Kepadatan energi litium-ion biasanya dua kali lipat kepadatan energi nikel-kadmium standar. Ada potensi kepadatan energi yang lebih tinggi. Karakteristik bebannya cukup baik dan berperilaku serupa dengan nikel-kadmium dalam hal pelepasan. Tegangan sel yang tinggi sebesar 3,6 volt memungkinkan desain paket baterai hanya dengan satu sel. Sebagian besar ponsel saat ini berjalan pada satu sel. Paket berbahan dasar nikel memerlukan tiga sel 1,2 volt yang dihubungkan secara seri.
Litium-ion adalah baterai yang perawatannya rendah, suatu keunggulan yang tidak dapat diklaim oleh sebagian besar perusahaan kimia lainnya. Tidak ada memori dan tidak diperlukan siklus terjadwal untuk memperpanjang masa pakai baterai. Selain itu, self-discharge kurang dari setengah dibandingkan dengan nikel-kadmium, sehingga lithium-ion sangat cocok untuk aplikasi pengukur bahan bakar modern. sel litium-ion tidak menimbulkan banyak bahaya jika dibuang.
Terlepas dari kelebihannya secara keseluruhan, litium-ion juga memiliki kekurangan. Ini rapuh dan memerlukan sirkuit perlindungan untuk menjaga keamanan pengoperasian. Dibangun ke dalam setiap paket, sirkuit perlindungan membatasi tegangan puncak setiap sel selama pengisian daya dan mencegah tegangan sel turun terlalu rendah saat pengosongan. Selain itu, suhu sel dipantau untuk mencegah suhu ekstrem. Arus pengisian dan pengosongan maksimum pada sebagian besar paket dibatasi antara 1C dan 2C. Dengan menerapkan tindakan pencegahan ini, kemungkinan terjadinya pelapisan litium logam akibat pengisian daya yang berlebihan dapat dihilangkan.
Penuaan merupakan kekhawatiran sebagian besar baterai litium-ion dan banyak produsen tetap bungkam mengenai masalah ini. Beberapa penurunan kapasitas terlihat jelas setelah satu tahun, baik baterai digunakan atau tidak. Baterai sering kali rusak setelah dua atau tiga tahun. Perlu dicatat bahwa bahan kimia lain juga memiliki efek degeneratif terkait usia. Hal ini terutama berlaku untuk nikel-logam hidrida jika terkena suhu lingkungan yang tinggi. Pada saat yang sama, paket lithium-ion diketahui telah digunakan selama lima tahun dalam beberapa aplikasi.
