锂电池拥有高能量密度和循环成本低两大优点与其他化学成分电池不同。锂电池有大约六种常见的化学成分，它们都有自己独特的优点和缺点。对于可再生能源应用而言，主要的化学成分是磷酸铁锂(LiFePO4)。这种化学物质具有出色的安全性、出色的热稳定性、高额定电流、长循环寿命和耐滥用性。
和几乎所有其他锂化学物质相比，磷酸铁锂(LiFePO4)是一种极其稳定的锂化学物质。电池由天然安全的负极材料（磷酸铁）组装而成。与其他锂化学物质相比，磷酸铁促进了强大的分子键，可承受极端充电条件，延长循环寿命，并在多次循环中保持化学完整性。这就是磷酸铁锂电池具有出色的热稳定性、长循环寿命和耐受滥用的原因。LiFePO4电池不易过热，也不会“热失控”，因此在受错误处理或恶劣的环境条件时不会过热或者燃烧。
与浸没式铅酸电池和其他电池化学物质不同，锂电池不会排放氢气和氧气等危险气体，也没有接触腐蚀性电解质（如硫酸或氢氧化钾）的危险。大多数情况下，这些电池可以存放在密闭区域而没有爆炸的风险，并且设计合理的系统不需要主动冷却或通风。
锂电池是由许多电池组成的组件，如铅酸电池和许多其他电池类型。铅酸电池的标称电压为2V/cell，而锂电池的标称电压为3.2V。因此要实现12V电池，通常需要串联四个电池。这使LiFePO4的标称电压为12.8V。8节电池串联构成24V电池，标称电压为25.6V，16节电池串联构成48V电池，标称电压为51.2V。
锂电池通常用于直接替代铅酸电池，因为它们具有非常相似的充电电压。四芯LiFePO4电池(12.8V)的最大充电电压通常在14.4-14.6V之间（取决于不同厂家标准）。锂电池的独特之处在于它们不需要吸收充电或长时间保持恒定电压状态。通常当电池达到最大充电电压时不再需要充电。磷酸铁锂（LiFePO4）电池的放电特性也是独一无二的。在放电期间，锂电池将保持比铅酸电池通常在负载下更高的电压。
与铅酸电池相比，锂电池的一个显着优势是它们不会出现循环不足的问题。这是电池在第二天再次放电之前无法充满电的情况。这对铅酸电池来说是一个非常大的问题，如果以这种方式反复循环，会导致极板明显退化。磷酸铁锂（LiFePO4）电池不需要定期充满电。实践表面，通过少量的部分充电而不是完全充电，可以提高电池整体预期寿命。
在设计太阳能电力系统时，效率是一个非常重要的因素。平均铅酸电池的往返效率（从满电到没电再到满电）约为80%。其他化学物质可能更低。磷酸铁锂电池的往返能效高达95-98%。仅此一项对于冬季缺乏太阳能的系统来说就是一项重大改进，发电机充电可以节省大量燃料。铅酸电池的吸收充电阶段效率特别低，导致效率为50%甚至更低。考虑到锂电池不吸收电荷，从完全放电到完全充满的充电时间可以短至两个小时。锂电池可以按额定值进行几乎完全的放电，而不会产生明显的不利影响。
锂电池的安全性和可靠性是一个大问题，因此所有组件都应具有集成的电池管理系统(BMS)。BMS是一个监控、评估、平衡和保护电池在“安全工作区”之外运行的系统。BMS是锂电池系统的重要安全组件，用于监控和保护电池内的电池免受过流、欠压/过压、欠温/过温等影响。如果电池电压下降到低于2.5V，LiFePO4电池将永久损坏，如果电池电压升高到超过4.2V，它也会永久损坏。BMS监控每个电池，并在欠压/过压的情况下防止损坏电池。
BMS的另一个重要职责是在充电期间平衡电池组，确保所有电池都充满电而不会过度充电。LiFePO4电池的电池在充电周期结束时不会自动平衡。通过电池的阻抗略有变化，因此没有电池是%相同的。因此在循环时，一些电池将比其他电池更早地完全充电或放电。
在铅酸电池中，即使一个或多个电池完全充电，电流仍将继续流动。这是电池内发生电解的结果，水分解成氢气和氧气。该电流有助于为其他电池完全充电，从而自然地平衡所有电池上的电荷。但是，充满电的锂电池具有非常高的电阻，并且会流过很少的电流。滞后的电池因此不会被完全充电。在平衡期间，BMS将对充满电的电池施加一个小负载，以防止其过度充电并允许其他电池赶上。
与其他电池化学物质相比，锂电池具有许多优点。它们是一种安全可靠的电池解决方案，无需担心热失控和/或灾难性熔毁，这是其他锂电池类型的重要可能性。这些电池提供极长的循环寿命，一些制造商甚至保证电池可循环使用多达00次。凭借高达C/2的连续放电和充电率以及高达98%的往返效率，这些电池在行业内越来越受欢迎也就不足为奇了，磷酸铁锂(LiFePO4)电池可说是一种完美的储能解决方案。