La densità energetica degli ioni di litio è generalmente doppia rispetto a quella del nichel-cadmio standard. Esiste il potenziale per densità di energia più elevate. Le caratteristiche di carico sono ragionevolmente buone e si comportano in modo simile al nichel-cadmio in termini di scarica. L'elevata tensione delle celle di 3,6 volt consente la progettazione di pacchi batteria con una sola cella. La maggior parte dei telefoni cellulari attuali funziona con una singola cella. Un pacco a base di nichel richiederebbe tre celle da 1,2 volt collegate in serie.
Gli ioni di litio sono una batteria a bassa manutenzione, un vantaggio che la maggior parte degli altri prodotti chimici non può vantare. Non è presente memoria e non è necessario alcun ciclo programmato per prolungare la durata della batteria. Inoltre, l'autoscarica è inferiore alla metà rispetto al nichel-cadmio, rendendo gli ioni di litio particolarmente adatti per le moderne applicazioni di indicatore del livello di carburante. le celle agli ioni di litio causano pochi danni se smaltite.
Nonostante i suoi vantaggi generali, gli ioni di litio hanno i suoi svantaggi. È fragile e richiede un circuito di protezione per mantenere un funzionamento sicuro. Integrato in ciascun pacco, il circuito di protezione limita la tensione di picco di ciascuna cella durante la carica e impedisce che la tensione della cella scenda troppo in basso durante la scarica. Inoltre, la temperatura della cella viene monitorata per evitare temperature estreme. La corrente massima di carica e scarica sulla maggior parte dei pacchi è limitata tra 1°C e 2°C. Con queste precauzioni in atto, la possibilità che si verifichi una placcatura metallica al litio a causa di un sovraccarico è praticamente eliminata.
L’invecchiamento è un problema per la maggior parte delle batterie agli ioni di litio e molti produttori rimangono in silenzio su questo problema. Dopo un anno si nota un certo deterioramento della capacità, indipendentemente dal fatto che la batteria sia in uso o meno. La batteria spesso si guasta dopo due o tre anni. Va notato che anche altri prodotti chimici hanno effetti degenerativi legati all'età. Ciò è particolarmente vero per il nichel-metallo idruro se esposto a temperature ambiente elevate. Allo stesso tempo, è noto che i pacchi agli ioni di litio hanno funzionato per cinque anni in alcune applicazioni.