磷酸鐵鋰離子電池正極由橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4組成，負(fù)極由石墨組成，中間是聚烯烴PP/PE/PP隔膜，用于隔離正負(fù)極、阻止電子而允許鋰離子通過。

充電時(shí)鋰離子從正極脫嵌經(jīng)過電解質(zhì)進(jìn)入負(fù)極，同時(shí)電子從外電路由正極向負(fù)極移動(dòng)，以保證正負(fù)極的電荷平衡，放電時(shí)鋰離子從負(fù)極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入正極。這一微觀結(jié)構(gòu)使得磷酸鐵鋰離子電池具有了較好的電壓平臺(tái)和較長(zhǎng)的使用壽命：電池的充放電過程中，其正極在斜方晶系的LiFePO4和六方晶系的FePO4兩相之間轉(zhuǎn)變，由于FePO4和LiFePO4在200℃以下以固熔體形式共存，在充放電過程中沒有明顯的兩相轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因此，磷酸鐵鋰離子電池的充放電電壓平臺(tái)長(zhǎng)且平穩(wěn)；另外，在充電過程完成后，正極FePO4的體積相對(duì)LiFePO4僅減少6.81%，而充電過程中碳負(fù)極體積輕微膨脹，起到了調(diào)節(jié)體積變化、支撐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的用途，因此，磷酸鐵鋰離子電池在充放電過程中表現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性，具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。

磷酸鐵鋰離子電池有什么優(yōu)勢(shì)呢？

磷酸鐵鋰離子電池憑借其低價(jià)及強(qiáng)安全性贏得了眾多廠家的信任。鋰離子電池中正極材料占整個(gè)電池成本的40%以上，且當(dāng)前的技術(shù)條件下，整體電池的能量密度重要取決于正極材料，所以正極材料是鋰離子電池的核心開發(fā)、研究的材料，目前成熟應(yīng)用的正極材料包括鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰及錳酸鋰。

鈷酸鋰

有層狀結(jié)構(gòu)和尖晶石結(jié)構(gòu)，一般常用層狀結(jié)構(gòu)，其理論容量為270mAh/g左右，層狀結(jié)構(gòu)鈷酸鋰重要應(yīng)用在手機(jī)、航模、車模、電子煙、智能穿戴等數(shù)碼產(chǎn)品上。當(dāng)前鈷酸鋰的能量密度和壓實(shí)密度已基本到極限，其比容量與理論容量相比還是有較大的提升空間，但是由于當(dāng)前整體的化學(xué)體系限制，尤其是電解液在高電壓的體系下很容易分解，故進(jìn)一步通過提升充電截止電壓提升比容量的方法受到了一定的限制，后續(xù)一旦電解液技術(shù)得到突破，其能量密度還會(huì)有提升的空間。

鎳鈷錳酸鋰

一般具有綠色環(huán)保、成本低（成本僅相當(dāng)于鈷酸鋰的2/3）、安全性好（安全工作溫度可達(dá)170℃）、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)（延長(zhǎng)45%）的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前對(duì)單晶化鎳鈷錳酸鋰研究重要通過不斷的提升鎳含量，提升充電截止電壓，來進(jìn)一步的提升產(chǎn)品的能量密度，但這對(duì)電解液等相關(guān)配套材料以及鋰離子電池制造廠商的技術(shù)能力提出了更高的要求。

錳酸鋰

有尖晶石結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)，一般常用尖晶石結(jié)構(gòu)的。理論容量148mAh/g，實(shí)際容量在100～120mAh/g之間，具有容量發(fā)揮較好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、低溫性能優(yōu)越和成本低廉等特點(diǎn)。但是其晶體結(jié)構(gòu)容易畸變，造成容量衰減，循環(huán)壽命短。重要應(yīng)用于一些對(duì)安全性要求較高，成本要求高，但對(duì)能量密度和循環(huán)要求較低的市場(chǎng)。如小型通訊設(shè)備、充電寶、電動(dòng)工具和電動(dòng)自行車、特殊場(chǎng)景（如煤礦）。

磷酸鐵鋰

一般具有穩(wěn)定的橄欖石骨架結(jié)構(gòu)，放電容量可以達(dá)到理論放電容量的95%以上，安全性能優(yōu)異，關(guān)于過充的承受力很好，循環(huán)壽命長(zhǎng)，并且價(jià)格低廉。但其能量密度限制難以解決，而電動(dòng)汽車用戶卻不斷提升續(xù)航需求。