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从本质上，锂离子电池是一个锂离子类浓差电池。当锂离子电池充放电时，锂离子在正负极之间来回的迁移。在充电过程中，锂离子从正极材料的晶格中脱出，通过电解液到达负极，嵌入到负极材料中，此时负极处于富锂状态而正极处于贫锂状态，为了保证负极的电荷平衡，电子由外电路补偿给炭负极；放电过程正好与之相反，锂离子从负极材料的晶格中脱嵌，通过电解液到达正极，嵌入到正极材料中，此时正极处于富锂状态。这种由于锂离子在充放电过程中在电池的正负极材料之间嵌入脱出的往复运动如同一把摇椅，所以锂离子二次电池被形象的称为“摇椅电池”(Rocking-chair Batteries)。