本发明公开了一种基于分布控制的锂离子储能电池热失控保护系统及方法，系统包括气体采集终端、信号处理单元、通讯及报警系统，其中气体采集终端安装在电池模组正上方，用于实时采集电池内部释放的气体类型及气体浓度信息，输出表征气体浓度信息的电压信号；信号处理单元用于接收气体采集终端输出的电压信号，对电压信号进行放大、滤波处理，得到平稳的电压信号并重新计算得到对应的气体浓度值；通讯及报警系统用于接收多个信号处理单元输出的气体浓度值，当含有多个电池模组的电池簇内任一气体的气体浓度值超过预设浓度阈值时时发出告警信号。本发明提供了一种高可靠性的储能电池热失控保护系统，在发生热失控事故时保障人员安全和设备安全。