本发明公开一种质子交换膜燃料单电池的整形装置和方法；所述整形方法，包括以下步骤：步骤一、将经过热压的单电池置于承载单元定位；步骤二、处于单电池上方的下压单元下移与承载单元形成一个将单电池四周包围的压合腔，处于压合腔的单电池受到下压单元和承载单元的平面挤压；于此同时，与单电池面接触形成挤压的两侧通过固体面的接触热传导对单电池降温直至单电池的层状结构各部件导向稳定；步骤三、打开压合腔，下料，单电池整形定型完成；本发明还公开了整形装置；本发明在具有多层结构单电池压合整形的过程配合降温控制各片状结构形变和导向的一致性；所得电池堆气密性提升。