Liitiumioonaku laadimisel kaotavad positiivsed liitiumiaatomid elektronid ja oksüdeeruvad liitiumioonideks. Liitiumioonid rändavad läbi elektrolüüdi negatiivsesse elektroodi, sisenevad negatiivsesse võre ja saavad elektroni, mis taandatakse liitiumiaatomiteks. Tühjendamisel pööratakse kogu programm vastupidiseks. Vältimaks lühiste otsest aku positiivsete ja negatiivsete otste puudutamist, lisatakse lühiste vältimiseks paljude pisikeste aukudega membraanpaber. Hea membraanpaber võib ka peene augu automaatselt sulgeda, kui aku temperatuur on liiga kõrge, nii et liitiumioonid ei saaks läbi sõjaväe raiskamiseks vältida ohu tekkimist.
Liitiumaku ülelaadimine kõrgemale pingele kui 4,2 V hakkab tekitama kõrvaltoimeid. Mida suurem on ülelaadimisrõhk, seda suurem on risk. Kui liitiumelemendi pinge ületab 4,2 V, jääb anoodmaterjalist vähem kui pool liitiumiaatomist alles ja salvestusrakk variseb sageli kokku, vähendades püsivalt aku' Laengu jätkudes kogunevad järgnevad liitiummetallid negatiivse materjali pinnale, kuna negatiivne rakk on juba liitiumiaatomitega täidetud. Need liitiumaatomid kasvatavad anoodi pinnalt dendriitkristalle selles suunas, kust liitiumioonid tulevad. Need liitiummetalli kristallid läbivad membraanipaberit, lühistades anoodi ja katoodi. Mõnikord plahvatab aku enne lühise tekkimist, sest ülelaadimise käigus pragunevad sellised materjalid nagu elektrolüüdid gaasi tootmiseks, põhjustades aku kesta või surveklapi täispuhumist ja purunemist, võimaldades hapnikul siseneda ja reageerida akumuleerunud liitiumiaatomitele negatiivse elektroodi pinnale, mille tulemuseks on plahvatus.
Seetõttu on liitiumaku laadimisel vaja seada pinge ülemine piir, et saaks samaaegselt arvestada aku tööea, mahutavuse ja ohutusega. Optimaalne laadimispinge ülempiir on 4,2 V. Liitiumelemendi tühjendamisel peaks olema ka madalam pingepiir. Kui elemendi pinge langeb alla 2,4 V, hakkab osa materjalist lagunema. Ja kuna aku tühjeneb iseenesest, on pikem pinge madalam, seega on parem peatamiseks 2,4 V tühjaks laadida. Alates 3,0 V kuni 2,4 V vabastavad liitiumpatareid ainult umbes 3% nende mahust. Seetõttu on 3,0 V ideaalne tühjenduspiirega liitiumpatareite tehas.
Lisaks pinge piiramisele on voolu piiramine vajalik ka laadimisel ja tühjendamisel. Kui vool on liiga suur, pole liitiumioonidel aega salvestusvõrku siseneda ja see koguneb materjali pinnale. Kui need ioonid saavad elektrone, tekitavad nad materjali' pinnal liitiumatomi kristalle, mis võivad sarnaselt ülelaadimisega olla ohtlikud. Juhul kui aku korpus puruneb, plahvatab see.
Seetõttu peaks liitiumioonaku kaitse hõlmama vähemalt järgmist: laadimispinge ülempiir, tühjenemispinge alumine piir ja voolu ülemine piir. Üldine liitiumaku, lisaks liitiumaku südamikule on ka tükk kaitseplaati, see kaitseplaadi tükk pakub neid kolme kaitset. Nendest kolmest kaitseplaadist aga ilmselgelt ei piisa,' s liitiumaku plahvatused maailmas on endiselt sagedased. Aksüsteemi ohutuse tagamiseks tuleb akude plahvatuse põhjust hoolikamalt analüüsida.
