Quando la tensione di sovraccarico della cella della batteria al litio è superiore a 4,2 V, inizieranno a verificarsi effetti collaterali. Maggiore è la tensione di sovraccarico, maggiore è il rischio. Quando la tensione della cella della batteria al litio è superiore a 4,2 V, il numero di atomi di litio rimasti nel materiale positivo è inferiore alla metà. In questo momento, la cella di accumulo spesso collassa, causando un calo permanente della capacità della batteria. Se la batteria viene caricata continuamente, poiché la cella di accumulo dell'elettrodo negativo è già piena di atomi di litio, il successivo litio metallico si accumulerà sulla superficie del materiale dell'elettrodo negativo. Questi atomi di litio faranno crescere cristalli dendritici dalla superficie dell'anodo nella direzione degli ioni di litio. Questi cristalli di litio metallico passeranno attraverso la carta separatrice e cortocircuiteranno i poli positivo e negativo. A volte la batteria esplode prima che si verifichi un cortocircuito, perché durante il processo di sovraccarico, materiali come l'elettrolita si crepano producendo gas, causando il rigonfiamento e la rottura del guscio della batteria o della valvola di pressione, consentendo all'ossigeno di entrare e reagire con gli atomi di litio impilati sulla superficie dell'elettrodo negativo, per poi esplodere. Pertanto, quando si carica la batteria al litio, è necessario impostare il limite superiore della tensione per tenere conto della durata, della capacità e della sicurezza della batteria. Il limite superiore ottimale della tensione di carica è 4,2 V.

La cella della batteria al litio dovrebbe anche avere un limite di tensione inferiore durante la scarica. Quando la tensione della cella è inferiore a 2,4 V, alcuni materiali verranno danneggiati. Inoltre, poiché la batteria si autoscarica, più a lungo viene scaricata, più bassa sarà la tensione. Pertanto, è meglio non impostarla a 2,4 V prima della scarica. Durante il periodo da 3,0 V a 2,4 V, l'energia rilasciata dalla batteria al litio rappresenta solo circa il 3% della capacità della batteria. Pertanto, 3,0 V è una tensione di interruzione della scarica ideale.

Oltre alla limitazione della tensione, è necessaria anche la limitazione della corrente durante la carica e la scarica. Quando la corrente è troppo alta, gli ioni di litio si raccolgono sulla superficie del materiale prima di poter entrare nella cella. Dopo aver ottenuto elettroni, questi ioni di litio produrranno cristalli di atomi di litio sulla superficie del materiale, che, come la sovraccarica, causeranno pericolo. Se la custodia della batteria si rompe, esploderà.

Pertanto, la protezione delle batterie agli ioni di litio dovrebbe almeno includere: limite superiore della tensione di carica, limite inferiore della tensione di scarica e limite superiore della corrente. In generale, ad eccezione della cella della batteria al litio, c'è una piastra di protezione nel pacco batteria al litio, che fornisce principalmente queste tre protezioni. Tuttavia, le tre protezioni della piastra di protezione sono ovviamente insufficienti e le esplosioni di batterie al litio in tutto il mondo sono ancora frequenti. Per garantire la sicurezza del sistema della batteria, la causa dell'esplosione della batteria deve essere analizzata più attentamente.