金屬在我們生活中非常常見，比如鐵、銅、鋁等等，金屬有一個性質，就是非常容易被氧化，因此，它的化學性質非常活潑。我們以鋰金屬為例。鋰原子質子數為3，因此，鋰原子中也就含有3個電子。

鋰原子結構

電子在核外的排布是有一定規(guī)律的，第一層只能排兩個，因此第二層只有一個。由于最外層的電子只有一個，因此這個電子很容易不穩(wěn)定，容易失去。我們了解電流的出現就是電流的定向流動，失去的這個電子假如通過導線流到另外一個電極，那不就能能夠出現電流，鋰離子電池正是運用這個原理。

我們把電池稱為化學電源，它是一個能量轉換的裝置，放電時，電池是將化學能轉變?yōu)殡娔埽怀潆姇r則是將電能轉變成化學能儲存起來。當電池的正、負極用電子導體連接上并加上負載時，電流就會在負載上通過。只要正負極參加反應的物質不斷進行反應，則電池不斷有電流輸出，直到反應物質反應完畢為止。

原電池模型

我們以上面這個最簡單的電池模型進行分析，電池的活性物質是銅和鋅，在空間上是分隔開的，當電路是斷開的時候，鋅電極和銅電極分別與硫酸鋅溶液、硫酸銅溶液相接觸。當鋅電極與電解質ZnSO4接觸時，金屬鋅會自發(fā)的失去兩個電子，于是變成鋅離子進入溶液中，鋅電極上的Zn2+離子進入溶液后，將電子留在金屬上，使鋅帶負電荷。帶負電后，它將吸引溶液中的正電荷，在鋅棒和溶液之間出現電位差，這個電位差阻止Zn2+繼續(xù)轉入溶液，同時促使Zn2+返回鋅極，于是形成這樣一個動態(tài)平衡。但總體上，鋅電極是帶負電的。

負極反應

同樣的在銅電極，銅離子很容易得到電子，得到的電子正是從銅電極中獲得，因此銅這個電極會帶上正電，并且也存在動態(tài)平衡。

正極反應

鋅電極帶負電，銅電極帶正電，因此在它們之間就會形成電勢差，也就形成了電壓，于是鋅電極這邊的電子就會流向銅電極，于是就出現了電流，有電子的流動后，兩邊的平衡狀態(tài)就會受到破壞，于是鋅會不斷失去電子而電離，銅離子會不斷得到電子。于是就有源源不斷的電流。一個電池就形成了。

當電池進行充電時，則整個過程相反。鋰離子電池的原理和這個近似，只是失去電子的是鋰金屬，那么，現代社會我們?yōu)楹斡钟玫戒囯x子電池，卻不同鋁電池或者鐵電池呢？這些金屬不是更加容易得到嗎，成本也就更加低。其實，重要是鋰離子電池相關于其它金屬制成的電池具有很多獨特的優(yōu)勢。

鋰離子電池的優(yōu)勢

1.比能量高，鋰離子電池的能量與質量之比可達到120~200Wh/kg，在目前的蓄電池中是最高的。由于金屬鋰是質量非常輕，同樣的質量下，所帶的電荷最多。

2.放電電壓高，放電電壓一般在3.2V~4.2V以上。

3.自放電低，在正常存放情況下，鋰離子電池的月自放電率僅為5%左右。

4.循環(huán)壽命長，無記憶效應，普通鋰二次電池在100%的放電深度下，充放電可達500次以上。如磷酸鐵鋰離子電池和鈦酸鋰離子電池為負極的電池循環(huán)壽命分別超過2000次和5000次。

5.充電效率高，電池循環(huán)充放電過程中能量轉換效率可達90%以上。