随着可移动消费类电子产品的普及应用，锂离子电池也越来越多的进入我们的日常应用中。相比于其它常用的一次及二次化学电源，锂离子电池有着工作电压高、能量密度高和重量轻等优点，同时也有价格高、通用性不强等缺点，且温度适应性差，特别是在低温环境下放电效率低是锂离子电池化学性能上的主要缺点。如果能提高锂离子电池的低温放电效率，则可以大大拓宽其应用范围。 本文从锂离子电池的原材料的筛选出发，改进了电池的工艺结构和设计参数，以期提高锂离子电池的低温性能。对电解液、隔膜、正极材料和负极材料都进行了筛选，对材料的性能表现做了初步分析，比较了叠片和卷绕两种工艺结构对电池低温性能的影响以及电池设计参数，特别是涂布面密度和压实密度对低温放电的影响。 电解液的筛选区分了不同溶剂和添加剂对电解液低温性能的影响，链状和有支链结构的溶剂配置的电解液低温性能好于环状结构的溶剂，适当的添加剂可以明显提高电解液的低温性能，组份溶剂的融点越低电解液的低温性能越好；干法制成的三层隔膜因为吸液量较少，孔径弯曲程度低使其低温性能好于湿法制成的单层隔膜；正极材料方面钴酸锂的低温性能明显优于锰酸锂和三元复合正极，但是不同规格的钴酸锂之间在低温性能上没表现出明显差异；在负极材料中人造石墨的低温性能好于天然石墨，多晶结构小粒径的材料好于单晶结构大粒径的材料。 叠片结构因为电流分散导出的方式降低了极化、减小了电池阻抗，所以低温性能好于卷绕结构；而低涂布面密度也因为降低了电流密度和放电时锂离子的迁移路径从而使极化降低，提高了电池在低温下的放电效率；正负极片的压实密度对电池的低温性能有一定程度的影响，最佳工艺参数和普通型电池的参数基本相同。 研制的结果表明：使用钴酸锂作为正极，人造石墨F-1作为负极，三层隔膜和有适当添加剂的电解液，以正极涂布密度220g·m-2、压实密度3.7 g·m-3的条件下制成的电池可以达到-30℃环境下1C放电效率90％，0.2C放电效率97％的水平。