过充不仅会引起锂离子电池正负极和电解液的一系列副反应，还会导致活性物质的流失和电解液的消耗，造成电池容量的损失，更容易引发安全问题。在充电和使用过程中，电池内部温度会明显升高。电池的过充过放会引起电解液的剧烈分解，同时随着大量热量和气体的产生，电池内部的温度和压力会升高。所以电池的安全保护主要从电池电压、内部温度。

    正常情况下，离子可以自由通过这些微孔，实现正负电极之间的电荷交换。但当电池内部温度上升到一定阈值时，聚合物薄膜会融化，微孔会自动关闭，堵住用作传输通道的微孔，从而终止充电过程，避免电池内部温度过高可能带来的安全问题。当然，电池的使用寿命也会结束。在这方面，有一些高分子材料可供选择。例如，聚丙烯的熔点为155℃，聚乙烯的熔点为130℃。
    这是一种综合考虑电池内部温度和压力，在电池中安装PTC元件来实现电池自动保护功能的方法。基本原理是在充电过程中，当电池内部温度升高时，PTC元件会输出较高的电阻，打开通气孔，释放电池内的气体和/或分压电池，使电池本身无法继续充电(即电池正负极之间的电压仍为安全电压)。
    对于电池组(某些特殊情况下甚至是单节锂离子电池)，在电池外部安装特殊的电子电路，以防止电池过充过放和/或实现其他管理功能。如果电池的温度和/或压力传感器进一步与控制电池充放电电压的电子电路相连，则可以更全面地实现电池的安全保护功能。当然，这无疑会增加电池的制造成本，降低电池组的比能量。
    当Li2CO3与正极材料混合时，发生过充电时，添加剂Li2CO3分解，释放出CO2，增加电池内压。这种内部压力会提前激活放置在电池顶部的通气孔，释放电池内部的压力，切断充电电路。在电池的正常使用中，添加剂不会显著影响电流。加拿大MoliEnergy公司在石墨/Li2CO3电池中添加质量分数为2%的联苯作为过充保护剂。联苯分解产生的固体产物沉积在正极表面，增加了电池的内阻，降低了电池的快速充电能力。这些方法可以看作是物理方法和化学添加剂方法的结合，以防止电池被过度充电。