一、电化学-热耦合模型
从电化学反应产热的角度描述电池产热的模型。理论基础是结合电化学反应动力学和热力学，利用能量守恒定律、结合电能、化学能和热能获得电池内部的反应过程、浓度、电势和温度场的分布 信息 。进而指导电池内部参数的变化对电池电化学性能和热特性的影响。
由John Newman提出。近年研究重点在于如何进一步建立合理可靠的电池电化学-热耦合模型展开，一般通过提高模型维数、细化产热和热传递过程等方法实现。
对大电池来说，电池的外形参数、尺寸质量和边界条件对建立模型都有影响。靠近极耳的部分温度比其他地方高，极耳的分布会影响电池的电压和局部反应速率，极耳对侧分布的 锂离子电池 温度分布较同侧分布时更不均匀。
产热和热传递过程的细化：电池产热是一个复杂过程。正负极、隔膜、集流体、电解液和粘结剂都有产热。考虑三维分层模型，分析电池内部各层的温度分布和生热速率，发现平均生热速率变化程度最大的是负极，正极的变化小。
二、热滥用模型
2004年，陈玉红灯做出详细归纳，将锂离子电池内部的产热来源总结为： SEI 膜的分解反应；嵌锂碳与溶剂的反应、嵌锂碳与氟化粘结剂的反应、电解液的分解反应、正极发生的分解反应、锂金属的反应、正负极活性物质的焓变、电流通过内阻而产生热量等8个方面。
正极和电解液的反应是高温下电池电芯热失控的主要热来源。
三、电-热耦合模型
通过电池内部电流分布 仿真 温度分布，与电化学-热耦合模型指导电池微观结构（如：电极、隔膜厚度、正负极材料粒子大小等）设计，常用来指导电池宏观结构设计。对电池尺寸、电极分布、电极大小、电池组散热系统的 设计 有指导意义。
维度：0维 三维
分层：不分层 三维分层
2012年，李腾等利用Bernardi生热速率理论和有限元方法构建了锂离子电池三维分层多物理量模型，利用该模型仿真了电池的工作电压和温度分布，分析了电池各部分对电池电场和温度场的作用。并通过恒流放电和红外热成像 实验 验证了仿真结果的准确性。在研究中发现电池内部电流密度和温度场分布的不一致在很大程度上过受极耳的影响，建议把极耳加宽。
