Sıcaklık düşük olduğunda lityum demir fosfat pillerin güç özellikleri büyük ölçüde azalacak ve ciddi durumlarda normal kullanımı etkileyecektir. Bu nedenle donmaya karşı önlemler alınmalıdır. Lityum demir fosfat piller eksi 10 santigrat derecenin altındaki sıcaklıklarda kullanılamaz. İster üçlü lityum pil, ister lityum demir fosfat pil olsun, eksi 10 santigrat derecenin altındaki sıcaklıklar pilin performansı üzerinde belirli bir etkiye sahip olacaktır.
Düşük sıcaklıklarda lityum demir fosfat pillerin iç direnci ve kapasitesi azalacak, hatta pilin yapısında geri dönülemez hasarlara neden olacaktır. Üçlü lityum pillerle karşılaştırıldığında, lityum demir fosfat piller kışın çok düşük performans gösterir. Ortam sıcaklığı eksi 10 derece olduğunda, lityum demir fosfat pillerin kapasitesi %40-50 oranında azalacaktır; Sıcaklık eksi 20 dereceye ulaştığında pilin doğrudan deşarj kapasitesini kaybetmesi muhtemeldir. Bu nedenle lityum demir fosfat pillerin çalışma sıcaklığının alt sınırı eksi 20 derece civarındadır (üçlü lityum piller için yaklaşık eksi 30 derece).
Lityum demir fosfat pillerin kışın düşük sıcaklıktaki ortamlarda bu kadar düşük deşarj performansına sahip olmasının nedeni yine de hammaddelerinin özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Pilin pozitif elektrot malzemesi olan lityum demir fosfatın iletkenliği zayıftır ve polarizasyona eğilimlidir, bu da pil kapasitesinin düşmesine neden olur.
Lityum demir fosfat pillerin içindeki elektrolitin viskozitesi de düşük sıcaklıktaki ortamlarda artar, bu da lityum iyonlarının göç empedansında bir artışa, lityum iyonlarının daha yavaş difüzyon hızına ve pil etkinliğinde bir azalmaya yol açar. Aynı zamanda lityum demir fosfat pillerin bağlayıcısı da düşük sıcaklıktan etkilenerek pil performansının düşmesine neden olur.
Ayrıca düşük sıcaklıktaki ortamlarda lityum demir fosfat pillerin negatif elektrotu üzerindeki SEI filmi de kalınlaşacak ve buna bağlı olarak empedansı artacak ve SEI filmleri arasındaki lityum iyon iletim oranının azalmasına yol açacaktır. Bu nedenle, lityum demir fosfat pillerinin kışın ciddi dayanıklılık kaybı, malzemelerinin bir özelliğidir. Şu anda büyük otomobil üreticileri kapasite düşüşünü yalnızca akü sıcaklık yönetim sistemleri kurarak ve düşük sıcaklıkta ısıtma işlevleri sağlayarak hafifletebiliyor.
