本公开提供双极复合电极片及其制备方法，以及锂离子电池及其制作方法，属于电池技术领域。双极复合电极片的制备方法包括：PVD工艺在高分子基材一侧沉积第一金属层作为正极集流体；在高分子基材另一侧沉积第二金属层作为负极集流体；PVD工艺在第二金属层沉积锂金属负极；在锂金属负极表面镀保护层；在第一金属层涂布正极材料形成正极。本公开通过PVD沉积直接完成复合集流体和负极的制作，省去传统负极涂布、烘烤、冷压和叠片或卷绕对齐组装工艺，简化工艺流程；锂金属负极沉积均匀，表面平整，锂枝晶少；保护层能避免锂金属负极被空气和有机溶剂腐蚀，避免锂的不可逆消耗。解决现有技术制备工艺复杂，负极中锂消耗、锂枝晶严重，电池性能差等问题。