鋰離子電池的工作原理與所有二次電化學(xué)電池的工作原理相同，即具有一定化學(xué)勢(shì)差的正極和負(fù)極通過(guò)可控氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量的可逆釋放和存儲(chǔ)。其蘊(yùn)含的電化學(xué)過(guò)程本質(zhì)可以認(rèn)為是將化學(xué)反應(yīng)中在一個(gè)化學(xué)位點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的氧化還原轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)不同電荷輸運(yùn)載體實(shí)現(xiàn)在物理空間上有效分離，如采用電子絕緣的鋰離子導(dǎo)體電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的正電荷鋰離子輸運(yùn)，而帶負(fù)電的電子通過(guò)外部導(dǎo)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)電流流通，即電子流經(jīng)外部回路，鋰離子流經(jīng)內(nèi)部回路。人們現(xiàn)在廣泛使用的鋰離子電池沿用了傳統(tǒng)電化學(xué)電池的基本架構(gòu)，電池核心工作部件主要包含正極、負(fù)極、電解液和隔膜4 個(gè)部分，此外還包含其他非核心支持部件，如集流體、粘合劑、導(dǎo)電添加劑、電池引線(xiàn)極耳和封裝材料等。與其他電化學(xué)電池不同之處在于，其使用鋰離子作為能量傳輸介質(zhì)并且電極為嵌入電化學(xué)儲(chǔ)鋰機(jī)制。如圖1 所示，以目前常用的鈷酸鋰/石墨型鋰離子電池為例，在充放電過(guò)程中鋰離子在層狀晶體結(jié)構(gòu)鈷酸鋰正極和層狀晶體結(jié)構(gòu)石墨負(fù)極可逆的嵌入和脫出，含鋰的液體電解液提供物質(zhì)輸運(yùn)媒介，外部電路提供電子回路從而有效驅(qū)動(dòng)負(fù)荷裝置工作。