鋰離子電池的性能包括電池充放電特性、溫度特性、循環壽命、自放電特性、安全性等。
US l8650鋰電池標準充電電壓為4．20土0．05V，充電電流為1000mA，在23℃下充2．5h。放電制度為恒電流700mA，放電到終止電壓為2．5V。為保證電池的安全性能，對電池的安全性能進行檢測非常重要，也非常嚴格，一般在電池出廠前必須進行過充電、鉆孔、外部短路、沸水浸漬、高溫油浸漬等試驗，以上試驗要求破裂不著火。對過充電設置安全閥、低熔點分離片、PTC元件。
因PTC元件當過大電流通過時，由于溫度升高，電阻增大，可控制電流通過。在正極中添加Li2C03也可提高電池的安全性，因Li2C03在電壓5V左右分解，產生的氣體可使電池內壓上升，打開安全閥，切斷充電電流，阻止溫度上升。鋰離子電池電壓為3．3—3．8V，Cd-Ni，MH—Ni電池的電壓為1-2V，一般便攜式電器的操作電壓為3—12V，如把操作電壓降到3V，則一只鋰離子電池就行。因此，用鋰離子電池取代鎳鎘電池、鎳氫電池可省去兩只電池空間，并消除容量匹配的麻煩，降低成本，增加比能量。
鋰離子電池循環壽命一般在500~1000次。一般便攜式電器要求循環壽命300~500次，電動汽車要求500~1000次，鋰離子電池適用于作電動汽車電源。鋰離子電池可在-20~55℃溫度范圍內使用，但大于45℃時自放電增大，容量下降。同時也不宜快速充電。
鋰離子電池用有機電解液電導率低，比水溶液電解質低兩個數量級，因而鋰離子電池放電倍率低，只適合于作便攜式電器的電源。即使是采用薄電極，室溫下也只能用2C連續放電，因而限制了鋰離子電池的應用范圍。
鋰離子電池設有安全裝置，可以避免鋰枝晶生成而造成的內部短路，只要控制充電時充電電壓，鋰離子電池是非常安全的，也不會對環境造成污染，因此被稱為綠色電池。
目前，正極材料LiC002由于具有制造方便、開路電壓高、比能量高、壽命長、能快速放電等優點，已在鋰離子電池中得到廣泛應用。但鈷資源少，價格昂貴，因而應用受到限制。LiMn2O由于容量受溫度影響較大，而LiNiO制造困難，故二者目前尚未大量使用。但隨著技術水平的提高，LiNiO和LiMnzO必將成為鋰離子電池實用的正極材料。鋰離子電池必將成為2l世紀性能優越、應用廣泛的理想能源。
