鋰離子電池是一種充電電池，它重要依靠鋰離子在正極和負極之間通過電解質進行移動實現充電和放電。根據鋰離子電池所用電解質材料不同，鋰離子電池可分為液態鋰離子電池和和聚合物鋰離子電池兩大類，前者使用液體電解質，而后者則以固體聚合物電解質代替，固體聚合物電解質有干態和膠態兩種形式。這兩類鋰離子電池除了使用的電解液不同外，它們所使用的正、負極材料及工作原理都基本相同。目前，鋰離子電池以含鋰的化合物作正極，以碳素材料為負極，正負極材料中沒有金屬鋰存在，只有鋰離子。正極材料有鉆酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰等材料，負極一般為石墨。

如圖1所示，鋰離子電池重要由正極、負極、電解質、隔膜及電池殼組成。隔膜采用多孔絕緣材料，重要起到隔離電池正、負極的用途，阻隔電子在電池的正、負極之間移動，但允許鋰離子（Li+）通過隔膜上的微孔在正、負極間移動。鋰離子電池充電時，Li＋在電場力的用途下，從正極的空隙脫嵌，經過電解液透過隔膜嵌入到負極，此時，負極處于富貍態，正極處于貧鋰態；當放電時則相反，Li+從負極的空隙脫嵌，經過電解質嵌入到正極，此時的正極處于富鋰態，負極處于貧鋰態。因此，在充、放電循環時，Li＋分別在正、負極上發生嵌入脫嵌反應，Li＋便在正負極之間來回移動，電子則通過電池外部導線在電池正、負極間移動而形成充、放電電流。因此，人們又形象地把鋰離子電池稱為搖椅式電池。鋰離子電池工作電壓的大小取決于構成電極的鋰離子嵌入化合物本身及鋰離子的濃度。

由于單體鋰離子電池的電壓和容量較小，不能滿足汽車的使用要求，需將n個單體鋰離子電池組合連接形成電池組（俗稱電池包），方能用作汽車的動力鋰電池。通常，汽車動力鋰電池組由幾十個甚至上百個單體電池組裝而成。在電池組中，單體電池的容量、電壓等參數必然存在著個體差異，使得各個單體電池在充、放電時很難達到一致。而單體電池的過放電、過充電或內部短路將使電池出現升溫現象，這不但會影響電池的使用壽命，而且也有安全隱患。因此，為保證電池組的使用安全和使用壽命，在鋰離子電池組中一般都設置有電壓、溫度和電流等采集線，使電池管理系統（BMS）能對電池組進行參數采集，執行實時監控，確保電池組處于正常的工作狀態。