鋰離子電池主要由正極、負極、隔膜和電解液組成，其中正負極層緊密軋製在一起，層與層之間用絕緣體隔開，並浸泡在電解液中。那麼，這些組成材料在鋰離子電池中都起到怎樣的作用？
（1）正極材料
正極材料是決定鋰離子電池性能的關鍵材料之一，也是目前商業化鋰離子電池中鋰離子的主要來源，其性質和價格對電池有著很大的影響。
每種正極材料都有自己的理論能量密度，選擇了一種正極材料，就選擇了電芯能量密度的上限。另外，正極材料的用量設計和加工製作過程中的振實密度也對電芯成品的能量密度產生一定影響。
（2）負極材料
負極材料，是鋰離子電池在充電過程中鋰離子和電子的載體，起著能量的儲存與釋放的用途。可以說，鋰離子電池能否成功地製成，關鍵在於能否製備出可逆地脫/嵌鋰離子的負極材料。此外，在電池成本中，負極材料約占了5%-15%，是鋰離子電池的重要原材料之一。
（3）隔膜
隔膜是鋰電池結構中最關鍵的內層元件之一。其作用主要有兩個：一是作為絕緣層，絕緣層的存在能有效地防止因正負電極相接觸而導致的鋰電池內部的短路；二是作為半透層，半透層可以阻止體積較大的分子通過，允許小體積的帶電離子通過，這樣可以提高正負電極附近的濃度差，有利於離子的擴散，從而提高鋰電池的存儲效率。
（4）電解液
電解液號稱鋰離子電池的血液，其在電池中正負極之間起到傳導電子的作用，是鋰電池獲得高電壓、高比能等優點的保證。電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料在一定條件下、按一定比例配製而成的。常用的電解質有高氯酸鋰、六氟磷酸鋰等。
