Zagrożenie stanowi również to, że akumulatory litowo-jonowe są przystosowane do pracy w określonym zakresie napięcia (od 2,5 do 3,65 V, w przypadku niektórych ogniw do 4,35 V). Niewłaściwe ładowanie może doprowadzić do przekroczenia dopuszczalnego napięcia, co z kolei niekiedy skutkuje zmniejszeniem użytecznej pojemności baterii, a w najgorszym wypadku nawet wybuchem reaktywnych komponentów.

Przechowywanie akumulatorów litowo-jonowych przez dłuższy czas bez użytkowania grozi przedwczesnym zmniejszeniem ich pojemności. To przy późniejszej eksploatacji może powodować przeładowanie, nawet gdy użytkownik będzie ładował je zgodnie z instrukcjami producenta. Zagrożenie pożarowe wynika z wad produkcyjnych, nieprawidłowego składowania lub obsługi akumulatorów.

Gdy akumulator osiągnie zbyt wysoką temperaturę, np. podczas ładowania, to może dojść w nim do zjawiska niestabilności cieplnej. Jest to niemożliwa do zatrzymania reakcja łańcuchowa prowadząca do wyparowania elektrolitu, a następnie do wzrostu ciśnienia wewnątrz obudowy, który powoduje wydostawanie się palnych gazów na zewnątrz baterii. W mieszaninie z powietrzem są zdolne do zapłonu. Ułożenie ogniw obok siebie sprawia, że wystarczy wzrost temperatury w jednym z nich, by reakcja łańcuchowa objęła kolejne. Pożar akumulatorów jest bardzo trudny do opanowania, często pozostaje tylko ochrona otoczenia przed rozprzestrzenianiem się ognia dopóty, dopóki nie zostaną wyczerpane palne substancje.