A lítium{0}}ion akkumulátorcellák 4,2 V fölé történő túltöltése mellékhatásokat okoz. Minél nagyobb a túltöltési feszültség, annál nagyobb a veszély. Ha a feszültség meghaladja a 4,2 V-ot, a lítiumatomok kevesebb mint fele marad a pozitív elektród anyagában. Ezen a ponton a tárolócellák gyakran összeomlanak, ami állandó kapacitásvesztést okoz. Ha a töltés folytatódik, mivel a negatív elektróda tároló cellái már tele vannak lítium atomokkal, a következő lítium fém halmozódik fel a negatív elektród anyagának felületén. Ezek a lítiumatomok dendrites kristályokká nőnek a negatív elektród felületéről abban az irányban, ahonnan a lítium-ionok származnak. Ezek a lítium fémkristályok behatolhatnak a szeparátorba, rövidzárlatot okozva a pozitív és negatív elektródák között. Néha az akkumulátor a rövidzárlat előtt felrobban, mert a túltöltés során az elektrolit és más anyagok lebomlanak, és gáz keletkezik, ami az akkumulátorház vagy a nyomásszelep kidudorodását és megrepedését okozza, ami lehetővé teszi az oxigén bejutását és a negatív elektróda felületén felgyülemlett lítium atomokkal való reagálást, ami robbanáshoz vezet.
Ezért a lítium-{0}}ionos akkumulátorok töltésekor elengedhetetlen a felső feszültséghatár beállítása az akkumulátor élettartama, kapacitása és biztonsága érdekében. Az ideális felső töltési feszültséghatár 4,2V. A lítium-ion akkumulátorcellák kisülési feszültsége is alacsonyabb. Amikor a cella feszültsége 2,4 V alá csökken, egyes anyagok romlásnak indulnak. Továbbá, mivel az akkumulátorok ön-kisülnek, a feszültség csökken, minél tovább merítik őket; ezért jobb, ha leállás előtt nem merítjük le 2,4 V-ra. A 3,0 V-ról 2,4 V-ra történő kisütési folyamat során a lítium-ion akkumulátorok által felszabaduló energia csak a kapacitásának körülbelül 3%-át teszi ki. Ezért a 3,0 V ideális kisülési zárófeszültség. A feszültségkorlátozások mellett áramkorlátozásra is szükség van a töltés és kisütés során. Ha az áramerősség túl nagy, a lítium-ionoknak nem lesz elég idejük bejutni a tárolócellákba, és felhalmozódnak az anyag felületén.
