ประกอบด้วยอิเล็กโทรดบวก อิเล็กโทรดลบ ไดอะแฟรม และอิเล็กโทรไลต์ ปัจจุบันวัสดุไตรภาคนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์หรือลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมักใช้เป็นอิเล็กโทรดบวกของผลิตภัณฑ์กระแสหลัก ในขณะที่อิเล็กโทรดลบส่วนใหญ่ทำจากกราไฟท์และวัสดุคาร์บอนอื่น ๆ

ด้วยข้อดีของความหนาแน่นของพลังงานสูง ไม่มีเอฟเฟกต์หน่วยความจำ การชาร์จและการคายประจุที่รวดเร็ว ความเร็วตอบสนองที่รวดเร็ว การกำหนดค่าที่ยืดหยุ่น วงจรการก่อสร้างสั้น ฯลฯ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในพลังงานลม เซลล์แสงอาทิตย์และด้านการผลิตพลังงานใหม่อื่น ๆ ด้านกริด โครงการจัดเก็บพลังงานด้านผู้ใช้

หลักการทำงานของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมคือการใช้การโยกย้ายของลิเธียมไอออนระหว่างขั้วบวกและขั้วลบเพื่อให้เกิดกระบวนการชาร์จและคายประจุ เพื่อให้เกิดการจัดเก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้า

โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียม ประกอบด้วย แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายก้อน ซึ่งแต่ละเซลล์ประกอบด้วยอิเล็กโทรดบวก อิเล็กโทรดลบ และอิเล็กโทรไลต์ มีไดอะแฟรมทำหน้าที่แยกอิเล็กโทรดบวกและลบ แต่อิเล็กโทรไลต์สามารถผ่านไดอะแฟรมเพื่อสร้างช่องไอออนได้ เมื่อระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ลิเธียมจำเป็นต้องเก็บพลังงานไฟฟ้า แหล่งพลังงานภายนอกจะส่งพลังงานไฟฟ้าไปยังระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ลิเธียมผ่านเครื่องชาร์จ และพลังงานไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นพลังงานเคมีและเก็บไว้ระหว่างอิเล็กโทรดบวกและลบของลิเธียม- แบตเตอรี่ไอออนแบบ monobloc ผ่านช่องไอออน ในกระบวนการนี้ ไอออนจะย้ายจากขั้วบวกไปยังขั้วลบ ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี เมื่อจำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้า ระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ลิเธียมจะแปลงพลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้เป็นเอาต์พุต DC ซึ่งประมวลผลผ่านอุปกรณ์ เช่น อินเวอร์เตอร์ และจ่ายให้กับโหลดภายนอก ในเวลานี้ ลิเธียมไอออนจะย้ายจากอิเล็กโทรดลบไปยังอิเล็กโทรดบวก และในเวลาเดียวกันจะปล่อยพลังงานเคมีเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าออกมา ประสิทธิภาพของระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ เช่น จำนวนเซลล์แบตเตอรี่ ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้า โครงสร้างของชุดแบตเตอรี่ และระบบการจัดการการควบคุม สถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันจำเป็นต้องมีการออกแบบและเลือกระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมที่เหมาะสมตามความต้องการที่แท้จริง