针对锂电池低荷电状态时输出变化大和模型参数辨识困难问题，提出一种基于三次样条插值法的建模与参数辨识方法。首先建立了含SOC动态的三阶3RC-3D等效电路模型，分析了低SOC时应用最小二乘法对不同模型参数进行辨识产生的误差。在此基础上，结合三次样条插值法的拟合特性和合适的边界条件，构造了三次样条插值函数，在SOC≤10%区间进行了模型各参数辨识，并拟合出了模型参数变化曲线。最后，将辨识后的模型参数曲线与混合脉冲功率特性HPPC（Hybrid Pulse Power Characterization）试验的实际测量值进行了对比。从比较结果看，本文所提的辨识方法减小了参数辨识误差，提高了模型精度，验证了在SOC≤10%区间应用三次样条插值法进行锂电池模型参数辨识的有效性。仿真结果表明，基于三次样条插值辨识方法建立的三阶3RC-3D等效电路模型能够高精度地跟踪锂电池输出外特性。