磷酸鐵鋰電池在使用過程中，往往難免會出現(xiàn)過充現(xiàn)象。相對而言，過放電的情況較少。釋放出來的熱量容易在電池內(nèi)部積聚，進(jìn)一步升高電池的溫度，影響電池的使用壽命，增加電池起火或爆炸的可能性。即使在正常充放電條件下，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，電池系統(tǒng)內(nèi)部單體電池的容量不一致性也會增加，容量低的電池會經(jīng)歷過充過放的過程。

雖然LiFePO4在不同充電狀態(tài)下相比其他正極材料具有好的熱穩(wěn)定性，但過度充電也會導(dǎo)致LiFePO4動力電池在使用過程中存在不安全隱患。在過充電狀態(tài)下，有機(jī)電解液中的溶劑更容易發(fā)生氧化分解。在普通有機(jī)溶劑中，碳酸亞乙酯（EC）會優(yōu)先在正極表面發(fā)生氧化分解。由于石墨負(fù)極的嵌鋰電位（對鋰電位）很低，石墨負(fù)極中鋰析出的可能性很大。過充條件下電池失效的主要原因之一是鋰枝晶刺穿隔膜引起的內(nèi)部短路。石墨負(fù)極表面因過充電而鍍鋰的失效機(jī)理表明，石墨負(fù)極的整體結(jié)構(gòu)沒有改變，但存在鋰枝晶和表面薄膜。更活潑的鋰也使鋰更難擴(kuò)散到炻器的負(fù)極中，進(jìn)而進(jìn)一步促進(jìn)鋰在負(fù)極表面的沉積，導(dǎo)致容量和庫侖效率進(jìn)一步下降。除了，金屬雜質(zhì)（尤其是Fe）也普遍被認(rèn)為是電池過充失敗的主要原因之一。在磷酸鐵鋰電池的過充放電循環(huán)過程中，理論上Fe的氧化還原是可能的，給出了反應(yīng)機(jī)理：發(fā)生過充時，F(xiàn)e首先被氧化成Fe2﹢，F(xiàn)e2﹢進(jìn)一步被氧化成Fe3﹢，然后Fe2 ﹢和Fe3﹢從正極側(cè)向負(fù)極側(cè)擴(kuò)散，F(xiàn)e3﹢終還原為Fe2﹢，F(xiàn)e2﹢進(jìn)一步還原形成Fe；在過充/放電循環(huán)過程中，正負(fù)極都會同時形成Fe晶枝晶，刺穿隔膜形成Fe橋，造成電池微短路。伴隨電池微短路的明顯現(xiàn)象是過充后溫度不斷升高。過放電時，負(fù)極的電位會迅速升高，電位的升高會導(dǎo)致負(fù)極表面的SEl膜被破壞（SE1膜中富含無機(jī)化合物的部分更容易被氧化） ，這反過來會導(dǎo)致電解質(zhì)的額外分解，導(dǎo)致容量損失。更重要的是，陽極集電體銅盒會發(fā)生氧化。負(fù)極SEI膜中的氧化產(chǎn)物CuO會增加電池的內(nèi)阻，造成電池的容量損失。他等人詳細(xì)研究了LifePO4動力電池的過放電過程。結(jié)果表明，過放電時負(fù)極集電體Cu箔可被氧化成Cur，Cu+進(jìn)一步氧化成Cu*，然后擴(kuò)散到正極，在正極可發(fā)生還原反應(yīng)，使正極側(cè)形成Cu分支，刺穿隔膜，造成電池內(nèi)部微短路。另外由于過放電，電池溫度會繼續(xù)升高。

LiFePO4動力電池過充電可能導(dǎo)致電解液氧化分解，析鋰，形成Fe晶枝晶；而過放電可能造成SEI損傷，導(dǎo)致容量衰減、Cu收縮氧化，甚至形成Cu晶枝晶。