Oorlaai van litium-ioonbattery-selle tot bo 4,2V sal newe-effekte begin produseer. Hoe hoër die oorlaaispanning, hoe groter is die gevaar. Wanneer die spanning 4.2V oorskry, bly minder as die helfte van die litiumatome in die positiewe elektrodemateriaal. Op hierdie stadium stort die bergingselle dikwels ineen, wat permanente kapasiteitsverlies veroorsaak. As laai voortgaan, aangesien die negatiewe elektrodebergingselle reeds vol litiumatome is, sal daaropvolgende litiummetaal op die oppervlak van die negatiewe elektrodemateriaal ophoop. Hierdie litiumatome sal vanaf die negatiewe elektrode-oppervlak tot dendritiese kristalle groei in die rigting waaruit die litiumione ontstaan het. Hierdie litiummetaalkristalle kan die skeier binnedring, wat 'n kortsluiting tussen die positiewe en negatiewe elektrodes veroorsaak. Soms ontplof die battery voor die kortsluiting plaasvind, want tydens oorlaai ontbind die elektroliet en ander materiale, wat gas produseer wat veroorsaak dat die batteryomhulsel of drukklep bult en breek, wat suurstof toelaat om in te gaan en te reageer met die litiumatome wat op die negatiewe elektrode-oppervlak opgehoop word, wat lei tot 'n ontploffing.
Daarom, wanneer litium-ioonbatterye gelaai word, is dit noodsaaklik om 'n boonste spanningslimiet te stel om batterylewe, kapasiteit en veiligheid te balanseer. Die ideale boonste laaispanningslimiet is 4,2V. Litium-ioonbatteryselle het ook 'n laer spanningslimiet tydens ontlading. Wanneer die selspanning onder 2,4V daal, begin sommige materiale agteruitgaan. Verder, omdat batterye self-ontlaai, verminder die spanning hoe langer hulle ontlaai word; daarom is dit beter om nie na 2.4V te ontlaai voordat jy stop nie. Tydens die ontladingsproses van 3.0V tot 2.4V, maak die energie wat deur 'n litium-ioonbattery vrygestel word slegs sowat 3% van sy kapasiteit uit. Daarom is 3.0V 'n ideale ontladingsafsnyspanning. Benewens spanningsbeperkings, is stroombeperkings ook nodig tydens laai en ontlaai. As die stroom te hoog is, sal litiumione nie genoeg tyd hê om die stoorselle binne te gaan nie en sal dit op die materiaaloppervlak ophoop.
