磷酸铁锂离子电池在0～-20℃温度下，放电容量分别相当于25℃温度下放电容量的88.05%、65.52%和38.88%;放电平均电压依次为3.134、2.963V和2.788V，一20℃放电平均电压比25℃时降低了0.431V。从上述分析可知，随着温度的降低，磷酸铁锂离子电池的放电平均电压和放电容量均有所降低，尤其当温度为-20℃时，磷酸铁锂离子电池的放电容量和放电平均电压下降较快。
从电化学角度分析，溶液电阻、SEI膜电阻在整个温度范围内变化不大，对磷酸铁锂离子电池低温性能的影响较小;电荷传递电阻随温度的降低而显著新增，且在整个温度范围内随温度的变化都明显大于溶液电阻和SEI膜电阻。这是因为随着温度的降低，电解液的离子电导率随之降低，SEI膜电阻和电化学反应电阻随之增大，导致低温下欧姆极化、浓差极化和电化学极化均增大，在磷酸铁锂离子电池的放电曲线上就表现为平均电压和放电容量均随着温度降低而降低。
在-20℃下循环5次再在25℃下循环，磷酸铁锂离子电池的容量与放电平台均有所降低。这是因为随着温度的降低，电解液的离子导电率降低，低温充电过程中的欧姆极化、浓差极化和电化学极化加大，导致金属锂沉积，使电解液分解，最终导致电极表面SEI膜增厚、SEI膜电阻新增，在放电曲线上表现为放电平台和放电容量降低。
1、低温对循环性能影响
从图中可以看出，磷酸铁锂离子电池在-10℃的环境下容量衰减较快，100次循环后容量仅剩59mAh/g，容量衰减47.8%;将在低温下放过电的磷酸铁锂离子电池在常温下进行充放电测试，考察期容量恢复性能。其容量恢复至70.8mAh/g，容量损失达68%。由此可见，磷酸铁锂离子电池的低温循环对磷酸铁锂离子电池容量的恢复影响较大。
2、低温对安全性能影响
磷酸铁锂离子电池充电是从正极脱出经过电解液迁移嵌入负极材料的过程，向负极聚合，由六个碳原子俘获一个。在低温下，化学反应活性降低，同时迁移变慢，在负极表面的还没有嵌入到负极中已经先还原成金属锂，并在负极表面沉淀析出形成锂枝晶，这容易刺穿隔膜造成磷酸铁锂离子电池内短路，进而损坏磷酸铁锂离子电池，造成安全事故。
