La plupart des piles au lithium non rechargeables contiennent une feuille de lithium métallique élémentaire. Comme la batterie est déchargée, le métal réagit pour former des composés de lithium.
Recharger une telle batterie n'est pas possible, puisque le lithium ne reformera plus une feuille uniforme. Lorsque vous essayez de charger une batterie au lithium non rechargeable, le lithium métal va se reformer, mais pas sous forme de drap plat. Plutôt, cela formera des cristaux qui pourraient percer le séparateur et court-circuiter la batterie. Donc, il ne faut jamais tenter de recharger une batterie au lithium non rechargeable.
Les batteries lithium-ion rechargeables ne contiennent pas de lithium métallique, mais des composés chimiques riches en lithium. Ces composés dégagent des ions lithium lorsque la batterie est déchargée, et pendant la charge, les ions migrent pour restaurer le composé d'origine.