Vereinfacht ausgedrückt, gibt der Ladezustand (State of Charge, SoC) Auskunft darüber, wie viel Ladung noch in der Batterie vorhanden ist. Im Idealfall kann der SoC durch Messung der aus der Batterie entnommenen und in die Batterie zurückgeführten Ladung bestimmt werden. Eine Herausforderung besteht darin, dass die Messungen nicht ganz präzise sind, d. h. die Messung der entnommenen und der zugeführten Ladung kann unterschiedlich ausfallen, da die Sensoren nicht in der Lage sind, jede Ladungsänderung zu erfassen. Außerdem steht nicht jede Ladung, die in die Batterie eingeführt wird, später wieder zur Verfügung, da einige Prozesse im Inneren der Batterie durch Nebenreaktionen Ladung verbrauchen. Daher muss der SoC auf andere Weise bestimmt werden, nicht nur durch Messung der ein- und ausgehenden Ladung, sondern auch durch Überprüfung der resultierenden Spannung.

Die außen an der Batterie gemessene Spannung ist die Differenz zwischen dem Kathoden- und dem Anodenpotenzial . Das Kathoden- und Anodenpotenzial wird durch die Menge der im Material gespeicherten Lithiumionen bestimmt. Eine Möglichkeit wäre daher, mit Hilfe einer Nachschlagtabelle zu prüfen, welcher Spannungswert der Menge der in den Batterieelektroden gespeicherten Lithiumionen entspricht, was dann zur Bestimmung des SoC verwendet werden kann. Die Spannung selbst wird jedoch auch von der Temperatur und dem Alter der Batterie beeinflusst. Andere Effekte wie Polarisationen machen die SoC-Bestimmung allein durch Spannungsmessungen ebenfalls schwierig.

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