为保证锂离子电池的安全健康使用，需要对锂离子的荷电状态进行实时估计，但由于电池内部复杂的电化学特性，且在辨识过程中辨识结果受温度、荷电状态和充放电倍率等非线性因素影响较大，实现准确的状态估计较为困难。文中首先基于二阶RC等效电路研究倍率充放电对锂电池的影响，另外为保证所建电池模型兼具较高精度和较好的实时性，根据最小二乘法对混合脉冲功率特性测试实验数据完成不同荷电状态下的数据拟合、参数辨识等工作，并依据扩展卡尔曼滤波完成对电池荷电状态的状态估计，并验证扩展卡尔曼滤波具备可实施性；最后搭建Simulink锂电池仿真模型并输出对比响应电压波形。实验结果表明该实验方法的有效性，输出电压与实验所得的电压变化趋势基本一致，为锂离子电池的管理系统提供了一定的参考依据。