热电池电解质片改性装置和热电池电解质片改性方法，涉及热电池材料技术。本发明的热电池电解质片改性装置包括：与第一混料单元连接的第一粉末进料器；与第一混料单元连接的等离子发生器；与第一混料单元连接的氩气源；与第二混料单元连接的第二粉末进料器；与第二混料单元连接的氮气源；第一混料单元和第二混料单元的出口皆连接到第三混料单元；第三混料单元的出口通过筛网连接到收集器。本发明的有益效果是，采用本发明技术的热电池电介质材料制成的热电池放电电压和容量皆有显著提升，提高了热电池的性能。