在锂离子电池组中是把多个锂离子电池串联起来，得到所要的工作电压。假如所要的是更高的容量和更大的电流，那就应该把锂离子电池并联起来。另外还有一些电池组，把串联和并联这两种方法结合起来。
一个笔记本电脑的电池有可能是把四节3.6V锂离子电池串联起来，总电压达到14.4V；然后，再把两组串联在一起的电池并联起来，这样，电池组的总电量就可以从2000毫安时提高到4000毫安时。这种接法称作四串两并，它的意思是：把两组由四节电池串联在一起的电池组并联起来。
的标称电压则是3.6V。使用锂离子聚合物和其他类型的锂离子电池，它的额定电压一般为3.7V。假如要想得到像11.1V这种不常的电压，就得把三节这种电池串联在一起。串联要高电量的便携设备，一般是由两节或更多节电池串联起来的电池组供电。使用高电压电池组所带来的另一个问题，就是有可能遇到电池组里的某一节电池失效的情况。这就像一个链条，串联在一起的电池越多，出现这种情况的几率就越高。只要一节电池有问题，它的电压就会降低。到最后，一节断开的电池可能会中断电流的输送。
而要更换坏电池也绝非易事，因为新老电池是互不匹配的。一般说来，新电池的容量要比老电池的高得多。随着工作电压的下降，它比正常电池组更快地达到放电结束的临界点，同时，它的使用时间也急剧缩短。一旦设备因电压过低而切断电源，其余单体电池仍然完好的电池就不能把所存储的电量送出来了。这时坏的那节电池电池还呈现很大的内阻，假如此时还带有负载，那么将会导致整个电池链的输出电压将大幅度下降。
在一组串联电池中一节性能差的电池，就像是一个堵住水管的塞子，会出现巨大的阻力，阻止电流流过去。其它电池也会短路，这将使终端的电压降低至3.6V，或者使电池组链路断开并切断电流。一个电池组的性能是取决于电池组里最差的那块电池的性能。
并联为了得到更多的电量，可以把两个或者更多个电池并联起来。除了把电池并联起来，另一个办法是使用尺寸更大的电池。由于受到可以选用的电池的限制，这个办法并不适用于所有情况。此外，大尺寸的电池也不适合做成专用电池所要的外形规格。大部分的化学电池都可以并联使用，而锂离子电池最适合并联使用。由四节电池并联而成的电池组，电压保持为3.6V，而电流和运行时间则增大到四倍。与电池串联相比，在电池并联电路中，高阻抗或开路电池的影响较小，但是，并联电池组会减少负载能力，并缩短运行时间。这就好比一个发动机只启动了三个汽缸。电路短路所造成的破坏会更大，这是因为在短路时出现故障的电池会迅速地耗尽其他电池里的电量，并引起火灾.
使用串并联这种连接方法时，在设计上很灵活，可以用标准的电池尺寸达到所要的额定电压和电流。应当注意：总功率不会因为电池的不同连接方法而改变。功率等于电压乘电流。对锂离子电池而言，串并联的连接方法很常见。最常用的一种电池组是18650（直径为18mm，长度为650m。），它带有保护电路即锂离子电池保护板，锂离子电池保护板能够监视串联在一起的每一节电池，因此，它的最大实际电压为14.4V。这个锂离子电池保护电路（即锂电保护板）也可以用于监视串联在一起的每一节电池的状态。在把几个电池串联起来使用时，必须遵照下面的基本要求：保持电池的连接点的洁净。把四节电池串联起来使用时，共有八个连接点（电池到电池室的连接点，电池室到下一节电池的连接点）。每个连接点都存在一定的电阻，假如新增连接点，有可能会影响整个电池组的性能。
不要混用电池，选择性能一致的电池。当电池的电量不足时，更换所有的电池。在串联使用时，要用同一种类型的电池。要注意电池的极性。假如有一节电池的极性装反了，就会减少整串电池的电压，而不是新增电压。
