Quan es cobra una bateria d'ió liti, els àtoms positius de liti perden electrons i oxidar-se als ions de liti. Els ions de liti viatgen a través de l'electròlit fins a l'elèctrode negatiu, entren a la gelosia negativa i guanyen un electró, que es redueix als àtoms de liti. En descarregar, tot el programa s'inverteix. Per evitar que els circuits curts toquessin directament els extrems positius i negatius de la bateria, s'afegeix un paper de diafragma amb molts forats petits per evitar circuits curts. Un bon paper de diafragma també pot tancar automàticament el forat fi quan la temperatura de la bateria és massa alta, de manera que els ions de liti no poden passar, per tal de malgastar el poder militar, evitar l'aparició de perill.
La sobrecàrrega d'una bateria de liti a un voltatge superior a 4.2V comença a produir efectes secundaris. Com més alta és la pressió de sobrecàrrec, més alt és el risc. Quan la tensió d'una cèl·lula de liti supera 4.2V, menys de la meitat dels àtoms de liti en el material d'ànode es queden, i la cèl·lula d'emmagatzematge sovint es desploma, reduint permanentment la capacitat de la bateria. Si la càrrega continua, els metalls de liti posteriors s'acumularan a la superfície del material negatiu, ja que la cèl·lula negativa ja està plena d'àtoms de liti. Aquests àtoms de liti creixen cristalls dendràtics de la superfície de l'ànode en la direcció de la qual provenen els ions de liti. Aquests cristalls metàl·lics de liti passaran a través del paper de membrana, curtcircuitant l'ànode i el càtode. De vegades la bateria explota abans que es produeixi un curt circuit, ja que en el procés de sobrecàrrega, materials com els electròlits s'esquerdaran per produir gas, provocant que la closca de la bateria o la vàlvula de pressió s'infli i es trenquin, permetent que l'oxigen entri i reaccioni amb àtoms de liti acumulats a la superfície de l'elèctrode negatiu, resultant en una explosió.
Per tant, a l'hora de carregar una bateria de liti, cal establir un límit superior de tensió perquè es pugui tenir en compte la durada, la capacitat i la seguretat de la bateria al mateix temps. El límit superior òptim de tensió de càrrega és de 4.2V. També hi ha d'haver un límit de tensió més baix quan la cèl·lula de liti es descarrega. Quan la tensió de la cèl·lula cau per sota de 2.4V, part del material comença a descompondre's. I com que la bateria s'auto descàrrega, com més llarga serà la tensió més baixa, de manera que el millor és no descarregar 2.4V per aturar-se. De 3.0V a 2.4V, les bateries de liti alliberen només al voltant del 3% de la seva capacitat. Per tant, 3.0V és una fàbrica ideal de bateries de liti de voltatge de descàrrega.
A més de la limitació de tensió, la limitació del corrent també és necessària a l'hora de carregar i descarregar. Quan el corrent és massa alt, els ions de liti no tenen temps d'entrar a la gelosia d'emmagatzematge i s'acumularan a la superfície del material. Quan aquests ions guanyen electrons, produeixen cristalls d'àtom de liti a la superfície del material, que, com la sobrecàrrega, poden ser perillosos. En cas que la caixa de la bateria es trenqui, explotarà.
Per tant, la protecció de la bateria d'ió liti ha d'incloure com a mínim: límit superior de tensió de càrrega, límit inferior de voltatge de descàrrega i límit superior de corrent. Paquet general de bateries de liti, a més del nucli de la bateria de liti, hi haurà una peça de tauler de protecció, aquesta peça de la placa de protecció és proporcionar aquestes tres proteccions. No obstant això, aquestes tres plaques de protecció no és suficient, els incidents d'explosió de bateries de liti del món segueixen sent freqüents. Per garantir la seguretat del sistema de bateries, la causa de l'explosió de la bateria ha de ser analitzada amb més cura.
