1、组成材料不同：锂离子电池用炭材料(石墨)做负极，用含有锂的化合物作正极;镍镉电池正极是由氧化镍粉和石墨粉等活性物质构成的，负极主要是由氧化镉粉和氧化铁粉的活性物质构成。

2、工作原理不同：锂离子电池就像是一个电荷容器，工作时几乎不依赖电化学反应，在对电池进行充电时，电池的正极上会生成锂离子，被生成的锂离子通过电解液运送到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它具有许多微孔，达到负极的锂离子就会嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量就会越高。同样，当对电池放电时(即使用电池的过程)，嵌在负极碳层中的锂离子会脱出，又运送回正极。回正极的锂离子越多，放电容量就会越高。镍镉电池工作要电化学反应，充电时电子沿着电线到阴极，和阴极的二氧化镍和氢氧化钠溶液中的水反应变成氢氧化镍和氢氧根离子，电能转变成化学能;放电时处于负极的镉(Cd)和氢氧化钠(NaOH)中的氢氧根离子(OH-)化合成氢氧化镉，同时附着在阳极上，并且会放出电子，化学能转变为电能;

3、充放电特性不同：锂离子电池对充放电电流具有严格控制，不可以太大，并且放电时电压会慢慢下降，变化比较大，但锂离子电池充电效率会比较高，同时没有什么记忆效应;镍镉电池能大电流快速充电，又能够给负载供应大电流，并且放电时电压变化特别小，但它的充电效率比较低，记忆效应严重;

4、单节电压不同：锂离子电池单节电压是3.6v或3.7v，镍镉电池单节是1.2v;

5、耐用特性不同：锂离子电池较为娇气，过放电或过充电都会导致永久损坏，所以要加装保护电路板，而且时隔半年左右就需要充放电维护一次;镍镉电池能够耐过充电或过放电，操作十分简单方便，长时间的放置下也不会让性能劣化，在充完电之后就会恢复原来的特性;

6、电量容积比不同：锂离子电池电量容积比较高，一样的重量、体积能够比镍镉电池储存更多的电量;