本发明公开了一种应用于低温环境下的全固态锂离子电池设计方法，克服现有技术中全固态锂离子电池在低温环境下的容量保持率和倍率性能下降的问题，包括：分析全固态锂离子电池负极低温性失效的主要因素，得到低温环境下负极材料的选择依据；分析全固态锂离子电池正极低温性失效的主要因素，得到低温环境下正极材料的选择依据；对固态电解质在低温条件下性能进行改性，合成固态电解质膜；选择正极和负极材料，并选择装配方式进行装配，得到应用于低温环境下的全固态锂离子电池。从正负极材料体系、固态电解质体系、电池结构制作工艺对全固态锂离子电池进行研究，得到了在低温环境下的电池容量保持率以及电池倍率具有显著提升的全固态锂离子电池。