Přebíjení článků lithium{0}}iontových baterií nad 4,2 V začne mít vedlejší účinky. Čím vyšší je přebíjecí napětí, tím větší je nebezpečí. Když napětí překročí 4,2 V, zůstane v materiálu kladné elektrody méně než polovina atomů lithia. V tomto okamžiku se úložné buňky často zhroutí, což způsobí trvalou ztrátu kapacity. Pokud nabíjení pokračuje, protože akumulátorové články záporné elektrody jsou již plné atomů lithia, bude se na povrchu materiálu záporné elektrody hromadit následující lithium. Tyto atomy lithia vyrostou do dendritických krystalů z povrchu záporné elektrody ve směru, ze kterého pocházejí ionty lithia. Tyto lithiové kovové krystaly mohou proniknout separátorem a způsobit zkrat mezi kladnou a zápornou elektrodou. Někdy baterie exploduje dříve, než dojde ke zkratu, protože během přebíjení se elektrolyt a další materiály rozkládají a vzniká plyn, který způsobí vyboulení a prasknutí pouzdra baterie nebo tlakového ventilu, což umožní kyslíku vstoupit a reagovat s atomy lithia nahromaděnými na povrchu záporné elektrody, což vede k explozi.
Při nabíjení lithium{0}}iontových baterií je proto nezbytné nastavit horní hranici napětí, aby byla vyvážena životnost baterie, kapacita a bezpečnost. Ideální horní hranice nabíjecího napětí je 4,2V. Lithium-iontové baterie mají také nižší limit napětí při vybíjení. Když napětí článku klesne pod 2,4 V, některé materiály se začnou zhoršovat. Navíc, protože se baterie samy-vybíjejí, napětí klesá, čím déle jsou vybíjeny; proto je nejlepší před zastavením nevybíjet na 2,4V. Během procesu vybíjení z 3,0 V na 2,4 V představuje energie uvolněná lithium-iontovou baterií pouze asi 3 % její kapacity. Proto je 3,0 V ideální vybíjecí napětí. Kromě omezení napětí jsou při nabíjení a vybíjení nutná také omezení proudu. Pokud je proud příliš vysoký, ionty lithia nebudou mít dostatek času proniknout do zásobních buněk a budou se hromadit na povrchu materiálu.
