本发明提供一种提高阻挡层厚度均匀性的装填装置及制备方法，用于温差电池制备；该装填装置包括固定架、筛网组件、挡板和振动装置，其中固定架包括第一水平板和第二水平板，筛网组件与挡板均设置于第一水平板，第二水平板用于固定烧结模具；筛网组件包括锥形筒体和筛网，振动装置与固定架相连，使筛网组件中的阻挡层粉末均匀落入烧结模具中。本发明提出的制备方法为采用上述装填装置进行装填，烧结后切除多余的阻挡层。本发明的有益效果是通过设置筛网组件和振动装置，使阻挡层粉末更加均匀的填装于烧结模具，从而使烧结后的阻挡层与方钴矿层之间的界面更加平整，能够通过切除多余的阻挡层，保证阻挡层的有效厚度，使电池具有更好的电性能。