El Cargador de Li Ion es un dispositivo con limitador de voltaje y de corriente. El tiempo de carga de las baterías de Li Ion es de aproximadamente tres horas, a una corriente de carga inicial de 1C. La carga completa se obtiene luego de que el voltaje alcanza su umbral superior y la corriente cae y se estabiliza cerca del 3% de su tasa nominal, o alrededor de los 0.03C.

Las baterías de Litio/Li-ion nunca deben usarse en un cargador de Ni-Cd/Ni-Mh. Las baterías de Li-ion operan a un voltaje más alto (3,7 volt en lugar de 1,2 volt) y pueden contener más electrones en la misma cantidad de espacio. Esto las hace ideales por su vida útil más larga en los dispositivos electrónicos de alta potencia, tales como laptops, cámaras digitales y teléfonos móviles. Asimismo, no desarrollan una memoria como las baterías de níquel.

Debido al voltaje adicional y a una mayor capacidad de energía, una batería de Li-ion podría incendiarse o explotar si se carga en un cargador de Ni-Cad o Ni-MH. Este debe dar de 3,8 a 4,2 voltios por celda. Nunca usar un sistema de baja energía (de goteo). Este puede causar que el litio se adhiera al ánodo de la batería y que el oxígeno sea generado en el cátodo, produciendo una mezcla extremadamente inflamable.

Se recomienda cargar las baterías de ion litio a un 40% antes de almacenarlas por largos periodos. No es bueno para la batería cargarla por completo y después almacenarla, dado que esto reducirá su vida útil.

Las baterías Li-ion están diseñadas para operar con seguridad dentro de su voltaje normal de operación pero se hacen cada vez más inestables si se las carga a tensiones más elevadas. Cuando se carga por encima de 4.30v, la celda causa recubrimiento metálico de litio en el ánodo, el material del cátodo se transforma en un agente oxidante, pierde estabilidad y libera oxígeno. El sobrecalentamiento hace que la celda se caliente.

El proceso de carga de una batería de Li-polímero es similar a la Li-ion. Estas baterías usan un electrolito con gel para mejorar la conductividad.