Under ladeprosessen gir en strømkilde elektrisk energi til et litiumbatteri. Elektroner ved den positive elektroden migrerer til den negative elektroden gjennom en ekstern krets. Samtidig hopper positive litiumioner fra den positive elektroden inn i elektrolytten, krysser viklingsbanene i separatoren og reiser til den negative elektroden, hvor de kombineres med elektronene som allerede har ankommet. På dette tidspunktet oppstår følgende reaksjoner ved den positive elektroden:
Følgende reaksjoner oppstår ved den negative elektroden:
• Detaljert forklaring av batteriutladingsprosessen
Batterier kan utlades på to måter: konstant-strømutladning og konstant-motstandsutlading. Ved konstant-strømutladning legges en variabel motstand til den eksterne kretsen, hvis motstandsverdi justeres med spenning. Ved konstant-motstandsutladning legges det til en motstand mellom de positive og negative elektrodene for å la elektroner passere gjennom. Nøkkelen til batteriutladning er om elektroner kan migrere fra den negative elektroden til den positive elektroden. Under utladning strømmer elektroner fra den negative elektroden til den positive elektroden gjennom en elektronisk leder. Samtidig kommer litiumioner (Li+) også inn i elektrolytten fra den negative elektroden, går gjennom de små hullene i separatoren og når til slutt den positive elektroden for å kombinere med elektroner.
• Diskusjon av lade- og utladningsegenskaper
Battericeller bruker ofte LiCoO2, LiNiO2 eller LiMn2O2 som positive elektrodematerialer. LiCoO2 har en stabil lagdelt struktur. Men når x Li-ioner fjernes fra LiCoO2, kan strukturen endres, avhengig av verdien av x. Forskning har vist at når x > 0,5 blir strukturen til Li1-xCoO2 ekstremt ustabil, noe som potensielt kan føre til krystallkollaps og dermed påvirke battericellenes ytelse. Derfor, under battericellebruk, må verdien av x begrenses ved å kontrollere ladespenningen. Vanligvis bør ladespenningen ikke overstige 4,2V for å sikre at x er mindre enn 0,5, og dermed opprettholde stabiliteten til Li1-xCoO2-krystallstrukturen.
