1、構(gòu)成材料不同：鋰離子電池以炭材料（石墨）為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極；鎳鎘電池正極由氧化鎳粉和石墨粉等活性物質(zhì)組成，負(fù)極由氧化鎘粉和氧化鐵粉的活性物質(zhì)組成。

2、工作原理不同：鋰離子電池更相當(dāng)于一個(gè)電荷容器，工作時(shí)基本不依靠電化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過(guò)程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。鎳鎘電池工作要電化學(xué)反應(yīng)，充電時(shí)電子沿著電線至陰極，和陰極的二氧化鎳與氫氧化鈉溶液中的水反應(yīng)形成氫氧化鎳和氫氧根離子，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；放電時(shí)位于負(fù)極的鎘(Cd)和氫氧化鈉(NaOH)中的氫氧根離子(OH-)化合成氫氧化鎘，并附著在陽(yáng)極上，同時(shí)也放出電子，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；

3、充放電特性不同：鋰離子電池對(duì)充放電電流有嚴(yán)格控制，不能太大，而且放電時(shí)電壓逐漸下降，變化較大，但鋰離子電池充電效率較高，且沒(méi)有記憶效應(yīng)；鎳鎘電池可大電流快速充電，又可為負(fù)載供應(yīng)大電流，而且放電時(shí)電壓變化很小，但它的充電效率較低，記憶效應(yīng)嚴(yán)重；

4、單節(jié)電壓不同：鋰離子電池單節(jié)電壓3.6v或3.7v，鎳鎘電池單節(jié)1.2v；

5、耐用特性不同：鋰離子電池比較嬌氣，過(guò)放電或過(guò)充電都會(huì)造成永久損壞，因而要加裝保護(hù)電路板，并且時(shí)隔半年左右要充放電維護(hù)一次；鎳鎘電池可耐過(guò)充電或過(guò)放電，操作簡(jiǎn)單方便，長(zhǎng)時(shí)間的放置下也不會(huì)使性能劣化，當(dāng)充完電后即可恢復(fù)原來(lái)的特性；鋰離子電池優(yōu)勢(shì)

(1)工作電壓高

以石墨或石油焦等炭質(zhì)嵌鋰化合物代替金屬鋰作為負(fù)極，會(huì)使電池電壓有所下降。但由于它們嵌鋰電位較低，可使電壓損失減小到最低限度。同時(shí)，選擇合適的嵌鋰化合物作為電池正極，選擇適當(dāng)?shù)碾娊庖后w系(決定了鋰離子電池組的電化學(xué)窗口)，可使鋰離子電池組具有較高的工作電壓(-4V)，遠(yuǎn)高于水溶液體系電池。

(2)比容量大

雖然以炭質(zhì)材料代替金屬鋰會(huì)使材料質(zhì)量比容量有所降低，但實(shí)際上金屬鋰二次電池中為保證電池具有一定的循環(huán)壽命，負(fù)極金屬鋰通常過(guò)量三倍以上，因此鋰離子電池中質(zhì)量比容量實(shí)際的降低程度并不大，而且體積比容量幾乎沒(méi)有降低。

(3)能量密度高

較高的工作電壓和體積比容量決定了二次鋰離子電池的能量密度較高。與目前廣泛使用的Ni-Cd蓄電池和Ni-MH蓄電池相比，二次鋰離子電池能量密度最高，且仍有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

(4)安全性能好，循環(huán)壽命長(zhǎng)

用金屬鋰作陽(yáng)極的電池不安全的原因是多次充放電使鋰離子電池正極結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成多孔枝晶，在升高溫度時(shí)，它與電解液發(fā)生劇烈的放熱反應(yīng)，且枝晶能刺穿隔膜，造成內(nèi)部短路，而鋰離子電池不存在此問(wèn)題，是很安全的。為防止在電池中存在金屬鋰，充電時(shí)要控制電壓，為保險(xiǎn)起見(jiàn)，鋰離子電池備有多重安全裝置。鋰離子電池在充電和放電過(guò)程中鋰離子插入和脫嵌在陰極和陽(yáng)極上沒(méi)有任何結(jié)構(gòu)改變(在插入和脫嵌過(guò)程中晶格會(huì)有一些膨脹和收縮)，且因?yàn)榍朵嚮衔锉冉饘黉嚫€(wěn)定，在充放電過(guò)程中不會(huì)形成鋰枝晶，從而明顯地改善了電池的安全性能，同時(shí)循環(huán)壽命也大大提高。鋰離子電池在1989年和1990年分別被美國(guó)運(yùn)輸部危險(xiǎn)品運(yùn)輸處和IAIT(國(guó)際特種與運(yùn)輸協(xié)會(huì))排除在危險(xiǎn)品之內(nèi)。

(5)自放電率小

鋰離子電池組采用非水電解液體系，嵌鋰炭材料在非水電解液體系中熱力學(xué)不穩(wěn)定。在首次充放電過(guò)程中因電解液的還原會(huì)在炭負(fù)極表面形成一層固體電解質(zhì)中間相((SEI)膜，允許鋰離子通過(guò)但不允許電子通過(guò)，并使不同荷電態(tài)的電極電極活性物質(zhì)處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，因此具有較低的自放電率。

(6)清潔無(wú)污染

鋰離子電池組不含有鉛、福、汞等有毒物質(zhì)，同時(shí)因?yàn)殡姵乇仨毐缓芎玫孛芊?，在使用過(guò)程中極少有氣體放出，不對(duì)環(huán)境造成污染。生產(chǎn)制造過(guò)程中用于溶解粘結(jié)劑的溶劑也可以做到完全回收。Sony等鋰離子電池大型生產(chǎn)公司，從1997年己經(jīng)陸續(xù)開(kāi)始了鋰離子電池的回收以及材料(如金屬鉆等)的再生循環(huán)工作。另外，1996年Sony的鋰離子電池經(jīng)鑒定符合IS014001國(guó)際環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)[71O

(7)電流效率高

不同于以往任何一種水溶液體系二次電池，鋰離子電池組在正常的充放電過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)氣體，電流效率接近100%，這一性質(zhì)特別適合用作電力儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換的電池組。