本发明公开了一种水性改性丙烯酸酯乳液及其制备方法和在锂离子电池隔膜粘结剂中的应用。水性改性丙烯酸酯乳液的聚合单体包括丙烯酸酯、芳香族单体和任选的其他单体，水性改性丙烯酸酯乳液还包括改性氯化聚烯烃，改性氯化聚烯烃为马来酸酐或丙烯酸接枝氯化聚烯烃，氯化聚烯烃为聚氯乙烯或聚氯丙烯，丙烯酸酯、芳香族单体和任选的其他单体共聚形成胶乳，改性氯化聚烯烃被包覆在所述胶乳中。本发明通过将改性氯化聚烯烃先溶解在单体中，再参与预乳液聚合，实现了其水化，得到的水性改性丙烯酸酯乳液粘结性提高，用于锂离子电池隔膜粘结时，隔膜的粘结性能、透气性能均得到提高，水分含量降低。