Bei der Entladung fließen die Elektronen von der Kohlenstoffelektrode zur Metalloxidelektrode. Gleichzeitig wandern die Lithiumionen durch den Elektrolyten vom Kohlenstoff zum Metalloxid.

An der negativen Elektrode werden Lithiumatome zu Li⁺-Ionen oxidiert, sie geben dabei jeweils ihr Außenelektron in den Stromkreislauf ab.

An der positiven Elektrode wird das Mn⁴⁺ durch Elektronenaufnahme zum Mn³⁺ reduziert und nimmt wieder Lithiumionen aus der Elektrolytlösung auf.

Beim Lithium-Ionen-Akkumulator wandern einerseits Elektronen in den Stromkreislauf und andererseits Lithiumionen innerhalb des Elektrolyten. Beim Entladen wandern die Lithiumionen von der Graphitelektrode zur Manganoxidelektrode, beim Laden in der Gegenrichtung. Diese Hin- und Herbewegung der Lithiumionen zwischen den Elektroden bezeichnet man auch als „Ionen-Swing“.

Die Abbildung links zeigt den schematischen Aufbau eines Nickel-Metall-Hydrid-Akkumulators. Wie im Bleiakku sind mehrere Metallhydridplatten pro Einheit zur negativen Elektrode zusammengeschlossen, zwischen die – durch Separatoren getrennt – Platten aus Nickeloxidhydrat als positive Elektrode geschoben sind. Mehrere dieser Einheiten sind wiederum miteinander verbunden, um die erforderliche Spannung zu liefern. Auch dieser Akku hat ein Sicherheitsventil, das einen Überdruck durch Gasbildung im Gehäuse verhindert.

Die Abbildung rechts zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Lithium-Ionen-Akkumulators:
Rechts: die positive Elektrode aus Aluminium (grau) mit dem Metalloxid (türkis)
Links: die negative Elektrode aus Kupfer (pink) mit dem Lithiumgraphit (braun)
Mitte: der für Lithiumionen durchlässige Keramik-Separator (blau), eingebettet in den Elektrolyten

Die Abbildungen zeigen, dass die Bleibleche in einem Bleiakku sich im geladenen Zustand des Akkus chemisch unterscheiden, im entladenen Zustand aber gleich sind. Zudem verändert sich auch die Säurekonzentration.

Die Abbildung zeigt den Aufbau eines Bleiakkus. Das positive Gitter ganz links wird durch Umhüllung mit der so genannten aktiven Masse, die überwiegend aus Bleidioxid besteht, zur positiven Platte. Diese wird dann wie in einem Briefumschlag von dem Mikroglasvlies-Separator, also einer Trennschicht umhüllt, die die Berührung mit der negativen Platte und damit einen Kurzschluss verhindert.

Die negative Platte entsteht entsprechend, sie besteht überwiegend aus Blei, benötigt aber keine Trennschicht mehr, da die positive Platte bereits eingehüllt ist. Mehrere dieser positiven und negativen Platten werden nun zu Plattensätzen zusammengeschaltet (Oberflächenvergrößerung) und zu einem Plattenblock ineinander geschoben.

Ein solcher Plattenblock liefert eine Spannung von etwa 2 Volt. Für eine 12-Volt-Starterbatterie werden also sechs dieser Blocks zusammengeschaltet.