Die Energiedichte von Lithium-Ionen ist typischerweise doppelt so hoch wie die von Standard-Nickel-Cadmium. Es besteht Potenzial für höhere Energiedichten. Die Ladeeigenschaften sind einigermaßen gut und verhalten sich hinsichtlich der Entladung ähnlich wie Nickel-Cadmium. Die hohe Zellspannung von 3,6 Volt ermöglicht Akkupack-Designs mit nur einer Zelle. Die meisten heutigen Mobiltelefone werden mit einer einzigen Zelle betrieben. Ein auf Nickel basierender Akku würde drei in Reihe geschaltete 1,2-Volt-Zellen erfordern.
Lithium-Ionen-Batterien sind wartungsarm, ein Vorteil, den die meisten anderen Chemikalien nicht für sich in Anspruch nehmen können. Es gibt keinen Speicher und es ist kein geplanter Zyklus erforderlich, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Darüber hinaus beträgt die Selbstentladung im Vergleich zu Nickel-Cadmium weniger als die Hälfte, sodass Lithium-Ionen-Akkus gut für moderne Tankanzeigeanwendungen geeignet sind. Lithium-Ionen-Zellen richten bei der Entsorgung kaum Schaden an.
Trotz seiner allgemeinen Vorteile hat Lithium-Ionen seine Nachteile. Es ist zerbrechlich und erfordert eine Schutzschaltung, um einen sicheren Betrieb aufrechtzuerhalten. Die in jedem Pack integrierte Schutzschaltung begrenzt die Spitzenspannung jeder Zelle während des Ladevorgangs und verhindert, dass die Zellenspannung beim Entladen zu stark absinkt. Darüber hinaus wird die Zelltemperatur überwacht, um Temperaturextremen vorzubeugen. Der maximale Lade- und Entladestrom ist bei den meisten Akkus auf 1 °C bis 2 °C begrenzt. Mit diesen Vorsichtsmaßnahmen ist die Möglichkeit einer metallischen Lithiumplattierung aufgrund von Überladung praktisch ausgeschlossen.
Alterung ist bei den meisten Lithium-Ionen-Batterien ein Problem und viele Hersteller schweigen zu diesem Thema. Nach einem Jahr ist eine gewisse Kapazitätsverschlechterung spürbar, unabhängig davon, ob der Akku verwendet wird oder nicht. Häufig ist die Batterie nach zwei bis drei Jahren kaputt. Es ist zu beachten, dass auch andere Chemikalien altersbedingte degenerative Wirkungen haben. Dies gilt insbesondere für Nickel-Metallhydrid, wenn es hohen Umgebungstemperaturen ausgesetzt wird. Gleichzeitig ist bekannt, dass Lithium-Ionen-Akkus in einigen Anwendungen fünf Jahre lang ihre Dienste geleistet haben.
