本发明公开了一种制备预应力电解铜箔的方法及装置，包括以下步骤：(1)配置电解液；(2)阴极板安装：可固定其一端，另一端与传动机构相连；也可以两端均与传动机构相连；传动机构用于对阴极板施加单一的拉应力、压应力或切应力，或是以上多种应力的组合；(3)调试传动机构，观察阴极板的变形；最后往电解槽内注满电解液；(4)制备初始电沉积层；(5)制备第二电沉积层；(6)重复步骤(4)和(5)，即可制备出不同性质的内应力在厚度方向形成了某种梯度交替分布的电解铜箔；(7)将电解铜箔从阴极板上剥离并进行后续的表面处理。本发明能显著地提高铜箔的室温、高温抗拉强度和伸长率，提升铜箔的耐高温性能及寿命。