شکل ۱: ساختمان داخلی باتری‌ لیتیوم-یون

از نظر ساختار شیمیایی داخلی، باتریهای لیتیوم-یون بر حسب نوع کاربرد دارای تنوع زیادی از لحاظ ترکیب مواد شیمیایی درونی هستند. به عنوان نمونه در یک نوع رایج در بازار، کاتد از اکسید کبالت و آند از گرافیت (فرم کریستالی کربن) تشکیل شده است که با غشای جداکننده‌ای از جنس پلاستیک از یکدیگر جدا شده‌اند. الکترولیت این باتریها محلولی از لیتیوم و مواد دیگر می‌باشد.

اما اگر همین باتری در دمای ۴۰ درجه سانتی گراد با %۴۰ ظرفیت نگهداری شود، پس از یک سال %۸۵ ظرفیت و اگر به صورت کامل شارژ شود، تنها %۶۵ ظرفیت آن قابل استفاده خواهد بود.

یکی از اشتباهات رایج و مهلک در مورد باتری‌های لپ‌تاپ این است که در حالی که لپ‌تاپ با برق شهر تغذیه می‌شود، باتری آن مدتها بدون استفاده به صورت متصل به آن رها می‌گردد که معادل شرایط دمای بالا و شارژ کامل است که مطابق جدول فوق، باتری به سرعت ظرفیت خود را از دست خواهد داد. بنابراین توصیه می‌گردد در صورت عدم استفاده از باتری و استفاده از برق شهر برای روشن کردن وسایلی مانند لپ‌تاپ، حتماً باتری آنها خارج گردد تا گرمای عملکرد وسیله و شارژ دایمی، موجب کاهش ظرفیت باتری نگردد.

جهت استفاده بهینه از ظرفیت این نوع باتری، لازم است که فرآیند شارژ از منحنی خاصی مطابق شکل ۷ پیروی نماید. این منحنی از چهار بخش اصلی زیر تشکیل شده است:

۱) بخش جریان ثابت (Constant Current):

در این بخش که اصلی‌ترین و مهم‌ترین بخش شارژ باتری است، ولتاژ با شیبی افزایش پیدا می‌کند که به طور هم زمان، جریان شارژ ثابت بماند و این روند مطابق شکل ۸ تا پرشدن باتری به میزان تقریبی %۸۰ ظرفیت نامی ادامه پیدا می‌نماید.

۲) بخش ولتاژ ثابت (Constant Voltage) یا شارژ اشباع (Saturation Charge):

در ادامه بخش قبل جهت تکمیل ظرفیت باتری تا مقدار نامی، ولتاژ در مقدار ۴/۲ ولت تثبیت شده و با تکمیل ظرفیت باتری، جریان شارژ به تدریج کاهش می‌یابد.

۳) پایان شارژ (Charge Termination):

پس از رسیدن جریان شارژ به کمتر از %۳ مقدار نامی، ولتاژ شارژ قطع و فرآیند شارژ خاتمه می‌یابد که از این لحظه به بعد، خود دشارژی (Self-Discharge) باتری آغاز می‌گردد. لازم به ذکر است که پیوستگی منحنی ولتاژ به دلیل موازی بودن اتصال الکتریکی شارژر با باتری و برابری این دو تا لحظه قبل از قطع ولتاژ شارژر و دیده‌شدن ولتاژ سلول از این لحظه به بعد می‌باشد.

۴) شارژ جبرانی یا شارژ تکمیلی (Topping Charge or Trickle Charge):

پس از اتمام مرحله سوم در صورت باقی‌ماندن باتری در شارژ، جهت جبران ظرفیت از دست رفته در اثر خود دشارژی باتری، پس از کاهش ولتاژ سلول به مقدار کمتر از مقدار نامی ۳/۷ ولت، مجدداً مطابق مرحله ۲ ولتاژ شارژ ثابت ۴/۲ ولت توسط شارژر اعمال و تا کاهش جریان شارژ به کمتر از %۳ مقدار نامی، شارژ جبرانی انجام می‌گردد.