熱失控，也稱為Thermal runaway，是指電池單體或系統因內部或外部因素導致的放熱連鎖反應，導致電池溫度不可控地上升。
這種現象通常始於電池電芯內的負極SEI（Solid Electrolyte Interface）膜分解，隨後隔膜分解熔化，導致負極與電解液發生反應，進而正極和電解質也會發生分解，引發大規模內短路，最終可能導致電池著火甚至爆炸。熱失控會散發出大量熱量和有害氣體，對電池和其他附近設備構成嚴重威脅。在鋰電池中，熱失控可能由機械濫用、電濫用和熱濫用等因素觸發，這些因素會導致電池材料受損和異常發熱。為了預防和控制熱失控，可以採取材料改良、使用安全電解液、高效熱管理系統等措施。