18650圓柱鋰離子電池電芯重要由金屬外殼、正極、負極、薄膜和電解質五部分組成，它們各司其職，以確保正常充放電。詳細結構如下：

正極：18650圓柱鋰離子電池電芯的正極材料一般為磷酸鐵鋰、氧化鈷鋰等。每種正極材料的不同，將直接影響18650鋰離子電池的特性以及成本。

負極：18650圓柱鋰離子電池電芯的負極材料有錫基負極材料、納米級負極材料、碳負極材料等，在電池中，負極材料是起氧化用途的。相對電位較低。

電解質溶液：以磷酸鐵鋰為例，分為溶質和溶劑，溶質：常采用鋰鹽，如高氯酸鋰、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰。溶劑：鋰離子電池常采用有機溶劑，如乙醚、乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、二乙基碳酸酯等。

安全閥：是18650圓柱鋰離子電池電芯最為重要的防爆屏障。當電池內部溫度異常，安全閥開啟排除內部氣體，防止壓力過高造成爆炸。

防爆線：又名排氣孔或者防爆孔。當壓力過載時，因防爆孔薄于殼體其余地方，氣體便防爆孔處泄氣，從而達到防止電芯整體爆炸的危險。

隔膜：隔膜的用途是隔離電芯正、負極片。當電池內部溫度過高時隔膜會融化，杜絕電池爆炸的可能性。當電池內部溫度達到130℃，隔膜的網狀孔將閉合，阻止鋰離子通過升高內阻，以達到阻止電芯內部溫度繼續升高的用途。