通常情況下，電池在室溫下的功能最佳，溫度為27°C-（80°F）。在高溫下操作電池可提高性能，但長時間暴露會縮短使用壽命。

正如寒冷國家的所有司機(jī)都知道的那樣，溫度保持常溫的電池性能更好。低溫會增加內(nèi)阻并降低容量。一種電池，可在27小時提供100％的容量，通常在-18°C（0°F）到26°C（80°F）時僅提供50％。瞬間容量減少因電池化學(xué)性質(zhì)而異。干固體聚合物電池需要60-100°C（140-212°F）的溫度來促進(jìn)離子流動并變得導(dǎo)電。這種類型的電池已經(jīng)在炎熱氣候中為固定功率應(yīng)用找到了一個利基市場，其中熱量用作催化劑而不是缺點。內(nèi)置加熱元件可始終保持電池正常運行。高電池成本和安全問題限制了該系統(tǒng)的應(yīng)用。更常見的鋰聚合物使用凝膠電解質(zhì)來增強(qiáng)導(dǎo)電性。

如果在20°C（68°F）或略低于20°C的溫度下使用，所有電池均可實現(xiàn)最佳使用壽命。例如，如果電池工作在30°C（86°F）而不是更溫和的較低室溫，則循環(huán)壽命降低20％。在40°C（104°F）時，損耗躍升至高達(dá)40％，如果在45°C（113°F）下充電和放電，則循環(huán)壽命僅為20°時的預(yù)期壽命的一半。

所有電池的性能在低溫下急劇下降，然而，當(dāng)施加負(fù)載電流時，由于電壓降引起的效率損失，升高的內(nèi)阻將引起一些升溫效應(yīng)。在-20°C（-4°F）時，大多數(shù)電池的性能水平約為50％。雖然鎳鎘電池可以降至-40°C（-40°F），但允許的放電僅為0.2C（5小時率）。特種鋰離子電池可以在-40°C的溫度下工作，但放電率只有降低；在這個溫度下充電是不可能的。對于鉛酸，存在電解質(zhì)凍結(jié)的危險，這可能使外殼破裂。當(dāng)比重更像水而不是完全充電時，鉛酸會以較低的電荷更快地凍結(jié)。

具有相同容量的匹配電池在低溫和重負(fù)載下放電時起重要作用。由于電池組中的電池永遠(yuǎn)不能完美匹配，如果允許放電繼續(xù)超過安全截止點，則在多電池組中的較弱電池上可能出現(xiàn)負(fù)電壓電位。被稱為電池逆轉(zhuǎn)，弱電池受到壓力，直至發(fā)生永久性電短路。電池計數(shù)越大，負(fù)載下電池逆轉(zhuǎn)的可能性越大。低溫和重負(fù)載下的過放電是無線電動工具電池故障的主要原因。