60 a 70 watts-hora possam ser mais comuns. Uma bateria de chumbo-ácido pode armazenar apenas 25 watts-hora por quilograma. Usando a tecnologia de chumbo-ácido, são necessários 6 quilos para armazenar a mesma quantidade de energia que uma bateria de íons de lítio de 1 quilo pode suportar.Eles mantêm sua carga. Uma bateria de íons de lítio perde apenas cerca de 5% de sua carga por mês, em comparação com uma perda de 20% por mês para baterias NiMH.Elas não têm efeito de memória, o que significa que você não precisa descarregá-las completamente antes de recarregá-las, como acontece com outras composições químicas de bateria.As baterias de íons de lítio podem lidar com centenas de ciclos de carga/descarga. 

Isso não quer dizer que as baterias de íons de lítio sejam perfeitas. Eles também têm algumas desvantagens: 

Eles são extremamente sensíveis a altas temperaturas. O calor faz com que as baterias de íons de lítio se degradem muito mais rápido do que normalmente.Se você descarregar completamente uma bateria de íons de lítio, ela será danificada.Uma bateria de íons de lítio deve ter um computador de bordo para gerenciar a bateria. Isso os torna ainda mais caros do que já são. Muitas dessas características podem ser compreendidas observando a química

Dentro de uma bateria e célula de íon de lítio :

As células de íons de lítio podem ser baterias cilíndricas que parecem quase idênticas às células AA, ou podem ser prismáticas, o que significa que são quadradas ou retangulares O computador, que compreende:

Um ou mais sensores de temperatura para monitorar a temperatura da bateria

Um conversor de tensão e circuito regulador para manter níveis seguros de tensão e corrente

Um conector de notebook blindado que permite que a energia e as informações fluam para dentro e para fora da bateria

Uma derivação de tensão, que monitora a capacidade de energia de células individuais na bateria

Um monitor de estado de carga da bateria, que é um pequeno computador que lida com todo o processo de carregamento para garantir que as baterias carreguem o mais rápido e totalmente possível.

Se a bateria ficar muito quente durante o carregamento ou uso, o computador desligará o fluxo de energia para tentar resfriar as coisas. Se você deixar seu laptop em um carro extremamente quente e tentar usá-lo, este computador pode impedir que você ligue até que as coisas esfriem. Se as células ficarem completamente descarregadas, a bateria será desligada porque as células estão danificadas. Ele também pode acompanhar o número de ciclos de carga/descarga e enviar informações para que o medidor de bateria do laptop possa informar quanta carga resta na bateria.

É um pequeno computador bastante sofisticado e consome energia das baterias. Esse consumo de energia é uma das razões pelas quais as baterias de íon-lítio perdem 5% de sua energia todos os meses quando estão ociosas.

Células de íons de lítio

Como na maioria das baterias, você tem uma caixa externa feita de metal. O uso de metal é particularmente importante aqui porque a bateria é pressurizada. Esta caixa de metal tem algum tipo de orifício de ventilação sensível à pressão. Se a bateria ficar tão quente que corra o risco de explodir devido ao excesso de pressão, esta ventilação liberará a pressão extra. A bateria provavelmente ficará inútil depois, então isso é algo a ser evitado. A ventilação está estritamente lá como uma medida de segurança. O mesmo acontece com o interruptor de Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC), um dispositivo que supostamente evita o superaquecimento da bateria.

Esta caixa de metal contém uma longa espiral composta por três folhas finas pressionadas juntas:

-A Eletrodo positivo

-A Eletrodo negativo

-Um separador

Dentro do gabinete, essas folhas são submersas em um solvente orgânico que atua como eletrólito. O éter é um solvente comum.

O separador é uma folha muito fina de plástico microperfurado. Como o nome indica, ele separa os eletrodos positivos e negativos enquanto permite a passagem de íons.

O eletrodo positivo é feito de óxido de cobalto de lítio, ou LiFePO4 . O eletrodo negativo é feito de carbono. Quando a bateria carrega, os íons de lítio se movem através do eletrólito do eletrodo positivo para o eletrodo negativo e se ligam ao carbono. Durante a descarga, os íons de lítio voltam para o LiFePO4 do carbono.

O movimento desses íons de lítio ocorre em uma voltagem razoavelmente alta, então cada célula produz 3,7 /3,2 volts. Isso é muito maior do que os 1,5 volts típicos de uma pilha alcalina AA normal que você compra no supermercado e ajuda a tornar as baterias de íon-lítio mais compactas em pequenos dispositivos como telefones celulares. Consulte Como funcionam as baterias para obter detalhes sobre as diferentes químicas das baterias.