Med postopkom polnjenja vir energije zagotavlja električno energijo za litijevo baterijo. Elektroni na pozitivni elektrodi migrirajo na negativno elektrodo skozi zunanji krog. Istočasno pozitivni litijevi ioni skočijo s pozitivne elektrode v elektrolit, prečkajo vijugaste poti v separatorju in potujejo do negativne elektrode, kjer se združijo z že prispelimi elektroni. Na tej točki se na pozitivni elektrodi pojavijo naslednje reakcije:
Na negativni elektrodi pride do naslednjih reakcij:
• Podrobna razlaga postopka praznjenja baterije
Baterije je mogoče izprazniti na dva načina: praznjenje s konstantnim-tokom in praznjenje s stalnim-uporom. Pri praznjenju s konstantnim{3}}tokom se zunanjemu vezju doda spremenljivi upor, katerega vrednost upora se prilagaja napetosti. Pri razelektritvi s stalnim-uporom je med pozitivno in negativno elektrodo dodan upor, ki omogoča prehod elektronov. Ključ do praznjenja baterije je, ali lahko elektroni migrirajo z negativne elektrode na pozitivno elektrodo. Med razelektritvijo elektroni tečejo od negativne elektrode k pozitivni elektrodi skozi elektronski prevodnik. Hkrati litijevi ioni (Li+) prav tako vstopajo v elektrolit iz negativne elektrode, potujejo skozi majhne luknje v separatorju in končno dosežejo pozitivno elektrodo, da se združijo z elektroni.
• Razprava o značilnostih polnjenja in praznjenja
Baterijske celice pogosto uporabljajo LiCoO2, LiNiO2 ali LiMn2O2 kot materiale za pozitivne elektrode. LiCoO2 ima stabilno plastovito strukturo. Ko pa se x Li ionov odstrani iz LiCoO2, se lahko njegova struktura spremeni, odvisno od vrednosti x. Raziskave so pokazale, da ko je x > 0,5, struktura Li1-xCoO2 postane izjemno nestabilna, kar lahko vodi do sesutja kristalov in tako vpliva na delovanje baterijskih celic. Zato je treba med uporabo baterijske celice vrednost x omejiti z nadzorom polnilne napetosti. Običajno polnilna napetost ne sme preseči 4,2 V, da se zagotovi, da je x manjši od 0,5, s čimer se ohrani stabilnost kristalne strukture Li1-xCoO2.