由于美國物理化學家吉爾伯特牛頓的工作，鋰離子電池可以追溯到1912年，但直到20世紀70年代才開始商用非鋰離子電池。再過20年，市售的可充電鋰離子電池終于上市了。

鋰離子電池有三種主要類型的封裝：圓柱形，棱柱形和鋰聚合物袋設計。但是，每種類型的基本結構實際上是相同的。

鋰離子聚合物電池與其他類型的鋰離子電池的主要區別在于它們使用干燥的固體聚合物電解質。電解質具有塑料狀薄膜的外觀，其不導電但允許離子交換。聚合物取代了鋰離子電池中使用的多孔隔膜。然而，由于室溫下的導電性差，混合鋰離子聚合物電池經常用于含有凝膠電解質的移動手機應用中，因此增強了離子傳導性。這樣可以產生更堅固，更薄，更安全的電池。通過使用最少量的液體或凝膠電解質來減少電池中的可燃材料，實現了增強的安全性。

早期的可再充電電池包含鋰基電極，但在20世紀80年代，人們發現再充電導致電極發生變化，從而降低了熱穩定性。熱失控導致溫度迅速升高，電池達到鋰的熔點，導致劇烈的排氣和燃燒。因此，今天的鋰離子電池實際上不含鋰金屬，電極由替代材料制成，如鈷酸鋰（用于陰極）和石墨（用于陽極）。

今天，電解質（具有攜帶鋰離子并因此產生電流的功能）是鋰鹽，其是由于電池的較高電壓（4V）所需的非水有機溶劑。使用鋰鹽代替水溶液（例如鎳鎘電池中使用的鉛酸），因為高電壓會引起水的電解。鋰鹽受益于高導電性，電化學穩定性（電壓超過4V），化學和熱穩定性以及寬闊的溫度范圍的固有特性。

電池的另一個主要部件是分離器。隔板的主要功能是使正極和負極絕緣，保留電解質并傳輸離子。用于該組件的典型材料是聚乙烯和聚丙烯多孔薄膜。這些材料提供良好的絕緣性和機械強度，化學和熱穩定性（抵抗電解質），具有保持電解質的能力，并且是多孔的，允許鋰離子的移動。由于材料的孔在溫度下熔化從而阻止鋰離子的移動，因此隔板在電池的安全性中起重要作用。