在所有的环境因素中，温度对电池的充放电性能影响最大，在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关，温度上升即锂离子电池输出功率会上升。温度也影响电解液属的传送速度，温度上升则加快，传送温度下降，传送减慢，电池充放电性能也会受到影响。但温度太高超过45℃会破坏电池内的化学平衡，导致副反应。
温度对放电性能的影响直接反应到放电容量和放电电压上。温度降低，电池内阻加大，电化学反应速度放慢，极化内阻迅速新增，电池放电容量和放电平台下降，影响电池功率和能量的输出。锂离子电池容量衰退都有电池极化的影响，即锂离子扩散速度跟不上电子的转移速度使得电池正极容纳的锂离子越来越少。在60℃的高温下这种极化过程进一步加剧，是导致锂离子电池容量衰减的根本原因。
锂离子电池高温失效机制要远远复杂于前人的报道，在实际研究中很难区分活性锂的损失和活性材料的损失。在磷酸铁锂材料嵌锂过程中会有部分嵌锂的磷酸铁锂相由于内部应力用途从而与导电剂形成的电子导电通道隔离，从而无法可逆的脱嵌锂造成活性材料的损失。
