磷酸鐵鋰離子電池在0～-20℃溫度下，放電容量分別相當于25℃溫度下放電容量的88.05%、65.52%和38.88%;放電平均電壓依次為3.134、2.963V和2.788V，一20℃放電平均電壓比25℃時降低了0.431V。從上述分析可知，隨著溫度的降低，磷酸鐵鋰離子電池的放電平均電壓和放電容量均有所降低，尤其當溫度為-20℃時，磷酸鐵鋰離子電池的放電容量和放電平均電壓下降較快。

從電化學角度分析，溶液電阻、SEI膜電阻在整個溫度范圍內變化不大，對磷酸鐵鋰離子電池低溫性能的影響較小;電荷傳遞電阻隨溫度的降低而顯著新增，且在整個溫度范圍內隨溫度的變化都明顯大于溶液電阻和SEI膜電阻。這是因為隨著溫度的降低，電解液的離子電導率隨之降低，SEI膜電阻和電化學反應電阻隨之增大，導致低溫下歐姆極化、濃差極化和電化學極化均增大，在磷酸鐵鋰離子電池的放電曲線上就表現為平均電壓和放電容量均隨著溫度降低而降低。

在-20℃下循環5次再在25℃下循環，磷酸鐵鋰離子電池的容量與放電平臺均有所降低。這是因為隨著溫度的降低，電解液的離子導電率降低，低溫充電過程中的歐姆極化、濃差極化和電化學極化加大，導致金屬鋰沉積，使電解液分解，最終導致電極表面SEI膜增厚、SEI膜電阻新增，在放電曲線上表現為放電平臺和放電容量降低。

1、低溫對循環性能影響

從圖中可以看出，磷酸鐵鋰離子電池在-10℃的環境下容量衰減較快，100次循環后容量僅剩59mAh/g，容量衰減47.8%;將在低溫下放過電的磷酸鐵鋰離子電池在常溫下進行充放電測試，考察期容量恢復性能。其容量恢復至70.8mAh/g，容量損失達68%。由此可見，磷酸鐵鋰離子電池的低溫循環對磷酸鐵鋰離子電池容量的恢復影響較大。

2、低溫對安全性能影響

磷酸鐵鋰離子電池充電是從正極脫出經過電解液遷移嵌入負極材料的過程，向負極聚合，由六個碳原子俘獲一個。在低溫下，化學反應活性降低，同時遷移變慢，在負極表面的還沒有嵌入到負極中已經先還原成金屬鋰，并在負極表面沉淀析出形成鋰枝晶，這容易刺穿隔膜造成磷酸鐵鋰離子電池內短路，進而損壞磷酸鐵鋰離子電池，造成安全事故。