低温放电时，锂离子嵌入正极电极材料的速度变慢，前边的锂离子还没来得及嵌入材料中去，后边的锂离子就到了。锂离子们开始堵车，电极材料的表面堆积的大量锂离子，会导致钝化层的产生速度加快（业界称为SEI膜，这层膜会使得锂离子嵌入电极的速度减慢），这样一来嵌入难度就更大了。宏观表现就是电池内阻变大，电池开始“内耗”，向外输出的电量就变小了。
低温充电时，锂离子向着石墨负极迁移，但是锂离子嵌入石墨中的速度也降低了，而电子却能通过导线欢快地到达负极。电子在负极表面碰到锂离子就会生成金属锂形成锂枝晶，锂枝晶一旦长大就会刺破隔膜，造成电池短路，发生故障。
显微镜下的锂枝晶。图片来源：参考文献
只要思想不滑坡 办法总比困难多
锂电池低温性能短板，可是一众科研界大佬的“眼中钉肉中刺”啊，电池领域都快把元素周期表探索完了，区区一个低温就能把人给难住喽？科研人员在研究中有了克服困难的思路——目前，补齐这个短板可以从下面三条路入手。
第一条：换材料。可以换材料加工方式，换电池制作工艺。
低温环境下导致电池放电性能下降的原因是电池内部阻抗太大，通过更换新的电解质材料、电极材料，尽可能的降低低温情况下的电池内部阻抗，从而提升电池的低温性能。
第二条：内预热。人在觉得冷的时候靠自己跺脚、搓手来产生热量，电池也可以这样干。
这条技术路线称为内部预热。在制造电池时，制造商会在电池结构中加上一片薄镍箔，并在上面覆盖有电绝缘聚合物（防止薄镍箔导致电池短路）。一旦电池温度过低，控制器会强制电流通过镍箔，产生大量的热能来迅速加热电池材料。让电池始终在比较良好的工作温度范围内放电。
要是想在低温情况下充电，充电设备会先给电池进行小功率充电，利用充电时电池本身产生的热量来预热电池，等到电池温度上升到一个合适的范围再进行大功率快速充电。
第三条：外加热。可以给电池加装预热设备(好比给人提供暖气、电热炉)。
电池先对预热器件进行小功率的供电，预热器件发热使电池温度上升，等到达合适的工作温度后，电池才进入正常工作状态。部分电动汽车配备了电池预热功能，冬天在使用汽车前对电池进行预热，才能使汽车进入正常的工作状态。
电池预热的方法。图片来源：参考文献
低温锂电池 未来可期
最近，国内首条采用磷酸铁锂电池的寒地电推船“领航一号”在松花江的某条支流成功下水，它能够克服零下三十度的低温。
