本发明公开了一种电化学储能电池故障的在线检测方法及装置，该方法包括：采集电池X射线图像数据，对电池X射线图像数据进行分析，生成电池状态标签；将电池X射线图像数据与电池状态标签输入初始机器学习模型中进行训练，生成X射线成像检测模型；获取电池状态标签对应的充放电外部特性数据，将电池状态标签与充放电外部特性数据输入X射线成像检测模型中进行训练，生成电池故障状态检测模型；利用电池故障状态检测模型对当前电池运行故障进行检测，生成电化学储能电池故障检测结果。本方法确保了电池故障检测的内外机理耦合，提升了电化学储能系统运行状态下电池故障检测分析的直观度和准确度。