Durant el procés de càrrega, una font d'alimentació proporciona energia elèctrica a una bateria de liti. Els electrons de l'elèctrode positiu migren cap a l'elèctrode negatiu a través d'un circuit extern. Simultàniament, els ions de liti positius salten de l'elèctrode positiu a l'electròlit, travessen els camins de bobinatge del separador i viatgen fins a l'elèctrode negatiu, on es combinen amb els electrons que ja han arribat. En aquest punt, es produeixen les reaccions següents a l'elèctrode positiu:
Les reaccions següents es produeixen a l'elèctrode negatiu:
• Explicació detallada del procés de descàrrega de la bateria
Les bateries es poden descarregar de dues maneres: descàrrega de corrent-constante i descàrrega de-resistència constant. En descàrrega de corrent constant-, s'afegeix una resistència variable al circuit extern, el valor de resistència del qual s'ajusta amb la tensió. En la descàrrega de -resistència constant, s'afegeix una resistència entre els elèctrodes positius i negatius per permetre que els electrons passin. La clau per a la descàrrega de la bateria és si els electrons poden migrar de l'elèctrode negatiu a l'elèctrode positiu. Durant la descàrrega, els electrons flueixen de l'elèctrode negatiu a l'elèctrode positiu a través d'un conductor electrònic. Simultàniament, els ions de liti (Li+) també entren a l'electròlit des de l'elèctrode negatiu, viatgen pels petits forats del separador i, finalment, arriben a l'elèctrode positiu per combinar-se amb electrons.
• Discussió de les característiques de càrrega i descàrrega
Les cèl·lules de bateries sovint utilitzen LiCoO2, LiNiO2 o LiMn2O2 com a materials d'elèctrode positiu. LiCoO2 té una estructura en capes estable. Tanmateix, quan s'eliminen x ions Li de LiCoO2, la seva estructura pot canviar, depenent del valor de x. La investigació ha demostrat que quan x > 0,5, l'estructura de Li1-xCoO2 es torna extremadament inestable, la qual cosa pot provocar un col·lapse del cristall i afectant així el rendiment de les cèl·lules de la bateria. Per tant, durant l'ús de les cèl·lules de la bateria, el valor de x s'ha de limitar controlant la tensió de càrrega. Normalment, la tensió de càrrega no ha de superar els 4,2 V per garantir que x sigui inferior a 0,5, mantenint així l'estabilitat de l'estructura cristal·lina Li1-xCoO2.
