锂电池的温度特性是由其电解质-质子交换膜所决定的。由于目前多数锂电池均采用Nation系列膜作电解质，而这种电解质在温度超过80度时，其热稳定性和质子传导性能将会严重下降，因而锂电池的最佳工作温度为80度左右。Dow化学公司开发的新型离子膜可允许锂电池的工作温度提高10~20度。锂电池的工作温度对其性能有十分显著的影响。电解质采用Dow公司的质子交换膜，工作压力为05MPa(5atm)，Pt用量为0.45mg/cm，工作温度分别为50度和90度。随着温度的升高，电压—电流密度曲线图上线性区的斜率(绝对值)是降低的，这意味着电池内阻的减小，这种减小主要归结于电极欧姆电阻的下降。结果表明，随着温度的升高，在相同电流密度条件下，锂电池的工作电压随之增大，也就是说锂电池的功率增大。另外，随着温度的升高，可以加快反应气体向催化剂层的扩散，加速质子从阳极向阴极的运动以及生成物水的排出，这些都会对锂电池性能的提高起到积极的作用。
