Când tensiunea de supraîncărcare a celulei bateriei cu litiu este mai mare de 4,2 V, vor începe să apară efecte secundare. Cu cât tensiunea de supraîncărcare este mai mare, cu atât riscul este mai mare. Când tensiunea celulei bateriei cu litiu este mai mare de 4,2 V, numărul de atomi de litiu rămas în materialul pozitiv este mai mic de jumătate. În acest moment, celula de stocare se prăbușește adesea, provocând o scădere permanentă a capacității bateriei. Dacă bateria este încărcată continuu, deoarece celula de stocare a electrodului negativ este deja plină de atomi de litiu, metalul de litiu ulterior se va acumula pe suprafața materialului electrodului negativ. Acești atomi de litiu vor crește cristale dendritice de la suprafața anodului în direcția ionilor de litiu. Aceste cristale de litiu metalic vor trece prin hârtia separatoare și vor scurtcircuita polii pozitiv și negativ. Uneori, bateria va exploda înainte de scurtcircuitul, deoarece în timpul procesului de supraîncărcare, materiale precum electrolitul se vor crăpa pentru a produce gaz, provocând umflarea și crăparea carcasei bateriei sau a supapei de presiune, permițând oxigenului să intre și să reacționeze cu atomii de litiu stivuiți pe suprafața electrodului negativ și apoi să explodeze. Prin urmare, la încărcarea bateriei cu litiu, trebuie să setați limita superioară a tensiunii pentru a ține cont de durata de viață, capacitatea și siguranța bateriei. Limita superioară optimă a tensiunii de încărcare este de 4,2 V.

Celula bateriei cu litiu ar trebui să aibă, de asemenea, o limită de tensiune inferioară la descărcare. Când tensiunea celulei este mai mică de 2,4 V, unele materiale vor fi deteriorate. De asemenea, deoarece bateria se va descărca automat, cu cât se descarcă mai mult, cu atât tensiunea va fi mai mică. Prin urmare, este mai bine să nu-l puneți la 2,4V înainte de descărcare. În perioada de la 3,0 V la 2,4 V, energia eliberată de bateria cu litiu reprezintă doar aproximativ 3% din capacitatea bateriei. Prin urmare, 3,0 V este o tensiune ideală de întrerupere a descărcarii.

Pe lângă limitarea tensiunii, limitarea curentului este necesară și în timpul încărcării și descărcării. Când curentul este prea mare, ionii de litiu se vor aduna pe suprafața materialului înainte de a putea intra în celulă. După obținerea electronilor, acești ioni de litiu vor produce cristale de atomi de litiu pe suprafața materialului, care, la fel ca supraîncărcarea, vor cauza pericol. Dacă carcasa bateriei se rupe, aceasta va exploda.

Prin urmare, protecția bateriilor cu ioni de litiu ar trebui să includă cel puțin: limita superioară a tensiunii de încărcare, limita inferioară a tensiunii de descărcare și limita superioară a curentului. În general, cu excepția celulei bateriei cu litiu, în acumulatorul cu litiu există o placă de protecție, care asigură în principal aceste trei protecții. Cu toate acestea, cele trei protecții ale plăcii de protecție sunt în mod evident insuficiente, iar exploziile bateriilor cu litiu din întreaga lume sunt încă frecvente. Pentru a asigura siguranța sistemului de baterii, cauza exploziei bateriei trebuie analizată mai atent.