本发明公开了一种锂离子电池内部反应离子通量和电势的估计方法，该方法包括：获得计算所需的电池端口和内部待分析点位处状态及参数；计算电池内部待分析点处反应参数；计算电池内部反应离子通量的空间分布函数；计算电池内部电解质电势空间分布函数。本方法考虑锂离子电池仿真技术实用化所要求的快速、准确、简便等特点，通过对锂离子电池电化学机理的合理简化，得到电池内部反应离子通量的空间分布函数的近似解析表达式，并进一步得到电池电解质电势的近似空间分布，在实现对电池内部反应状态准确估计的同时，大幅降低计算复杂度。利用本方法，能够降低传统锂离子电池电化学模型的复杂度，推动其应用于实际工程。