Wenn man die besonders tiefen Temperaturen vermeiden will, könnt man in die Box mit der Schaltung noch so etwa wie einen Kühlakku legen, der dann bei z.B. -18 C gefriert. Der kann dann recht viel Wärme Abgeben und so verhindern das die Temperatur wesentlich unter -20 C fällt. Es bleibt dann aber länger bei -18 C. Bei den ganz tiefen Temperaturen frieren sonst auch die Batterien ein. Auch die Batterien geben schon etwas Wärmekapazität.

Als Speicher wäre aber wohl ein anders EEPROM besser geeignet. Der 27LC16 ist doch reichlich klein. Mein Vorschlag wäre da eher so etwas wie Dataflash, also z.B: AT45DB... - die sind auch gleich bis - 40 C spezifiziert, und fast 1000 mal mehr Kapazität.

So schlimm wird es mit der Batteriekapazität nicht werden. Auch wenn man mit den Strom auf 100 µA Bereich kommt, reichen AA Zellen mit 2000 mA noch 20000 Stunden oder gut 2 Jahre. Als Regler würde sich so etwas wie ein MCP1702 anbieten: nur 2 µA Ruhestrom und low drop. Das heißt auch mit 3 Zellen (d.h. ca. 4,8 ... 3.6 V) kriegt man noch stabil 3 V hin. Wirklich sparsam muss es erst werden, wenn eine Lithium Zelle wie CR2032 ausreichen muss.