สาเหตุที่เป็นไปได้ประการหนึ่งของความล้มเหลวในแบตเตอรี่ลิเธียมคือการเสื่อมสภาพของวัสดุอิเล็กโทรดเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งอาจส่งผลให้ความจุและประสิทธิภาพลดลง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีความอ่อนไหวเป็นพิเศษต่อปัญหานี้ เนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานสูง และความจริงที่ว่ามีรอบการชาร์จและคายประจุในจำนวนที่จำกัด ก่อนที่การเสื่อมสภาพจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน นอกจากนี้ การสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงเกินไป ความเครียดทางกลไก และการชาร์จไฟมากเกินไป อาจทำให้แบตเตอรี่เสียหายก่อนเวลาอันควรได้
เพื่อป้องกันความล้มเหลวของแบตเตอรี่ลิเธียม ควรปฏิบัติตามวิธีปฏิบัติในการจัดเก็บและการใช้งานที่เหมาะสม เมื่อไม่ใช้งาน ควรเก็บแบตเตอรี่ไว้ที่อุณหภูมิห้อง และเก็บให้ห่างจากแหล่งความร้อนหรือความชื้น หลีกเลี่ยงการวางไว้ในอุณหภูมิที่สูงมากหรือเก็บไว้เป็นเวลานานโดยมีระดับประจุต่ำ เมื่อใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ให้หลีกเลี่ยงการชาร์จมากเกินไปโดยถอดออกจากเครื่องชาร์จเมื่อแบตเตอรี่เต็มแล้ว
หากแบตเตอรี่ลิเธียมใช้งานไม่ได้ ก็มีมาตรการรักษาหลายประการที่สามารถทำได้ ขึ้นอยู่กับลักษณะของปัญหา ตัวอย่างเช่น หากแบตเตอรี่บวมหรือร้อนเกินไประหว่างการชาร์จหรือการใช้งาน ควรถอดแบตเตอรี่ออกจากอุปกรณ์หรือเครื่องชาร์จทันที และปล่อยให้เย็นลงก่อนที่จะทิ้งอย่างเหมาะสม ในบางกรณี อาจเป็นไปได้ที่จะฟื้นฟูแบตเตอรี่ที่เสียแล้วได้โดยการปรับสภาพด้วยอุปกรณ์พิเศษหรือโดยการดำเนินการรอบการคายประจุแบบลึก อย่างไรก็ตาม การพยายามรักษาเหล่านี้โดยปราศจากความรู้ที่ถูกต้องอาจส่งผลให้แบตเตอรี่เสียหายหรือได้รับบาดเจ็บได้