锂离子电池在低温环境下使用时存在容量低、衰减严重、循环倍率性能差、析锂现象明显、脱嵌锂不平衡等问题，使其不能满足某些特定领域的使用。低温环境下，电解液的黏度增大，甚至部分凝固，导致锂离子电池的导电率下降。
低温环境下电解液与负极、隔膜之间的相容性变差。低温环境下锂离子电池的负极析出锂严重，并且析出的金属锂与电解液反应，其产物沉积导致固态电解质界面（SEI）厚度新增。低温环境下锂离子电池在活性物质内部扩散系统降低，电荷转移阻抗（Rct）显著增大。
据有效统计，锂离子电池在零下20℃放电时，只有标称容量的30%左右。一些传统的低温锂离子电池可以满足在-20~+55℃之间正常放电。但是在特种航天、极地科考、特种装备等领域，要求锂离子电池能在-40℃正常工作。因此，低温锂离子电池的出现就有了重大意义。
低温锂离子电池是针对化学电源的性能所固有的低温缺陷而专门研发的一种特种锂离子电池。低温锂离子电池选用VGCF和比表面积在(2000±500)㎡/g的活性炭为添加剂及其相匹配的正负极材料，注入添加特殊添加剂的特种电解液，保证了低温锂离子电池的低温放电功能，同时高温70℃搁置24h体积变化率≦0.5%，具有常规锂离子电池的安全和存储功能。
低温锂离子电池指工作温度在-40℃以下，同时可满足锂离子电池国标GB31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》或者中华人民共和国国家特种标准《锂离子蓄电池组通用规范》要求的锂离子电池。
重要应用领域：特种设备、特种航天、极地科考、寒带抢险、电力通信、公共安全、医疗电子、铁路、船舶、机器人等领域。
低温锂离子电池具有质量轻、比能量高及寿命等优点，被广泛用于各种电子设备。其中低温电池聚合物锂离子电池还具有包装简单、电池的几何外形易于改变、超轻超薄及高安全性等优点成为众多移动电子产品的电源。
普通民用电池-20℃无法使用，低温锂离子电池-50℃仍可正常使用。目前在0℃或以下温度环境下一般采用低温电池。除通信电源外特种的移动电源、信号电源以及小型动力设备驱动电源等也同样要使用低温电池这些电源在野外工作时也同样有低温性能的要求。