在不带电状态下,锂离子和电子都被束缚在了正极一端,锂离子会与正极材料形成化合物,此时处于稳定状态,但电池本身不具备什么电势能.

一旦给电池充电,电子就会随着外部导线在外部电源的作用下移动到负级,并储存在负级材料中,锂离子也会透过隔膜被吸引到负级材料中储存,此时电池处于高势能状态(也就是带电状态).负级材料由石墨制成,由于石墨具有蓬松的孔状结构,所以能够束缚电子.负级发生的并非化学反应,而是物理反应,锂离子和电子并没有在负级形成化合物,而是通过物理手段把他们束缚住,从而产生电势能.

一旦给电池接入外部负载,电子就会随着导线流入正极,从而驱动负载做功,此时锂离子也会透过隔膜返回到正极材料中.在正极材料中,锂离子和电子再次相遇,形成稳定状态的化合物.

当然,如果正负极之间的隔膜一旦失去绝缘作用,电子直接从电池内部奔向正极就会形成短路,从而引发爆炸,所以隔膜的稳定性对锂离子电池的安全起到了至关重要的作用.