本发明公开了一种锂离子电池放电故障诊断方法及系统，该锂离子电池放电故障诊断方法包括基于传统阈值检测的诊断和基于电压预测模型的诊断。通过将电池电压与截止电压进行比较来检测过放电。如果电池电压大于截止电压，则进入基于电压预测模型的故障诊断，以检测先前的过放电问题，通过电压预测模型进行锂离子电池过放电故障诊断。该诊断方法通过电池电压与截止电压对锂电池进行初步诊断，根据初步诊断的结果确定锂电池是否需要二次诊断，简化了锂电池的故障诊断流程，具有计算量小、精度较高的优点，相比传统基于阈值的过充诊断方法，能够检测到电池组中电池的轻微过放电问题。