本发明公开了一种基于变分自编码器的锂电池缺失观测数据填充方法，步骤包括：S1、获取正常周期内观测的数据；S2、对正常观测数据的数据集合进行标注，确定缺失数据的周期；S3、构建变分自编码器；S4、使用正常数据作为输入，训练该变分自编码器；S5、使用编码器模型，获取正常数据的潜在向量；S6、选取潜在向量的任意两维数据，构建潜在变量坐标系，并观测潜在向量的分布规律，判断所构建的变分自编码器是否符合要求；S7、依照正常数据的潜在向量，线性插值缺失数据的潜在向量；S8、将缺失周期所对应的潜在向量输入到解码器模型当中，重构出缺失数据。本发明的方法，对提升锂离子电池寿命估计的精度和泛化性有重要意义。