본 발명은 시뮬레이션하고자 하는 이차전지에 대응하는 다수의 방정식을 포함하는 이차전지 방정식을 설정하는 단계, 설정된 이차전지 모델 방정식의 다수의 방정식 각각을 타임 스텝에 대한 차분 방정식으로 변환하는 단계, 변환된 다수의 차분 방정식을 획득해야하는 다음 타임 스텝에서의 리튬 이온 농도와 전위, 단위부피당 리튬이온의 양을 원소로 포함하는 내부 상태 벡터와 비선형항 벡터를 포함하는 단일 행렬 방정식 형태로 정리하는 단계, 비선형항 벡터를 테일러 근사 기법에 따라 선형 근사하여, 단일 행렬 방정식에 선형 근사된 비선형항 벡터를 대입하는 단계, 내부 상태 벡터의 원소들 중 리튬 이온 농도와 전위, 단위부피당 리튬이온의 양을 구분하고, 구분된 리튬 이온 농도와 전위, 단위부피당 리튬이온의 양에 따라 근사된 비선형항 벡터를 대입된 단일 행렬 방정식을 LU 분해하는 단계 및 LU 분해된 단일 행렬 방정식을 계산하여, 내부 상태 벡터를 계산하는 단계를 포함하여, 저복잡도의 효율적인 연산 기법을 적용하여 저비용의 처리 성능이 낮은 하드웨어로도 이차전지의 내부 상태까지 시뮬레이션할 수 있는 이차전지 시뮬레이션 방법 및 장치를 제공할 수 있다.