在以聚酰亚胺溶液对热尺寸稳定性较差的隔膜进行表面改性时，聚酰亚胺与这类隔膜的复合方式包括涂覆、静电纺丝等。

聚酰亚胺的引入形式可以是聚酰胺酸或聚酰亚胺，因聚酰亚胺需要在高温下进行亚胺化，故其引入方式需依据所复合的隔膜的热稳定性而定。

胡旭尧等将自制的聚酰亚胺溶于N-甲基吡咯烷酮中，并加入纳米SiO2粒子后得到聚酰亚胺涂层液，将涂层液涂覆于PP隔膜两侧制备了纳米SiO2/聚酰亚胺涂层改性聚丙烯隔膜。经聚酰亚胺涂层改性的PP隔膜在150℃下热收缩率由原来的27%降低至1.8%，尺寸稳定性得到明显改善，提高了电池的使用安全性；且该膜在同样的充放电条件下，其放电比容也由原来的138mAh/g提高至140mAh/g。

黄水寿等将制备的聚酰亚胺酸溶液进行静电纺丝，以熔点高的PET无纺布作为基底，zui后在220～250℃下保温1～3h，制备了PI/PET复合膜。该复合膜具有机械强度高、孔隙率高、吸液保液能力强、热稳定性好的特点。

吴术球等将制备的PI溶于DMAc后，以单向拉伸的聚丙烯隔膜为接收基质，并使聚丙烯隔膜的横向方向与转筒的旋转方向一致，用静电纺丝的方式制备了PI/PP复合隔膜，提高了单向拉伸PP隔膜的横向拉伸强度及整体的穿刺强度，提高了聚丙烯隔膜的热稳定性和安全性。

该方法可以提高传统隔膜的热稳定性，但增加了隔膜的厚度，隔膜厚度的增加会影响电池的充放电倍率和循环性能。