主要区别有七点：
1、构成材料不同：锂电池以炭材料（石墨）为负极，以含锂的化合物作正极；镍镉电池正极由氧化镍粉和石墨粉等活性物质组成，负极由氧化镉粉和氧化铁粉的活性物质组成。
2、工作原理不同：锂电池更相当于一个电荷容器，工作时基本不依靠电化学反应，当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。镍镉电池工作需要电化学反应，充电时电子沿著电线至阴极，和阴极的二氧化镍与氢氧化钠溶液中的水反应形成氢氧化镍和氢氧根离子，电能转化为化学能；放电时位于负极的镉(Cd)和氢氧化钠(NaOH)中的氢氧根离子(OH-)化合成氢氧化镉，并附著在阳极上，同时也放出电子，化学能转化为电能；
3、充放电特性不同：锂电池对充放电电流有严格控制，不能太大，而且放电时电压逐渐下降，变化较大，但锂电池充电效率较高，且没有记忆效应；镍镉电池可大电流快速充电，又可为负载提供大电流，而且放电时电压变化很小，但它的充电效率较低，记忆效应严重；
4、单节电压不同：锂电池单节电压3.6v或3.7v，镍镉电池单节1.2v；
5、耐用特性不同：锂电池比较娇气，过放电或过充电都会造成永久损坏，因而需要加装保护电路板，并且时隔半年左右需要充放电维护一次；镍镉电池可耐过充电或过放电，操作简单方便，长时间的放置下也不会使性能劣化，当充完电后即可恢复原来的特性；
6、电量容积比不同：锂电池电量容积比较高，相同的重量、体积可以比镍镉电池储存更多的电量；
7、环保特性不同：镍镉电池中的镉是有毒的，因而镍镉电池不利于生态环境的保护，众多的缺点使得镍镉电池已基本被淘汰出数码设备电池的应用范围。而锂电池基本不含有毒元素，对环境影响小，因而被大量应用于数码电子设备。
锂电池单只电压3.2和3.7v，单体镍氢电池1.2V。单支电压为3.2V的磷酸铁锂电池（上图）单支电压为3.7V的圆柱锂离子电池（上图）
单支电压为1.2V的镍氢电池（上图）
锂电池没有记忆效应，镍氢电池有记忆效应。
锂电池不含重金属（镉）。
锂电池的制造和使用环节环保，无污染。
锂电池的比容量高，比容量就是单位体积、重量蕴藏的电能（wh）。
单位电量锂电池的价格高。
锂电池的循环寿命长。
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锂电池规格较镍氢电池来说就比较专一，通用性没那么强，像5号(AA)镍氢电池和7号(AAA)镍氢电池可以用5号(AA)碳性电池或5号(AA)碱性电池和7号(AAA)碳性电池或7号(AAA)碱性电池替代。
镍氢电池优点
1、耐过充过放，
2、高速放电能力强，
3、使用安全，尤其是滥用条件下；
4、相对便宜；5
功率密度大
缺点电压低，能量密度低
锂电池的主要优点：
锂电池电压平台高：单体电池的平均电压为3.7V或3.2V，约等于3只镍镉电池或镍氢电池的串联电压，便于组成电池电源组；
相对电池而言锂电池能量密度高。具有高储存能量密度，目前已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；
相对铅酸电池而言锂电池重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/5-6；
锂电池使用寿命相对较长，使用寿命可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池用1CDOD充放，有可以使用1000次的记录；
具备高功率承受力，其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力，便于高强度的启动加速；
自放电率低，无记忆效应；
锂电池高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用；
绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。
锂电池的缺点:
1、锂电池均存在安全性差，有发生爆炸的危险。
2、钴酸锂材料的锂电池不能大电流放电，安全性较差。
3、锂电池均需保护线路，防止电池被过充过放电。
4、生产要求条件高，成本高。
聚合物锂电池优点：
1、单体电池的工作电压高达3.6v~3.8v远高于镍氢和镍镉电池的1.2V电压。
2、容量密度大，其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5~2.5倍，或者更高。
3、自放电小，在放置很长时间后其容量损失也很小。
4、寿命长，正常使用其循环寿命可达到500次以上。
5、没有记忆效应，在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。
6、安全性能好。
聚合物锂电池的缺点：
1、电池成本高，电解质体系提纯困难。
2、需要保护线路控制，过充或者过放都会使电池内部化学物质的可逆性遭到破坏，从而严重影响电池的寿命。
