लिथियम-आयन का ऊर्जा घनत्व आमतौर पर मानक निकल-कैडमियम से दोगुना होता है। उच्च ऊर्जा घनत्व की संभावना है। लोड विशेषताएँ यथोचित रूप से अच्छी हैं और डिस्चार्ज के मामले में निकल-कैडमियम के समान व्यवहार करती हैं। 3.6 वोल्ट का उच्च सेल वोल्टेज केवल एक सेल के साथ बैटरी पैक डिजाइन की अनुमति देता है। आज के अधिकांश मोबाइल फोन एक ही सेल पर चलते हैं। निकल-आधारित पैक के लिए श्रृंखला में जुड़े तीन 1.2-वोल्ट सेल की आवश्यकता होगी।
लिथियम-आयन एक कम रखरखाव वाली बैटरी है, एक ऐसा लाभ जिसका दावा अधिकांश अन्य रसायन शास्त्र नहीं कर सकते हैं। बैटरी के जीवन को बढ़ाने के लिए कोई मेमोरी नहीं है और किसी निर्धारित साइकिलिंग की आवश्यकता नहीं है। इसके अलावा, निकल-कैडमियम की तुलना में स्व-निर्वहन आधे से भी कम है, जो लिथियम-आयन को आधुनिक ईंधन गेज अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। लिथियम-आयन कोशिकाएं निपटाए जाने पर बहुत कम नुकसान पहुंचाती हैं।
इसके समग्र लाभों के बावजूद, लिथियम-आयन की अपनी कमियाँ हैं। यह नाजुक है और सुरक्षित संचालन बनाए रखने के लिए एक सुरक्षा सर्किट की आवश्यकता होती है। प्रत्येक पैक में निर्मित, सुरक्षा सर्किट चार्ज के दौरान प्रत्येक सेल के पीक वोल्टेज को सीमित करता है और डिस्चार्ज पर सेल वोल्टेज को बहुत कम होने से रोकता है। इसके अलावा, तापमान चरम सीमा को रोकने के लिए सेल तापमान की निगरानी की जाती है। अधिकांश पैक्स पर अधिकतम चार्ज और डिस्चार्ज करंट 1C और 2C के बीच सीमित है। इन सावधानियों के साथ, ओवरचार्ज के कारण धातु लिथियम चढ़ाना की संभावना लगभग समाप्त हो जाती है।
अधिकांश लिथियम-आयन बैटरियों के साथ उम्र बढ़ना एक चिंता का विषय है और कई निर्माता इस मुद्दे पर चुप रहते हैं। एक वर्ष के बाद क्षमता में कुछ गिरावट ध्यान देने योग्य है, चाहे बैटरी उपयोग में हो या नहीं। दो या तीन साल के बाद बैटरी अक्सर खराब हो जाती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अन्य रसायन शास्त्र में भी उम्र से संबंधित अपक्षयी प्रभाव होते हैं। उच्च परिवेश तापमान के संपर्क में आने पर यह निकल-धातु-हाइड्राइड के लिए विशेष रूप से सच है। वहीं, ऐसा माना जाता है कि लिथियम-आयन पैक कुछ अनुप्रयोगों में पांच साल तक काम करते हैं।
