锂离子电池的自放电速率决定于电极材料的种类和结构、电极/电解质的界面性质、电解质的组成和电池的生产工艺等，自放电率通常用单位时间内的容量降低百分数来表示:
x=(C前-C后)/(C前XT)X)×100%
式中，C前、C后分别为储存前后电池的容量；T为储存时间，常用月或年表示。商品化锂离子电池的自放电率通常在每月10%左右，虽然与Ni-Cd电池(30%)相比不算高，但与前铅酸电池((5%)相比也不低。引起锂离子电池自放电的原因主要有以下儿个方面。
A、负极的自放电。负极的自放电主要源于负极的锂以Li+形式脱出或进入电解质，其速率取决于负极的表面状况和表面催化活性，而负极的表面状况受电解质的影响十分明显，故优化电解液的组成可以减小电池的自放电率。
B、正极的自放电是指电解质中的锂离子嵌入到正极材料的晶格之中，从而引发正极自放电。其速率取决于Li+嵌入正极中的动力学因素，主要是正极/电解质的界而性质。
此外，电解质中杂质的出现也是造成电池自放电的重要原因，这是因为杂质的氧化电位一般低于锂离子电池的正极电位，容易在正极表面氧化，其氧化物又会在负极还原，从而不断消耗正负极材料的活性物质。引起自放电。所以，锂离子电池对电解质的组成和纯度要求很高。