电动汽车因为节能环保和能量转化效率高等特性在近年来发展迅速。在低温下,作为动力来源的锂离子电池的放电功率和容量等性能严重衰减。且锂离子电池在低温下进行充电时,电池电量常常无法充满甚至在负极上出现锂沉积和锂枝晶。如果锂枝晶继续生长到一定程度,将会导致电池内部短路,发生危险。这些问题都严重影响着电动汽车在北方极寒地区的发展和普及。因此,如何在低温下对锂离子电池进行可靠、高效、安全地低温加热显得尤为重要。针对这一科学问题,本文提出了电池放电给外部加热膜供电的内外结合多段恒流复合加热方法。然后建立了考虑老化的电热耦合模型,通过优化算法得到单体电池平衡加热策略。研究了单体电池中电池老化、加热时间和容量收益的关系。其次建立了电池组模型,通过优化算法优化得到电池组平衡加热策略。最后分别建立了单体电池和电池组在不同状态下的加热电流数据库。主要内容如下:（1）通过电池低温放电特性实验、混合脉冲功率特性实验、低温放电温升实验和等效对流换热系数实验等实验测试,研究了电池在低温下的相关参数变化。根据实验结果、二阶RC电模型、热模型、老化模型建立了考虑老化的低温电热耦合模型。并通过实验验证了模型的精度。（2）提出了多段恒流复合加热方法,建立了电池老化、加热时间、容量收益的多目标非线性优化模型。揭示了电池老化、加热时间和容量收益的关系。在考虑老化的低温电热耦合模型的基础上,提出了基于NSGA—Ⅱ优化算法的平衡加热策略。分析了不同初始状态的单体电池加热策略:当电池初始温度越低,加热时间越长、容量收益越大、电池老化越大、峰值功率收益越大。当初始SOC越大,容量收益越大、峰值功率收益越大。电池初始温度为-20℃时,加热到10℃,所需加热时间为253s,容量收益为4.72Ah,电池老化为0.482（?）。根据电池的不同初始状态以平衡加热策略为基础建立了单体电池加热电流数据库。（3）建立了电池组模型并优化了加热膜的连接和布置方式。优化得到了考虑电池间温差的电池组平衡加热策略。分析了不同初始状态的电池组加热策略:相同初始SOC时,电池组初始温度越低,电池老化越大,加热时间越长,容量收益越大。相同初始温度时,容量收益随着初始SOC增大而增大。电池初始温度为-20℃时,加热到10℃,所需加热时间为217s,容量收益为5.09Ah,电池老化为0.595（?）。根据电池组的不同初始状态以平衡加热策略为基础建立了电池组加热电流数据库。