锂电池芯过充到电压高于 4.2V 后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于 4.2V 后， 此时储存格常会垮掉， 让锂离子电池产生容量损失。 如果继续充电，由于储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于表面。这些锂原子会由来的方向长出树枝状结晶。有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会分解产生气体，使得锂离子电池外壳或压力阀鼓胀破裂，让氧气进去与堆积在表面的锂原子反应，进而爆炸。

　　因此，锂离子电池充电时，一定要设定电压上限， 才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。理想的充电电压上限为 4.2V。 锂电芯放电时也要有电压下限。 当电芯电压低于 2.4V 时， 部分材料会开始被破坏。 又由于电池会自放电， 放愈久电压会愈低，因此，放电时不要放到 2.4V 才停止。锂离子电池从 3.0V 放电到 2.4V 这段期间，所释放 的能量只占电池容量的 3%左右。因此，3.0V 是一个理想的放电截止电压。 充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。

　　这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充一样，会造成危险性。万一电池外壳破裂，就会爆炸。 因此，对锂离子电池的保护，至少要包含：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电池组内，除了锂电池芯外，都会有一片保护板，这片保护板主要就是提供这三项保护。要确保锂离子电池系统的安全性，对电池爆炸的原因， 进行更仔细的分析。