低溫下，電解液的粘度降低。導電性下降，活性物質的活性也會降低。會使電解液的濃度差變大，極化增強，使鋰離子電池充電提前終止。磷酸鐵鋰有一個致命的缺點，磷酸鐵鋰離子電池的低溫性能比其他技術體系的電池略差。低溫對磷酸鐵鋰的正負極、電解液和粘接劑等都存在影響。

低溫下正極材料活性降低，使得能夠發生移動帶來放電電流的鋰離子數量下降，是容量下降的根本原因。

低溫下鋰離子電池性能退化嚴重，同時在鋰離子電池充放電過程中會有一些副反應發生。這些副反應中重要是鋰離子與電解液不可逆的反應，會造成鋰離子電池容量衰退，使電池性能進一步惡化。