我們按照使用的習慣，根據充放電時的電壓差區分正極(+)和負極(-)，這里不講陽極和陰極，費時費力。這張圖上，電池的正極材料是鈷酸鋰(LiCoO2)，負極材料是石墨(C)。

充電的時候，在外加電場的影響下，正極材料LiCoO2分子里面的鋰元素脫離出來，變成帶正電荷的鋰離子(Li+)，在電場力的用途下，從正極移動到負極，與負極的碳原子發生化學反應，生成LiC6，于是從正極跑出來的鋰離子就很穩定的嵌入到負極的石墨層狀結構當中。從正極跑出來轉移到負極的鋰離子越多，這個電池可以存儲的能量就越多。

放電的時候剛好相反，內部電場轉向，鋰離子(Li+)從負極脫離出來，順著電場的方向，又跑回到正極，重新變成鈷酸鋰分子(LiCoO2)。從負極跑出來轉移到正極的鋰離子越多，這個電池可以釋放的能量就越多。

在每一次充放電循環過程中，鋰離子(Li+)充當了電能的搬運載體，周而復始的從正極→負極→正極來回的移動，與正、負極材料發生化學反應，將化學能和電能相互轉換，實現了電荷的轉移，這就是鋰離子電池的基本原理。由于電解質、隔離膜等都是電子的絕緣體，所以這個循環過程中，并沒有電子在正負極之間的來回移動，它們只參與電極的化學反應。