熱失控是發生在鋰離子電池包內的一個電池上，熱失控電池釋放出的高溫，會導致熱失控在電池組內部蔓延，引發嚴重的后果。因此，如何防止鋰離子電池發生熱失控和如何抑制熱失控在電池組內部蔓延就成為了人們關注的焦點。

關于鋰離子電池而言，熱失控是最嚴重的安全事故。鋰離子電池熱失控源于產熱速率遠高于散熱速率，大量的熱量在鋰離子電池內部積累，引起鋰離子電池溫度的快速升高，導致隔膜收縮、熔化，正負極活性物質分解等自發的放熱反應，引起鋰離子電池起火和爆炸。鋰離子電池熱失控嚴重威脅著使用者的生命和財產安全，因此對熱失控的機理的研究就顯得尤為重要，以往由于實驗條件的限制，使得我們只能夠通過外殼溫度和電池電壓變化的情況間接的推斷鋰離子電池內部的一些反應。

從本質上而言，熱失控是一個能量正反饋循環過程：升高的溫度會導致系統變熱，系統變熱升高溫度，這又反過來又讓系統變得更熱。熱失控是很常見的現象，從混凝土養護到恒星爆炸，都有可能會出現熱失控。熱失控現象及其強度與鋰離子電池的大小、配置和電池單元的數量有關。

小型鋰離子電池組只有幾個鋰離子電池單元，所以熱失控從有問題的電池單元傳播到其他單元的機會相對較低。而波音787巨大的電池組就是另外一回事了：它們裝在密封的金屬盒里，不能排放余熱，當一個電池單元熱到足以點燃電解質時，其余的電池單元就會迅速跟進。

鋰離子電池充電時，金屬鋰的表面沉積非常容易聚結成枝杈狀鋰枝晶，從而刺穿隔膜，造成正負極直接短路。而且，金屬鋰非常活潑，可直接和電解液反應放熱，其熔點又很低，即使表面金屬鋰枝晶沒有刺穿隔膜，只要溫度稍高，金屬鋰就會溶解，從而引發短路。材料發生氧化還原熱反應的溫度越高，表明其氧化能力越弱，正極材料的氧化能力越強，發生反應就越劇烈，也越容易引發安全事故。