本发明公开了一种大型锂电池储能电站电池故障预测方法，包括如下步骤：将大型锂电池储能电站的电池箱集群的历史监测信号作为原始特征库，通过稀疏自编码算法从原始特征库中提取每一采样时刻的电池箱集群的主特征矩阵，基于快速聚类算法搜寻每一采样时刻的聚类中心电池箱，计算电池箱集群的累积偏心距离矩阵，对累积偏心距离矩阵进行归一化处理并设定预警阈值，最终实现储能电站电池故障的预测。本发明实现了大型锂电池储能电站电池故障的预测，可在线运行、计算方便、无特殊要求限制，适用于不同规模的储能电站电池箱集群，可移植性好，有利于检修人员建立合理有效的维修计划，确保电网的安全稳定运行。