La sobrecarga de las celdas de una batería de iones de litio-por encima de 4,2 V comenzará a producir efectos secundarios. Cuanto mayor sea el voltaje de sobrecarga, mayor será el peligro. Cuando el voltaje supera los 4,2 V, menos de la mitad de los átomos de litio permanecen en el material del electrodo positivo. En este punto, las celdas de almacenamiento a menudo colapsan, provocando una pérdida permanente de capacidad. Si la carga continúa, dado que las celdas de almacenamiento del electrodo negativo ya están llenas de átomos de litio, el metal de litio posterior se acumulará en la superficie del material del electrodo negativo. Estos átomos de litio crecerán hasta convertirse en cristales dendríticos desde la superficie del electrodo negativo en la dirección en la que se originaron los iones de litio. Estos cristales de metal litio pueden penetrar el separador, provocando un cortocircuito entre los electrodos positivo y negativo. A veces la batería explota antes de que se produzca el cortocircuito porque durante la sobrecarga, el electrolito y otros materiales se descomponen, produciendo un gas que hace que la carcasa de la batería o la válvula de presión se abulte y se rompa, permitiendo que el oxígeno entre y reaccione con los átomos de litio acumulados en la superficie del electrodo negativo, provocando una explosión.
Por lo tanto, al cargar baterías de iones de litio-, es esencial establecer un límite de voltaje superior para equilibrar la vida útil, la capacidad y la seguridad de la batería. El límite superior ideal de voltaje de carga es 4,2 V. Las celdas de las baterías de iones de litio-también tienen un límite de voltaje más bajo durante la descarga. Cuando el voltaje de la celda cae por debajo de 2,4 V, algunos materiales comienzan a deteriorarse. Además, debido a que las baterías se autodescargan, el voltaje disminuye cuanto más tiempo están descargadas; por lo tanto, es mejor no descargar a 2,4 V antes de detenerse. Durante el proceso de descarga de 3,0 V a 2,4 V, la energía liberada por una batería de iones de litio-solo representa aproximadamente el 3 % de su capacidad. Por lo tanto, 3,0 V es un voltaje de corte de descarga ideal. Además de las limitaciones de voltaje, también son necesarias limitaciones de corriente durante la carga y descarga. Si la corriente es demasiado alta, los iones de litio no tendrán tiempo suficiente para ingresar a las celdas de almacenamiento y se acumularán en la superficie del material.
