至今鋰離子電池的基本設計仍與SONY公司于1989年專利申請公布的相同，單體的形狀有圓柱、方形金屬殼（鋁/鋼）和方形軟包散裝，圓柱電池原來主要用于筆記本電腦，現在特斯拉等公司選用的18650圓柱電池用于電動汽車。
方形電池一般容量較大，電芯通過卷饒、Z形疊片、卷繞+疊片、正極包膜疊片、疊片+卷繞等方式制作。圓柱型電芯技術最成熟，制造成本較低，但大型圓柱電池的散熱能力較差，故一般選用小圓柱電池。車用電池組容量大，電池數量多，管理系統較為復雜和昂貴。方形電池中卷繞結構電池制作工藝較簡單，但主要適合于軟極片電池，采用除尖晶石正極材料外磷酸鐵鋰和三元材料的電池均可用此方法。可靠性高、壽命長的疊片式電池適應于各種材料體系，通用Volt插電式混合動力汽車和日產Leaf純電動汽車的電池均采用疊片工藝制造。
至2015年，磷酸鐵鋰單體電池的比能量達到140W·h/kg，三元材料混合錳酸鋰單體電池的比能量達到180W·h/kg，國際上采用NCA的小圓柱電池比能量達到240W·h/kg，未來幾年鋰離子單體電池的比能量將進一步提升，預期至2020年最高可達到300W·h/kg。
