มีสองวิธีในการสร้างแบบจําลองรุ่นแบตเตอรี่ลิเธียม หนึ่งคือการดําเนินการทดลองจํานวนมากบนแบตเตอรี่สะสมข้อมูลการทดลองจําลองข้อมูลที่เก็บรวบรวมและสรุปกฎหมายของการเปลี่ยนแปลงของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน อื่น ๆ คือการดําเนินการจํานวนมากของการทดลองในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน การวิจัยเกี่ยวกับพฤติกรรมด้วยกล้องจุลทรรศน์ของแบตเตอรี่ไอออนผ่านคําอธิบายของพฤติกรรมด้วยกล้องจุลทรรศน์ด้วยความช่วยเหลือของวิธีการคอมพิวเตอร์สร้างแบบจําลองทางทฤษฎี รุ่นแบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่รวมถึงรูปแบบความต้านทานภายในรูปแบบวงจรเทียบเท่ารูปแบบอัลกอริทึมทางพันธุกรรมรูปแบบเครือข่ายประสาทและแบบจําลองทางเคมีไฟฟ้า
รุ่นแบตเตอรี่ลิเธียม
1.รูปแบบความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่น
รุ่นความต้านทานภายในเป็นรุ่นแบตเตอรี่ที่ง่ายที่สุดซึ่งมักใช้ในการทํานายความจุของแบตเตอรี่ [] โดยทั่วไปความจุของแบตเตอรี่จะแตกต่างกันไปตามแรงดันไฟฟ้าและความต้านทานภายใน เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าจะเปลี่ยนแตกต่างกันภายใต้กระแสการปล่อยที่แตกต่างกันนักวิจัยจึงพยายามสร้างความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานภายในและความจุ อย่างไรก็ตามความต้านทานภายในไม่ใช่ค่าภายในและรูปแบบความต้านทานภายในต้องการข้อมูลการทดลองจํานวนมาก ตัวอย่างเช่นความจุสูงสุดของแบตเตอรี่จะเปลี่ยนที่อุณหภูมิที่แตกต่างกันแรงดันไฟฟ้าขาออกของแบตเตอรี่จะเปลี่ยนในอัตราปัจจุบันที่แตกต่างกันและความต้านทานภายในของแบตเตอรี่จะเปลี่ยนที่อุณหภูมิที่แตกต่างกัน ตามข้อมูลที่ได้รับจากการทดลองความต้านทานภายในของแบตเตอรี่จะใช้ในการกําหนดความจุของแบตเตอรี่ตามสภาพแวดล้อมการใช้งานที่แตกต่างกันของแบตเตอรี่ดังนั้นรุ่นจึงอยู่ใกล้กับฐานข้อมูลมากขึ้น
2.วงจรเทียบเท่ารุ่นของแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่น
เนื่องจากแบตเตอรี่จะสะท้อนถึงลักษณะบางอย่างของความต้านทานและความจุภายใต้การกระทําของกระแสไฟฟ้า v.Johson16]A;]A; เสนอว่าวงจรเทียบเท่าสามารถใช้ในการสร้างรุ่นแบตเตอรี่เพื่อจําลองประสิทธิภาพแบบไดนามิกและแบบคงที่ของแบตเตอรี่ วงจรเทียบเท่าพื้นฐานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ V และ V แสดงถึงแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดและแรงดันไฟฟ้าขาออกของแบตเตอรี่ R คือความต้านทานภายในของแบตเตอรี่และวงจรขนาน RG จะจําลองลักษณะภายนอกของแบตเตอรี่
3.อัลกอริทึมทางพันธุกรรมรุ่นของแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่น
โมเดลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตามอัลกอริทึมทางพันธุกรรมโดยทั่วไปสามารถวิเคราะห์ข้อมูลการทดลองแก้สมการและวิธีการอื่น ๆ เพื่อสร้างแบบจําลองเพื่อจําลองลักษณะของแบตเตอรี่ แต่เนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีภายในแบตเตอรี่มีความซับซ้อนมากจึงเป็นการยากที่จะหาฟังก์ชั่นที่เหมาะสมเพื่ออธิบายรุ่นแบตเตอรี่ อัลกอริทึมทางพันธุกรรมนั้นง่ายต่อการคํานวณและฟังก์ชั่นเอาต์พุตมีความยืดหยุ่นมากและสามารถใช้ในการสร้างรุ่นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
4.เครือข่ายประสาทรุ่นของแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่น
วิจัยความเป็นไปได้ของการใช้อัลกอริธึมเครือข่ายประสาทเพื่อสร้างแบบจําลองแบตเตอรี่สร้างแบบจําลองแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและทํานายพลังงานที่เหลือของแบตเตอรี่ในรถยนต์ไฟฟ้าได้สําเร็จ
อัลกอริธึมเครือข่ายประสาทและอัลกอริธึมเลือนถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อใช้จุดที่แข็งแกร่งเพื่อประกอบขึ้นสําหรับข้อบกพร่องของอัลกอริธึมทั้งสองเพื่อประเมินความจุที่เหลืออยู่ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและปรับปรุงความแม่นยําในการประมาณค่าของอัลกอริทึมเดียว
5.แบบจําลองไฟฟ้าเคมีของแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่น
แบบจําลองทางเคมีไฟฟ้าขึ้นอยู่กับเคมีพื้นฐานของแบตเตอรี่ รูปแบบหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะค่อยๆจัดตั้งขึ้นบนพื้นฐานของการวิจัยของเวสต์ในปี 1982 เมื่อศึกษาอิเล็กโทรดที่มีรูพรุนประกอบด้วยอนุภาควัสดุที่ใช้งานเส้นใยเวสต์ได้จัดตั้งแบบจําลองอิเล็กโทรดที่มีรูพรุนสองมิติโดยสมมติว่าขั้นตอนการแก้ปัญหาในแบตเตอรี่เป็นระบบการแก้ปัญหาไบนารีการตั้งค่าค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายเป็นค่าคงที่และกระบวนการกระจายเฟสที่เป็นของแข็งคือขั้นตอนการควบคุมกระบวนการทางเคมีไฟฟ้าจะถูกเพิกเฉย เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมยังเป็นระบบอิเล็กโทรดที่มีรูพรุนเมื่อศึกษารุ่นแบตเตอรี่ Li:LiClO4: TIS2 จึงใช้วิธีการประมวลผลที่คล้ายกัน เมื่อพิจารณาถึงโครงสร้างของแบตเตอรี่โครงสร้างของไดอะแฟรมจะถูกนําเข้าสู่รุ่น ผลการวิจัยของ Mao et al. แสดงให้เห็นว่ายิ่งตัวคั่นบางลงแบตเตอรี่สามารถปล่อยพลังงานได้มากเท่านั้น อย่างไรก็ตามเนื่องจากรุ่นนี้ไม่ใช่รุ่นแบตเตอรี่ที่แท้จริงจึงศึกษาหลักการของอิเล็กโทรดเดียวเท่านั้นและไม่สร้างแบบจําลองแบตเตอรี่โดยรวมดังนั้นรุ่นจึงไม่สามารถจําลองลักษณะทางเคมีของแบตเตอรี่ได้อย่างเต็มที่ ในรุ่นข้างต้นสันนิษฐานว่ากระบวนการตัดกันของลิเธียมไอออนนั้นรวดเร็วอนันต์ดังนั้นจึงมีระบบสมดุลไฟฟ้าเคมีที่อินเทอร์เฟซอิเล็กโทรด / อิเล็กโทรไลต์ กล่าวอีกนัยหนึ่งความเข้มข้นของพื้นผิวอนุภาค OCP (Open Circuit Potential) ของแบตเตอรี่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ใกล้เคียง
เมื่อ Doyle กําลังศึกษาแบตเตอรี่ Li:PEO3LiCF3SO3:TiS2 เขาสร้างแบบจําลองแบตเตอรี่ที่แท้จริงตามรุ่นอิเล็กโทรดที่มีรูพรุน สมการ Butler-Wolmer ใช้เพื่ออธิบายปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในแต่ละอิเล็กโทรดและกฎของ Fick ใช้เพื่ออธิบายปรากฏการณ์การแพร่กระจายของอนุภาคลิเธียมภายในอิเล็กโทรดและค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายจะถือว่าคงที่ เมื่อปฏิกิริยาทางเคมีเกิดขึ้นปริมาตรของแบตเตอรี่จะเปลี่ยนละเลยที่ไดอะแฟรมแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะผ่านไดอะแฟรมเพื่อสร้างชั้นของฟิล์ม SEI ซึ่งง่ายขึ้นเป็นความต้านทานฟิล์ม รุ่นแบตเตอรี่ไม่พิจารณาการเกิดปฏิกิริยาด้านข้าง บนพื้นฐานของ [1], Fuller [1] et al. สร้างสมการที่อธิบายลักษณะทางเคมีของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนภายใต้ทฤษฎีการแก้ปัญหาเจือจางและสร้างแบบจําลองแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไป การศึกษาของ Fuller et al. อธิบายการเชื่อมต่อระหว่างศักยภาพวงจรเปิดของ ocP แบตเตอรี่และ SOC และงานนี้มีความสําคัญอย่างยิ่ง การวิจัยแสดงให้เห็นว่าความสัมพันธ์ระหว่างเส้นโค้ง OCP และ SOc นั้นไม่เป็นเส้นตรงและความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นปัจจุบันและเส้นโค้งนั้นใกล้เคียงกันมาก ยิ่งอัตราการเปลี่ยนแปลงของเส้นโค้ง OCP และ SOc มากเท่าใดการกระจายความหนาแน่นในปัจจุบันก็สม่ําเสมอเท่านั้น ต่อจากนั้น Nalin และ Giacomo et al. ใช้วิธีการองค์ประกอบ จํากัด เพื่อแก้ปัญหารูปแบบทางเคมีของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนบนพื้นฐานของรุ่นก่อนและเปรียบเทียบรุ่นที่แก้ไขแล้วกับลักษณะการปล่อยแบตเตอรี่จริง
