鋰離子電池也存在許多缺陷：循環(huán)壽命短，充電電路復雜，對電池內部保護電路的要求很高等，尤其對全密封鋁殼封裝的鋰離子電池來說，在其安全保護的設計上存在一個極其致命的缺陷。

一、資源緊缺

地殼中鋰元素的比例約為0.0065%，海水中鋰的總儲量達2600億t，但濃度太小，提煉困難。世界鹽湖鋰資源重要分布在智利、阿根廷、我國及美國。花崗偉晶巖鋰礦床重要分布在澳大利亞、加拿大、芬蘭、我國、津巴布韋、南非和剛果。印度和法國也發(fā)現(xiàn)偉晶巖鋰礦床，但是不具有商業(yè)開發(fā)價值，目前世界上只有少數國家擁有可經濟開發(fā)利用的鋰資源。

中南大學化學電源與材料研究所所長唐有根表示，即便是鋰的成本和安全性的問題全部解決了，今后用鋰離子電池替代汽油的話，也滿足不了全部需求，因為這相當于用一種緊缺的資源去替代另一種緊缺的資源。

二、冶煉污染

鋰離子電池中含有的六氟磷酸鋰、聚丙二乙烯（醇）等化學物質會對環(huán)境造成有機污染。其含有的鈷等重金屬元素，也會對環(huán)境會造成危害，尤其是鈷，含量相對較高，屬于稀有貴重金屬，具有很高的回收價值。雖然鋰離子電池本身的污染并不嚴重，但鋰金屬在提取冶煉過程中，對環(huán)境的污染不亞于汽油出現(xiàn)的污染。金屬鋰的工業(yè)生產方法重要有熔鹽電解法和真空熱還原法。熔鹽電解法系采用氯化鋰為原料，在熔融電解槽內電解時分解為金屬鋰和氯氣，在陰極析出鋰，在陽極析出氯氣。電解進行時，氯化鋰離解為鋰離子，向陰極移動并放電，形成的金屬鋰通過熔鹽逐漸上升到電解槽表面或到鋰收集室。在陽極析出的氯氣通過熔鹽上升至出口排出或收集。該法的最大缺點是電解時出現(xiàn)氯氣污染嚴重，且產品質量不易控制，生產成本高。

三、安全問題

專家認為，市場上多半使用的高容量鋰離子電池由于化學成分的不同，在發(fā)生質量問題時，容易出現(xiàn)爆炸傷人事故。而相對安全的是鎳氫和鎳鎘電池。鋰元素過于活躍，它使用時不太安全，經常會在充電時出現(xiàn)燃燒、爆裂的情況，后來經過改進型的鋰離子電池，加入了能抑制鋰元素活躍的成分，從而使鋰電提高安全標準和高效。在鋰離子電池發(fā)展過程中，因為采用的正負極材料及其配方不同，出現(xiàn)過爆炸、燃燒等不安全現(xiàn)象。重要是負極采用金屬鋰，經循環(huán)后出現(xiàn)枝晶，致使短路，出現(xiàn)燃燒爆炸；而正極材料采用鈷酸鋰或鎳鈷鋰等，其化學活潑性較高，在石墨負極的配合下，一旦出現(xiàn)高溫，容易發(fā)生爆炸燃燒。盡管實際發(fā)生的概率在十萬分之一或百萬分之一以上，但由于以手機及筆記本電腦等為主的電子消費品數量極大，使用范圍極廣，因此累計發(fā)生的安全事故絕對數量使人們感覺很多。由于這些電子消費品是人們日常生活相伴，不可或缺的用品，一旦發(fā)生安全問題，影響很大。鋰離子電池的安全設計過分依賴其內部電子安全保護芯片，而沒有設置必要的物理安全保護措施。在充電以及使用的過程中，一旦出現(xiàn)其安全保護芯片失效的故障，后果是不堪設想的，輕則出現(xiàn)電池內部氣體積聚引起電池體漲鼓現(xiàn)象，重則可能因為發(fā)生電池內部短路等等異常而導致電池爆炸的悲劇發(fā)生。

四、成本問題

相關于鉛酸蓄電池，鋰離子電池用于電動助力車的成本較高是一個突出的特點，也是影響鋰離子電池大規(guī)模替代鉛酸蓄電池用于電動助力車的關鍵。鋰離子電池的正極材料、負極材料、集流體、隔膜、電解質等主材價格比鉛酸蓄電池高出很多，其組裝輔材和外部電路系統(tǒng)成本則是鉛酸蓄電池幾乎沒有的。雖然鋰離子電池由于能量遠高于鉛酸蓄電池，因此單位功率的原輔材料成本并沒有表現(xiàn)出來的成本差距那么大，但是二者的材料成本差距確實存在，而且差距以倍數計。由于制作工藝的原因，鋰離子電池的人工成本比較高。在制造成本中，鋰離子電池的人工成本占40%以上，而鉛酸蓄電池的人工成本一般為10%~20%.鋰離子電池在生產中大部分過程是不可逆的，而鉛酸蓄電池是可逆修復的，因此鋰離子電池的總體合格率較低。鉛酸蓄電池使用之后的回收價值在40%以上，而鋰離子電池的回收價值幾乎是零。