鋰離子電池的充電溫度一般應該被約束在0～60℃。電池溫度過高會損壞電池并可能引起爆破；溫度過低雖不會造成安全方面的問題，但很難將電動汽車電池充溢。因為充電過程中，電池內部將有一部分熱能出現，因此在大電流充電時，要對電池進行溫度檢測，并在超越設定的充電溫度時停止充電以確保安全。

錳酸鋰離子電池的高溫循環功能相對較差，但低溫功能相對較好。磷酸鐵鋰離子電池的高溫功能要好，但低溫功能相對較差。在實際檢測或應用中，磷酸鐵鋰離子電池容量受溫度影響比較大，溫度不同2~3℃，容量可能會相差1%~2%，溫度越高，放出的容量越大，在電池分選時要嚴格控制環境溫度。

在一定范圍內，跟著溫度的新增，鋰離子電池容量新增的比較明顯。如鎳氫電池在55℃的放電容量只有常溫容量的90%以上，而鋰離子電池55℃放電容量通常能夠超越常溫容量。圖3-19為磷酸鐵鋰離子電池在18～48℃放電容量不同（以20℃放電容量為基準）。

鋰離子電池在不同低溫下的放電容量曲線示意圖(這里用來表示一般的變化趨勢)。跟室溫20℃相比，低溫-20℃下容量衰減已經比較明顯，到-30℃是容量損失更多，-40℃下容量連一半都不到了。

這里看一下影響低溫性能的因素。通過比較容量和電解液電導率關系(圖2)可以看到，溫度越低，電池電解液的電導率越低。當電導率下降之后，溶液傳導活性離子的能力就下降，表現為電池內部反應的阻力就會新增(這個阻力在電化學里面用阻抗表示)，造成放電能力下降，即容量下降。更進一步，通過測量電池內部各部分(正極、負極、電解液)阻抗可以看到各部分對電池阻抗的影響(圖3)。當溫度<-10℃左右，正極、負極(圖中以石墨為例)的界面阻抗快速新增，而電解液的阻抗大概在-20℃左右之后快速上升，這幾個阻抗綜合結果就表現為電池阻抗在<-10℃左右快速上升(圖中用Li-ioncell表示)。

法國著名電池公司Saft曾經通過2Ah圓柱電池(正極材料NCM，使用PVdF粘結劑，負極材料碳，使用CMC/SBR粘結劑)研究了高溫對電池性能的的影響，比較了兩個電池在不同高溫下的情況：

B2電池-首先在60℃循環2次，然后在85℃下循環

B3電池-首先在60℃循環2次，然后在120℃下循環