本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種原位測試鋰離子電池電勢分布裝置及其測試方法。所述裝置包括正極機(jī)構(gòu)、第一隔膜、參比機(jī)構(gòu)、第二隔膜、負(fù)極機(jī)構(gòu)和電解液。在負(fù)極、正極不同位置分別安裝引線，同時在電池內(nèi)部加入?yún)⒈入姌O，在電池充放電過程中、或充放電停止時刻監(jiān)測不同引線與參比電極之間的電壓，可實時獲取電池內(nèi)部的電勢分布。通過本發(fā)明提供的方法，可以快速測定電池內(nèi)部的電勢分布，為設(shè)計出內(nèi)阻更小、電極利用率更高、循環(huán)性能更優(yōu)的電池提供助力。