鋰離子電池容量衰減的原因很多，比如材料結構坍塌、副反應消耗鋰、SEI消耗鋰及其造成的內阻增加、析鋰等。為了計算方便，一般的模型中只考慮一到兩種衰減原因。

單粒子模型是對準二維模型的一種簡化：認為極片中所有的活性物顆粒都是相同的，即其內部鋰離子濃度分布和外部所處的環(huán)境都是相同的。

將壽命衰減歸因于電解液溶劑被還原而消耗鋰并導致負極膜層電阻增大時，GangNing等定量地研究了放電深度（DOD）對放電截止電壓的影響，充電截止電壓對Li損失和內阻的影響，以及循環(huán)次數對容量、內阻的影響。仿真結果符合我們對電池的基本理解，其優(yōu)點在于將這些影響定量化。

有研究者認為析鋰在大部分充放電過程中都存在，而且電池容量衰減速率出現(xiàn)拐點（由線性衰減區(qū)過度到非線性衰減區(qū)）是析鋰造成的?；舅悸肥牵涸谘h(huán)前幾圈，SEI膜的形成造成靠近隔膜處的負極局部孔隙率降低，使局部電解液電勢梯度增大，為析鋰創(chuàng)造了條件；而析鋰進一步造成孔隙率減小，形成一個正反饋，最終導致容量的指數衰減?；谶@種考慮，建立由SEI生長和析鋰造成容量衰減的壽命模型。此模型在預測石墨體系的壽命時，雖然對循環(huán)過程中充放電曲線的預測存在些小誤差，但是瑕不掩瑜；對循環(huán)過程中的容量預測準確度較高。模型結果表明，負極電解液電勢從隔膜／負極端到負極／銅箔端逐漸升高；電極電勢分布也符合這個趨勢，在新鮮電池中沒有析鋰現(xiàn)象，循環(huán)到1000圈時，已經發(fā)生析鋰；析鋰首先發(fā)生在靠近隔膜的的負極區(qū)，在恒流充電末端負極電位最低，最容易析鋰。

另外，還可以使用模型來估算容量損失。比如，假設容量損失主要來源于充放電過程中正負極SOC區(qū)間的偏移和活性物質損失，并且以放電開始時正、負極SOC和正負極活性物含量為變量，通過壽命模型和實測放電曲線辨識出活性物損失量和放電開始時正負極SOC?？梢远糠治稣摌O對容量衰減的貢獻。

通過電化學模型對電池進行壽命預測，雖然模型比較復雜，但是由于該模型是基于電池內部實際過程建立的，因而準確性較高。使用模型探索容量損失的主要原因，比對循環(huán)后的電池進行拆解、測試要迅速方便。

以上對鋰離子電池仿真中電化學模型的主要功能做了簡單介紹，不過電化學模型能做的工作遠遠不止這些，其它還有諸如功率、溫升、安全等都能夠使用模型來探索。雖然讓我們自己建立電化學模型會存在對電池內部過程的理解、偏微分方程和非線性方程的求解以及物理場的耦合等多種困難，但是現(xiàn)在有商業(yè)軟件Comsol，能夠幫助我們快速建立電化學模型，減少建模過程需要的時間和精力。