对于单体锂电池来说，主要的安全危险来自于充电和放电过程，同时还有适宜的环境温度设计，为了有效地避免不必要的损失，对单体锂电池一般会有三重保护措施。
一是采用开关元件：这要求控制系统应设置极限电阻值，当电池内的温度升高时，电阻会随之升高，当升到一定程度后，到达电阻值的极限。这时，温度也高到足以破坏电池的程度，此时，电池会自动停止供电，避开工作状态。
二是隔膜材料的选择，隔膜是锂离子电池材料中技术含量最高的组件，好的隔膜材料可以在温度上升到一定数值时自动溶解掉附着在其上的微米级（甚至纳米级）微孔，从而使锂离子不能在隔膜上通过，终止电池的内部反应。
三是设置气阀，包括碱性电池和镍氢电池等都设置有安全阀，锂电池安全阀的道理也是一样的，该气阀是一个放置在电池顶部的放气孔，当电池内部压力上升到一定数值时，安全阀自动打开，保证电池的使用安全性。
对于锂电池组来说，主要的安全危险来自于容量过大，单体锂电池也存在类似现象。一般而论，锂离子电池的容量与其安全性成反比，随着容量的增加，电池体积也在增加，其散热措施极为关键。较为完善的锂电池组保护功能应由两个模块构成：一是保护电路基板，二是智能判断基板。具体来说，至少应该包括如下部件：1、保护IC，又分为防止过充过放短路的第一级保护IC和防止过压的第二级保护IC。2、保险丝及相关保险接口。3、温度调节功能。4、显示功能。
