溫度對鋰電池充放電性能的影響很明顯。鋰電芯在電極的電化學反應與環境溫度有關，低溫時電解質粘度下降，導電性能下降，活性物質活性也下降，濃度差異增大，極化增強，充電提前終止。而且，鋰離子在碳負極上的擴散速度也比較慢，析出鋰很容易。隨著溫度的降低，電極的反應速度也降低。假設電池電壓保持不變，則放電電流減少，從而電池的輸出功率也變得更低。

磷酸鐵鋰電池是目前使用廣泛的鋰電池，安全性高，單體壽命長，但是磷酸鐵鋰有一種致命的缺點。磷酸鐵鋰電池的低溫性能比其它材料鋰電池稍差。在低溫條件下，磷酸鐵鋰的正負極、電解質和粘合劑均受到影響。例如磷酸鐵鋰正極本身的電導率較低，在低溫環境下容易極化，導致電池容量下降；石墨嵌鋰速度降低，容易在負極表面沉積金屬鋰。若充好后的電池擱置時間太久，金屬鋰不能全部重新嵌入石墨，在負極表面持續存在，極有可能形成鋰枝晶，從而影響電池的安全性能，金屬鋰離子遷移阻抗也會增加。

鈦酸鋰電池具有較好的低溫性能。納米鈦酸鋰電池可實現大電流充放電，低溫快速充電，確保電池安全耐用。針對低溫鋰電池使用受限的情況，技術人員提出的對策是預熱充電。盡管是權宜之計，但對提高鋰電池的低溫性能效果明顯。在低溫環境中充電或使用鋰電池之前，必須預熱。電池管理系統(BMS)可分為外加熱和內加熱兩種類型，外加熱方式包括空氣加熱、液體加熱、相變材料加熱、電阻加熱或熱泵加熱。該加熱方法一般放置在電池組或熱循環介質容器內，電池組內通過交流電流激發電化學物質，使電池組自身發熱。