本发明提供一种直接制备电池级碳酸锂的方法，包括如下步骤：步骤1)：向含锂溶液中加入氢氧化钠溶液，使整个溶液的pH达到12以上，初步除去溶液中的杂质金属离子，过滤，得到第一精制锂液；步骤2)：向第一精制锂液中加入稀酸，调整pH值至小于或等于3，得第二精制锂液；步骤3)：向第二精制锂液中加入螯合剂，然后加入氢氧化钠溶液调节溶液pH至6‑8，得第三精制锂液；步骤4)：向第三精制锂液中加入碳酸钠溶液，加热形成沉淀，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，得到电池级碳酸锂。本方法先用稀酸反调pH值，再用乙二胺二邻苯基乙酸钠络合金属杂质元素，然后用NaOH反调pH值，很好地去除了残余金属杂质元素，提高了碳酸锂纯度。