鋰電芯過(guò)充至電壓超過(guò)4.2V時(shí)，就會(huì )開(kāi)始出現副作用。過(guò)充電壓越高，危險發(fā)生的概率也隨之越大。在鋰離子電池的電壓高于4.2V時(shí)，正極材料中剩余的鋰離子不到一半，此時(shí)儲存格往往會(huì )垮掉，使電池容量永久下降。如果繼續充電，因為負極的儲存格已經(jīng)充滿(mǎn)了鋰離子，隨后的鋰離子將堆積在負極材料表面。在負極表面上，這些鋰離子會(huì )形成樹(shù)枝狀的晶體，向鋰離子移動(dòng)。這種鋰離子結晶穿過(guò)了隔膜紙，造成正負極短路。有時(shí)候，電池發(fā)生爆炸，就是因為過(guò)充，電解液等物質(zhì)會(huì )裂解出氣體，使電池殼或壓力閥鼓起、破碎，讓氧氣進(jìn)入與負極表面的鋰離子反應，然后爆炸。所以，鋰離子電池充電時(shí)，必須設置電壓上限，以便同時(shí)考慮到電池的壽命、容量和安全性，充電電壓的上限是4.2V。

鋰電芯放電時(shí)，也要有電壓下限。在低于2.4V的電壓下，部分材料將開(kāi)始受到破壞。因為電池存在自放電，放置的時(shí)間越長(cháng)，電壓就會(huì )越低，所以，放電時(shí)不要放到2.4V以下。在3V放電至2.4V期間，鋰離子電池僅釋放約3%的能量。所以3V是理想的放電截止電壓。

除電壓限zhi外，充放電時(shí)還需對電流進(jìn)行限zhi。當電流太大時(shí)，鋰離子來(lái)不及進(jìn)入儲存格，就會(huì )聚集到材料表面。鋰鹽中得到電子后，會(huì )在材料表面出現鋰離子結晶，與過(guò)充過(guò)程中一樣存在安全隱患。如果電池殼破了，就會(huì )爆炸。所以，對鋰離子電池的保護，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、電流上限三項。在普通的鋰離子電池包中，除了鋰離子電芯外，還會(huì )有保護板，這種保護板主要是供應這三種保護。但這三種防護顯然還不夠，全球鋰離子電池安全事件頻繁發(fā)生。為了保證電池系統的安全，要根據電池爆炸原因，仔細地進(jìn)行分解。