本发明涉及一种一次成形的锂离子电池隔膜及其制备方法和应用，所述电池隔膜包含或由支撑层和填料层组成，其中，所述支撑层包含或由超细主干纤维、热塑性粘结纤维和第一纳米纤维中的至少两种制成，所述填料层包含或由无机填料和第三纳米纤维中的至少一种制成，所述锂离子电池隔膜厚度在19?31μm，最大孔径不大于1μm，300℃处理1h热收缩率小于3％，高温下隔膜仍具有一定强度，保证高温下填料层刚性结构的稳定性和隔离性、满足隔膜在耐热、孔隙和强度方面的要求，综合性能优异。