鋰離子電池自從進入市場以來，以其壽命長、比容量大、無記憶效應等優點，獲得了廣泛的應用。鋰離子電池低溫使用存在容量低、衰減嚴重、循環倍率性能差、析鋰現像明顯、脫嵌鋰不平衡等問題。然而，隨著應用領域不斷拓展，鋰離子電池的低溫性能低劣帶來的製約愈加明顯。
在-20℃時鋰離子電池放電容量只有室溫時的31.5%左右。傳統鋰離子電池工作溫度在-20~+55℃之間。但是在航空航天、軍工、電動車等領域，要求電池能在-40℃正常工作。因此，改善鋰離子電池低溫性質具有重大意義。
制約鋰離子電池低溫性能的因素
1.低溫環境下，電解液的黏度增大，甚至部分凝固，導致鋰離子電池的導電率下降。
2.低溫環境下電解液與負極、隔膜之間的相容性變差
。
3.低溫環境下鋰離子電池的負極析出鋰嚴重，並且析出的金屬鋰與電解液反應，其產物沉積導致固態電解質界面（SEI）厚度增加。
4.低溫環境下鋰離子電池在活性物質內部擴散系統降低，電荷轉移阻抗（Rct）顯著增大。
對於影響鋰離子電池低溫性能決定性因素的探討
觀點一：電解液對鋰離子電池低溫性能的影響最大，電解液的成分及物化性能對電池低溫性能有重要影響。電池低溫下循環面臨的問題是：電解液粘度會變大，離子傳導速度變慢，造成外電路電子遷移速度不匹配，因此電池出現嚴重極化，充放電容量出現急劇降低。尤其當低溫充電時，鋰離子很容易在負極表面形成鋰枝晶，導致電池失效。
觀點二：限制鋰離子電池低溫性能的主要因素是低溫下急劇增加的Li+擴散阻抗，而並非SEI膜。
所以，為保證鋰離子電池的低溫性能，需要做好以下幾點：
(1) 形成薄而緻密的 SEI 膜；
(2) 保證 Li+ 在活性物質中具有較大的擴散係數；
(3) 電解液在低溫下具有高的離子電導率。
