在众多的环境因素中，温度对锂电池性能的影响最大。锂电池所用的电解液为有机液体，类似油，在低温下会变稠甚至凝结，此时导电中锂盐的活性受到很大限制，这样充电效率很低，会造成锂电池在低温下充电慢、充不满、放电严重。
锂电池在低温环境下的使用受到限制，除了放电容量下降严重外，锂电池在低温下无法充电。低温充电时，锂离子在电池石墨电极上的嵌入和脱锂反应是同时发生的，相互竞争。低温条件下锂离子在石墨中的扩散受到抑制，电解液的导电性下降，使得嵌入速率下降，脱锂反应会更容易发生在石墨表面。锂离子电池在低温下寿命下降的主要原因是内部阻抗增大和锂离子分解容量衰减。
在低温下，锂电池的性能下降严重，而且锂离子电池在充放电过程中会发生一些副反应，这些副反应主要是锂离子和电解液的不可逆反应，这些反应会导致锂电池容量下降，从而进一步恶化电池性能
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