本发明涉及一种锂离子二次电池用凝胶型聚合物电解质膜及其制备方法，以及一种包含该电解质膜的锂离子二次电池。锂离子二次电池用凝胶型聚合物电解质膜可以通过以下方式得到：采用静电纺丝法制备了聚偏氟乙烯无纺布，通过在空气中对得到的聚偏氟乙烯无纺布辐照电子束，使聚偏氟乙烯无纺布表面活性化，再使甲基丙烯酸甲酯单体与经表面活性化的聚偏氟乙烯无纺布接触，由此得到表面上接枝有聚甲基丙烯酸甲酯的聚偏氟乙烯无纺布。而且，使表面上接枝有聚甲基丙烯酸甲酯的聚偏氟乙烯无纺布吸收一定量的电解液，由此得到锂离子电池电解质膜。本发明由于使用表面上接枝有聚甲基丙烯酸甲酯的聚偏氟乙烯无纺布，故与单独使用聚偏氟乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯以及它们的简单复合物相比，发挥了它们在锂离子电池中的各自优点，并消除单独使用一种材料或几种材料所带来的缺点。这种电解质膜吸收有机电解液后，室温离子电导率高，组装成电池后，表现出良好的大电流放电特性和循环稳定性。