鋰離子電池系統的溫度變化是由熱量的出現和散發決定的，而熱量的出現和散發可能是由電池材料之間的熱分解和/或反應引起的。

當電池內部發生短路、大電流充放電、過充等偏差時，會出現大量的熱量，導致電池系統溫度升高。當電池系統達到一定溫度時，會引起一系列的反應，如分解，導致電池熱損傷。由于鋰離子電池中的液體電解質是可燃的有機化合物，當系統溫度過高時，電池會著火。當出現的熱量不高時，電池系統溫度不高，電池處于安全狀態。鋰離子電池出現內熱的原因重要描述如下:

(1)電池電解液與負極的反應，電解液與金屬鋰或碳材料之間雖然有界面保護膜，但保護膜的存在限制了它們之間的反應;

(2)電解液中存在熱分解。當鋰離子電池系統達到一定溫度時，電解液分解出現熱量;

(3)電解液與正極反應。由于鋰離子電池電解液的分解電壓高于正極，所以很少發生電解液與正極的反應;

(4)陰極材料熱分解;

(5)陰極材料熱分解;

(6)正極和負極活性物質的焓變;

(7)電流通過內阻所出現的熱;

(8)其他，關于鋰離子電池，負極電位與金屬鋰的電極電位接近，所以除了上述反應外，還應考慮與粘接劑的反應等。