Energitætheden af lithium-ion er typisk dobbelt så stor som standard nikkel-cadmium. Der er potentiale for højere energitætheder. Belastningsegenskaberne er rimelig gode og opfører sig på samme måde som nikkel-cadmium med hensyn til udledning. Den høje cellespænding på 3,6 volt tillader batteripakkedesign med kun én celle. De fleste af nutidens mobiltelefoner kører på en enkelt celle. En nikkel-baseret pakke ville kræve tre 1,2-volts celler forbundet i serie.
Lithium-ion er et batteri med lav vedligeholdelse, en fordel, som de fleste andre kemier ikke kan gøre krav på. Der er ingen hukommelse, og der kræves ingen planlagt cykling for at forlænge batteriets levetid. Derudover er selvafladningen mindre end det halve sammenlignet med nikkel-cadmium, hvilket gør lithium-ion velegnet til moderne brændstofmålerapplikationer. lithium-ion-celler forårsager ringe skade, når de bortskaffes.
På trods af dets generelle fordele har lithium-ion sine ulemper. Det er skrøbeligt og kræver et beskyttelseskredsløb for at opretholde sikker drift. Indbygget i hver pakke begrænser beskyttelseskredsløbet spidsspændingen for hver celle under opladning og forhindrer cellespændingen i at falde for lavt ved afladning. Derudover overvåges celletemperaturen for at forhindre ekstreme temperaturer. Den maksimale lade- og afladningsstrøm på de fleste pakker er begrænset til mellem 1C og 2C. Med disse forholdsregler på plads er muligheden for metallisk lithiumplettering, der opstår på grund af overopladning, stort set elimineret.
Aldring er et problem med de fleste lithium-ion-batterier, og mange producenter forbliver tavse om dette problem. En vis kapacitetsforringelse er mærkbar efter et år, uanset om batteriet er i brug eller ej. Batteriet svigter ofte efter to eller tre år. Det skal bemærkes, at andre kemier også har aldersrelaterede degenerative virkninger. Dette gælder især for nikkel-metalhydrid, hvis det udsættes for høje omgivende temperaturer. Samtidig er lithium-ion-pakker kendt for at have tjent i fem år i nogle applikationer.
