Pozitivna elektroda je v glavnem odgovorna za zagotavljanje litijevih ionov in elektronov, potrebnih za razelektritev. Običajno je izdelan iz litijevih kompozitnih oksidov (kot so trikomponentni materiali, litijev železov fosfat). Izbira materiala neposredno določa energijsko gostoto in napetostni nivo baterije. Na primer, visoko energijsko gostoto ternarnih litijevih baterij pripisujejo značilnostim materiala pozitivne elektrode; medtem ko je visoka varnost litij-železo-fosfatnih baterij tesno povezana s stabilno strukturo materiala pozitivne elektrode.
Negativna elektroda je odgovorna za sprejem in shranjevanje litijevih ionov. Glavni materiali za negativne elektrode so predvsem grafit, nekatere-baterije višjega razreda pa bodo vključevale materiale na osnovi silicija-za povečanje zmogljivosti. Med polnjenjem se litijevi ioni sprostijo iz pozitivne elektrode, preidejo skozi elektrolit in separator ter se vgradijo v pore materiala negativne elektrode; med praznjenjem se ti litijevi ioni ponovno sprostijo iz negativne elektrode, se vrnejo na pozitivno elektrodo in sproščajo elektrone, da tvorijo električni tok.
Elektrolit je odgovoren za prosto gibanje litijevih ionov med pozitivno in negativno elektrodo. Običajno ga delimo na tekoče elektrolite in trdne elektrolite. Trenutno so tekoči elektroliti še vedno glavni tok v baterijah, sestavljeni iz litijevih soli, organskih topil in dodatkov. Ionska prevodnost in stabilnost elektrolita neposredno vplivata na hitrost polnjenja in življenjsko dobo baterije - visoko-kakovostni elektroliti omogočajo hiter prenos litijevih ionov, hkrati pa preprečujejo škodljive reakcije s pozitivnimi in negativnimi elektrodami.
Separator je porozna membrana, običajno izdelana iz polietilena ali polipropilena. Fizično izolira pozitivno in negativno elektrodo, preprečuje neposreden stik med njima in preprečuje kratke stike. Hkrati porozna struktura separatorja omogoča gladek prehod litijevih ionov brez vpliva na prenos energije. Ko je temperatura akumulatorja previsoka, bodo nekateri separatorji zmanjšali premer svojih por zaradi lastnosti "toplotno zaprtih por", da preprečijo gibanje litijevih ionov, s čimer preprečijo toplotno uhajanje in dodajo "dvojno zavarovanje" za varnost baterije.
Te štiri komponente so kot dobro{0}}usklajena »ekipa«: pozitivna elektroda zagotavlja energijo, negativna elektroda shranjuje energijo, elektrolit prenaša energijo, separator pa skrbi za varnost. Njuno skupno delo omogoča, da baterija stabilno in neprekinjeno zagotavlja energijo za mobilne telefone, avtomobile, naprave za shranjevanje energije itd., s čimer postane nepogrešljivo energijsko jedro v sodobnem življenju.
