磷酸铁锂离子电池在低温环境下使用受到限制，除了因为放电容量会严重衰退外，低温下也不能对锂离子电池进行充电。在低温充电时，电池石墨电极上的锂离子的嵌入和镀锂反应是同时存在的且相互竞争。低温条件下锂离子在石墨中的扩散被抑制，电解液的导电率下降，从而导致嵌入速率降低而在石墨表面上会使镀锂反应更容易出现。锂离子电池在低温下使用时寿命下降的原因重要有内部阻抗的新增与锂离子析出使容量衰减。
锂离子电池低温下带来了正负极材料活性的降低和电解液导电能力降低。反应到宏观上，就出现了容量下降，内阻升高，放电效率降低等一系列结果。
但是锂离子电池高温性能好：磷酸铁锂离子电池热峰值可达350~500℃，工作温度范围宽广（-20~+75℃），高温（60℃）情况下仍可以放出100%容量。
在铅酸蓄电池充放电过程，存在电化学极化和浓差极化，大电流充放电重要受浓差极化的影响。铅酸蓄电池工作温度降至0℃以下充电，在充电初始负极板会发生严重的浓差极化，使电池充电接受能力被限制，进而造成电池充、放电随着温度的降低而明显减少。
当环境温度降至0℃以下，温度每降低10℃，内阻约增大15％左右，因为硫酸溶液粘度变大，所以增大了硫酸溶液电阻，而加重了电极极化影响。蓄电池容量会明显减小。
相比铅酸蓄电池，磷酸铁锂离子电池的低温性能和大电流性能更弱，这关于启动电源来说是绝对不利的。铅酸蓄电池的放电性能应付更多的恶劣环境，锂离子电池在低温地区就施展不开了。除了低温，在夏天暴晒状况下，发动机舱六七十度的高温也能轻易让锂电子报废。在大电流性能方面，汽车在启动时的瞬间电流大都在200A以上，锂离子电池在高倍率下性能会迅速下降。
