常規鋰離子電池的工作溫度:-20℃~60℃，但一般低于0℃后鋰離子電池的性能會下降，放電容量也會隨之降低，所以鋰離子電池的性能完成工作溫度一般為0~40℃。鋰離子電池的溫度因環境而異，有些電池的工作溫度高達數百攝氏度。

一般來說，工作溫度低于-20℃的聚合物電池稱為低溫聚合物電池。低溫聚合物電池分為工作溫度最低為-40℃的普通低溫聚合物電池和工作溫度最低為-55℃的超低溫聚合物電池。

一般來說，低溫聚合物電池的低溫性能越好，高溫性能越差。這兩個要求是矛盾的。目前，許多鋰離子電池公司已經開發出一種寬溫-40℃-70℃的低溫電池，重要用于車載電子設備等有特殊要求的產品。

充電要求，鋰離子電池要求在0℃以上，否則經常充電，電池損壞較快，存在安全問題，放電一般在-20~60℃。

電池在使用過程中對溫度很敏感。目前，鋰離子電池的工作溫度在-20℃到60℃之間。以我國滲透率最高的磷酸鐵鋰為例，其在零下溫度下充電變得困難，充電后其在0℃時的容量保持率約為60~70%，在-10℃時為40~55%，在-20℃時為20~40%。但是，當電池的環境溫度超過60時，鋰離子電池在工作過程中存在過熱、燃燒和爆炸的風險。