當(dāng)外部電源給電池充電，此時(shí)正極上的電子e從通過外部電路跑到負(fù)極上，鋰離子工i+從正極跳進(jìn)電解液里，爬過隔膜上彎彎曲曲的小洞，游泳到達(dá)負(fù)極，與早就跑過來的電子結(jié)合在一起。當(dāng)電池放電時(shí)，機(jī)理與充電是剛好是相反的，以LiFePO4為例，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：

磷酸鋰鐵電池的優(yōu)缺點(diǎn)

充電：LiFePO4–xLi﹢–xe-→xFePO4+（1-x）LiFePO4

放電：FePO4+xLi﹢+xe-→xLiFePO4+（l-x）LiFePO4

磷酸鋰鐵電池的優(yōu)勢(shì)

1.LiFePO，電池的標(biāo)稱電壓是3.2V（穩(wěn)定的放電平臺(tái)）、終止充電電壓是3.6V、終止放電壓是2.0V；。

2.比容量大，高效率輸出：標(biāo)準(zhǔn)放電為2~5C、繼續(xù)高電流放電可達(dá)10C，瞬間脈沖放電（10S）可達(dá)20C；

3.工作溫度范圍寬敞（-20℃+75℃），高溫時(shí)性能良好：外部溫度65℃時(shí)內(nèi)部溫度則高達(dá)95℃，電池放電結(jié)束時(shí)溫度可達(dá)160℃，電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)安全、完好；

4.即使電池內(nèi)部或外部受到傷害，電池不燃燒、不爆炸、安全性最好；

5.極好的循環(huán)壽命，在100%DOD條件下，可以充放電2000次以上；（原由：磷酸鐵鋰晶格穩(wěn)定性好，鋰離子的嵌入和脫出對(duì)晶格的影響不大，故而具有良好的可逆性。存在的不足是電子離子傳到率差，不合適大電流的充放電，在使用方面受阻。處理辦法：在電極表面包覆導(dǎo)電材料、摻雜進(jìn)行電極改性。

6.過放電到零伏也無損壞，零電壓存放7天后電池?zé)o泄漏，性能良好，容量為100%；存放30天后，無泄漏、性能良好，容量為98%；存放30天后的電池再做3次充放電循環(huán)，容量又恢復(fù)到100%。

7.可快速充電，自放電少，無記憶效應(yīng)：可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池洋溢，起動(dòng)電流可達(dá)2C；

8.高能量密度

其理論比容量為170mAh/g，產(chǎn)品實(shí)際比容量可超過140mAh/g（0.2C，25℃）；

9.安全性

是目前最安全的鋰離子電池正極材料；不含任何對(duì)人體有害的重金屬元素；

10.無記憶效應(yīng)

11.充電性能

磷酸鐵鋰正極材料的鋰離子電池，可以使用大倍率充電，最快可在1小時(shí)內(nèi)將電池洋溢。

原料來源豐富、價(jià)廉，環(huán)境友好，不含任何對(duì)人體有害的重金屬元素

12、熱穩(wěn)定性好

磷酸鐵鋰熱穩(wěn)定性很好，F(xiàn)ePO4在210~410C的溫度范圍內(nèi)放出的熱量?jī)H為210j/g；

LiCoO2充電狀態(tài)（CoO2）開始分析出現(xiàn)氧氣的溫度為240℃，放出熱量約為1000j/g

13、循環(huán)性能好

由于LiFePO4與FePO4結(jié)構(gòu)相近，鋰離子脫出/嵌入后，LiFePO4晶體結(jié)構(gòu)幾乎不發(fā)生重排。

8.低成本；

9.對(duì)環(huán)境無污染。

磷酸鋰鐵電池的缺點(diǎn)

1.導(dǎo)電性差：目前在實(shí)際加工過程中通過在前驅(qū)體添加有機(jī)碳源和高價(jià)金屬離子聯(lián)合摻雜的方法來改善材料的導(dǎo)電性（A123、煙臺(tái)卓能正采用這種辦法），研究聲明，磷酸鐵鋰的電導(dǎo)率提高了7個(gè)數(shù)量級(jí)，使磷酸鐵鋰具備了和鉆酸鋰相似的電導(dǎo)特性。

2.鋰離子擴(kuò)散速度慢。目前采取的處理辦法緊要有納米化LiFePO晶粒，從而減少鋰離子在晶粒中的擴(kuò)散距離，再者就是摻雜改善鋰離子的擴(kuò)散通道，后一種辦法看起來效果并不分明。納米化已經(jīng)有較多的研究，但是難以使用到實(shí)際的工業(yè)加工中，目前惟有A123宣稱掌握了LiFePO的納米化產(chǎn)業(yè)技術(shù)。

3.振實(shí)密度較低。般只能達(dá)到0.8-1.3，低的振實(shí)密度可以說是磷酸鐵鋰的最大缺點(diǎn)。但這一缺點(diǎn)在動(dòng)力鋰離子電池方面不會(huì)突出。因此，磷酸鐵鋰緊要是用來制作動(dòng)力鋰離子電池。

4.磷酸鐵鋰離子電池低溫性能差。在0℃時(shí)的容量保持率約60~70%，

-10℃時(shí)為40~55%，-20℃時(shí)為20~40%。這樣的低溫性能顯然不能滿足動(dòng)力電源的使用要求。當(dāng)前一些廠家通過改進(jìn)電解液體系、改進(jìn)正極配方、改進(jìn)材料性能和改善電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等使磷酸鐵鋰的低溫性能有所提升。

電子導(dǎo)電率低、離子擴(kuò)散系數(shù)低、振實(shí)密度不高、合成成本略高