热失控是发生在锂离子电池包内的一个电池上，热失控电池释放出的高温，会导致热失控在电池组内部蔓延，引发严重的后果。因此，如何防止锂离子电池发生热失控和如何抑制热失控在电池组内部蔓延就成为了人们关注的焦点。
关于锂离子电池而言，热失控是最严重的安全事故。锂离子电池热失控源于产热速率远高于散热速率，大量的热量在锂离子电池内部积累，引起锂离子电池温度的快速升高，导致隔膜收缩、熔化，正负极活性物质分解等自发的放热反应，引起锂离子电池起火和爆炸。锂离子电池热失控严重威胁着使用者的生命和财产安全，因此对热失控的机理的研究就显得尤为重要，以往由于实验条件的限制，使得我们只能够通过外壳温度和电池电压变化的情况间接的推断锂离子电池内部的一些反应。
从本质上而言，热失控是一个能量正反馈循环过程：升高的温度会导致系统变热，系统变热升高温度，这又反过来又让系统变得更热。热失控是很常见的现象，从混凝土养护到恒星爆炸，都有可能会出现热失控。热失控现象及其强度与锂离子电池的大小、配置和电池单元的数量有关。
小型锂离子电池组只有几个锂离子电池单元，所以热失控从有问题的电池单元传播到其他单元的机会相对较低。而波音787巨大的电池组就是另外一回事了：它们装在密封的金属盒里，不能排放余热，当一个电池单元热到足以点燃电解质时，其余的电池单元就会迅速跟进。
锂离子电池充电时，金属锂的表面沉积非常容易聚结成枝杈状锂枝晶，从而刺穿隔膜，造成正负极直接短路。而且，金属锂非常活泼，可直接和电解液反应放热，其熔点又很低，即使表面金属锂枝晶没有刺穿隔膜，只要温度稍高，金属锂就会溶解，从而引发短路。材料发生氧化还原热反应的温度越高，表明其氧化能力越弱，正极材料的氧化能力越强，发生反应就越剧烈，也越容易引发安全事故。
