CN110616055B - 一种水性粘结剂及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水性粘结剂，所述粘结剂为枝接有聚丙烯酸长支链或丙烯酸单体与烯烃单体的共聚和长支链的水溶性增强聚乙烯醇。所述水性粘结剂改善了聚乙烯醇分散浆料时易起皮和引气的缺陷，所述制备方法精确的引入长支链，改善高克容量硅基负极的循环性能，显著抑制极片膨胀。

Description

一种水性粘结剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，涉及一种锂离子二次电池电极材料，具体涉及一种水性粘合剂及其制备方法和用途。
背景技术
目前为了解决非碳质负极活性物质的循环体积膨胀而引起电池变形、劣化等问题，开发高粘结强度和能够均匀分散膨胀应力的粘合剂来实现高容量非碳质活性物质负极的循环稳定性。另一方面，因绿色环保意识加强，电池厂商首选采用水性粘结剂作为锂离子电池负极粘结材料。
CN 101361212 A公开了一种聚合度大于2500、皂化度大于90％的聚乙烯醇粘合剂，但本发明人研究证实，未进行水溶性增强改性的聚乙烯醇作为粘合剂时对浆料的分散性能差，高速分散时聚乙烯醇易导致浆料表面结皮和引气，影响了硅基负极极片性能的发挥，同时充放电循环后极片膨胀大。另一方面，聚乙烯醇高分子链拓扑结构为线性结构，在极片中，粘结剂添加量较低，聚合物分子量间物理缠结效应弱以及分子间作用位点少，这样使得粘结剂均匀分散膨胀力效果差。
CN 102412401 A通过引入一定碱金属氢氧化物中和的聚丙烯酸和聚乙烯醇复合并高温交联作为硅基负极的粘合剂，展现出高的粘结力并提升电池循环性能，但这样的一种粘合剂本身较脆不利于极片加工。CN 101507020 A将聚乙烯醇和聚氨基甲酸酯制备半互穿网络粘合剂作为硅基负极粘合剂，展现出较好的粘结力，具有好的电解质电阻和改善的拉伸性能，提升电池的容量或功率输出性能。CN 101529625 A通过将聚合度大于3000和皂化度大于80％的聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮进行复合，作为硅基或锡基负极材料的粘合剂，从而减少极片的膨胀。
CN 104247088 A通过乙酸乙烯酯和丙烯酸共聚并醇解得到了羧基改性的聚乙烯醇，提升了聚乙烯醇的耐热性能，并作为二次电池隔膜陶瓷粉末的粘合剂。CN 101260282 A采用聚乙烯醇或其缩醛衍生物作为主体聚合物，采取两种或两种以上不同极性单体作为接枝共聚物，制备高粘度的乳液并作为电池的正极粘合剂，解决正极压实密度偏低以及极片干燥后较脆的问题。
CN 105914377 A通过对生物质水溶性高分子或合成水溶系高分子进行迈克尔加成反应或接枝共聚制备多分枝结构的水性粘结剂，但接枝反应或迈克尔加成反应极易导致生物质水溶性高分子降解。另一方面，采用合成水溶性高分子避免上述缺陷，但由于本证接枝效率低，无法控制接枝密度和接枝链长。CN 105958075 A将聚乙烯醇作为底物，以亲水单体和亲油单体经迈克尔加成改性制备了一种多元功能化改性聚乙烯醇水性粘结剂。但值得提出的是，迈克尔加成改性后，残留的小分子单体存在对浆料分散和粘结剂性能影响较大。
但目前而言，市场上仍未出现一种具有特别适用于硅基负极的水性粘结剂。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种水性粘结剂及其制备方法和应用，所述水性粘结剂改善了聚乙烯醇分散浆料时易起皮和引气的缺陷，所述制备方法精确的引入长支链，改善高克容量硅基负极的循环性能，显著抑制极片膨胀。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明目的之一在于提供一种水性粘结剂，所述粘结剂为枝接有聚丙烯酸长支链或丙烯酸单体与烯烃单体的共聚和长支链的水溶性增强聚乙烯醇。
作为本发明优选的技术方案，所述烯烃单体包括磺酸基烯基单体、羧基烯基单体或胺基烯基单体中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：磺酸基烯基单体和羧基烯基单体的组合、羧基烯基单体和胺基烯基单体的组合、胺基烯基单体和磺酸基烯基单体的组合或磺酸基烯基单体、羧基烯基单体和胺基烯基单体的组合等。
优选地，所述磺酸基烯基单体包括苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、2-甲基烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸乙酯磺酸钠或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：苯乙烯磺酸钠和乙烯基磺酸钠的组合、乙烯基磺酸钠和烯丙基磺酸钠的组合、烯丙基磺酸钠和2-甲基烯丙基磺酸钠的组合、2-甲基烯丙基磺酸钠和甲基丙烯酸乙酯磺酸钠的组合、甲基丙烯酸乙酯磺酸钠或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的组合或乙烯基磺酸钠、烯丙基磺酸钠和2-甲基烯丙基磺酸钠的组合等。
优选地，所述羧基烯基单体包括富马酸、甲基丙烯酸、衣康酸或衣康酸单丁酯中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：富马酸和甲基丙烯酸的组合、甲基丙烯酸和衣康酸的组合、衣康酸和衣康酸单丁酯的组合、衣康酸单丁酯和富马酸的组合或富马酸、甲基丙烯酸和衣康酸的组合等。
优选地，所述胺基烯基单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的组合、甲基丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺的组合、N-羟甲基丙烯酰胺和N,N-二甲基丙烯酰胺的组合、N,N-二甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺的组合或丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述水性增强聚乙烯醇为聚乙烯醇和化合物A反应得到，其中所述化合物A的结构如式I所示：
Figure BDA0001701124820000041
其中，R1为不存在或C1～C4的直链亚烷基或支链亚烷基，R2为氨基、羟基、
Figure BDA0001701124820000042
其中，所述C1～C4的直链亚烷基或支链亚烷基可以是C1、C2、C3或C4的直链亚烷基或支链亚烷基中的任意一种。
其中，连续功能化改性的具有长支链的高水溶性聚乙烯醇，能够对浆料进行高效分散，且长时间分散条件下无结皮和引气性。作为高克容量硅基负极水性粘结剂，能够显著抑制膨胀，提升循环性能。
本发明目的之二在于提供一种上述水溶性粘结剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)聚乙烯醇溶液与碱性物质的水溶液混合，加入化合物A反应，降温，得到水溶性增强聚乙烯醇溶液；
(2)将步骤(1)得到的水溶性增强聚乙烯醇溶液与化合物B和丙烯酸单体或丙烯酸单体和烯烃单体的组合物混合反应，加入引发剂并继续反应，得到水性粘结剂；
其中，所述化合物B的结构如式II所示：
Figure BDA0001701124820000043
R3为苯基或亚甲氧基。
其中，当R3为苯基时，连接于苯基上的环氧乙烷基和乙烯基的位置关系可以是邻位、间位或对位中的任意一种。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述聚乙烯醇的聚合度为100～8000，如100、200、500、800、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000或8000等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为1000～6000。
优选地，步骤(1)所述聚乙烯醇的醇解度为60～99.99％，如60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或99％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为80～99.99％。
优选地，步骤(1)所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量分数为5～45％，如5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％或45％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述碱性物质为氢氧化锂和/或氢氧化钠。
优选地，步骤(1)所述碱性物质水溶液中碱性物质的质量分数为0.1～15％，如0.1％、0.2％、0.5％、1％、2％、5％、8％、10％、12％或15％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述碱性物质与聚乙烯醇单体的摩尔比为(0.005～10):1，如0.005:1、0.01:1、0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述混合的温度为25～60℃，如25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述混合在搅拌下进行。
优选地，所述搅拌的时间为0.5～3h，如0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h或3h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述化合物A与聚乙烯醇单体的摩尔比为(0.005～100):1，如0.005:1、0.01:1、0.1:1、0.5:1、1:1、10:1、20:1、50:1、80:1、90:1或100:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述反应的温度为60～90℃，如60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃或90℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述反应的时间为0.5～10h，如0.5h、1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h或10h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述降温至30～60℃，如30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述化合物B与聚乙烯醇单体的摩尔比为(0.0005～10):1，如0.0005:1、0.001:1、0.01:1、0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、5:1、8:1或10:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述丙烯酸单体或丙烯酸单体与烯烃单体组合物与聚乙烯醇单体的摩尔比为(0.003～80):1，如0.003:1、0.01:1、0.05:1、0.1:1、0.5:1、1:1、5:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1或80:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述丙烯酸单体与烯烃单体组合物中丙烯酸单体的质量占组合物总质量的0.1～100％，不包括100％，如0.1％、0.2％、0.5％、1％、2％、5％、8％、10％、20％、50％、80％、90％或99％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用％。
优选地，步骤(2)所述混合反应的温度为30～60℃，如30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述混合反应的时间为0.5～6h，如0.5h、1h、2h、3h、4h、5h或6h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述引发剂为无机过氧化物引发剂和/或氧化还原引发剂。
优选地，所述无机过氧化物引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：过硫酸铵和过硫酸钠的组合、过硫酸钠和过硫酸钾的组合、过硫酸钾和过硫酸铵的组合或过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾的组合等。
优选地，所述氧化还原引发剂为过硫酸铵和亚硫酸钠的组合或者过硫酸铵和亚硫酸氢钠的组合。
优选地，步骤(2)所述引发剂的加入量为烯酸单体或丙烯酸单体与烯烃单体组合物的质量的0.0001～1.5％，如0.0001％、0.001％、0.01％、0.1％、0.2％、0.5％、0.8％、1.0％、1.2％或1.5％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述加入引发剂后继续反应的温度为30～90℃，如30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃或90℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述加入引发剂后继续反应的时间为0.5～18h，如0.5h、1h、2h、5h、8h、10h、12h、15h或18h等，，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明目的之三在于提供一种上述水性粘结剂的用途，所述水性粘结剂用于锂离子电池的制备。
本发明采用连续功能化方法，首先对聚乙烯醇进行水溶性增强改性，然后在对主链进行双键功能化，最后通过丙烯酸作为第一共聚单体和其他烯烃单体接枝共聚，制备长支链结构的水溶性聚乙烯醇基水性粘结剂，该粘结剂长支链结构增强了粘结剂在极片中及时较低的低添加量下粘结剂聚合物分子链间的物理缠结，并且增加了分子链间作用力位点，使得本发明的水性粘结剂优异的分散性能和均匀分散膨胀力，特别适用于硅基负极粘合剂。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供一种水性粘结剂，所述水性粘结剂改善了聚乙烯醇分散浆料时易起皮和引气的缺陷，改善高克容量硅基负极的循环性能，显著抑制极片膨胀，50周容量保持率在90％左右，而50周极片膨胀率在60％左右；
(2)本发明提供一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法在聚乙烯醇分子上精确的引入长支链，且制备方法简单，适用于工业化生产。
附图说明
图1为使用本发明实施例1制备得到的水性粘结剂制备得到的电池极片的SEM图；
图2为使用本发明对比实施例1制备得到的水性粘结剂制备得到的电池极片的SEM图。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将80g聚乙烯醇(1.81mol，聚合度3000，醇解度99％)加入到320g去离子水中，升温至90℃，搅拌溶解0.5h，降温至40℃，与70g质量分数为20％氢氧化钠水溶液(0.35mol)，搅拌混合1h，加入50g质量分数为60％的丙烯酰胺水溶液反应(0.42mol)，然后升温至70℃，保温反应4小时，然后降温至60℃，得到水溶性增强的聚乙烯醇溶液；
(2)将步骤(1)得到的水溶性增强的聚乙烯醇溶液与4g烯丙基缩水甘油醚(0.035mol)，22.7g丙烯酸(0.315mol)搅拌混合反应1h，加入0.54g质量分数为5％的过硫酸铵水溶液，60℃下继续反应10h，得到淡黄色粘稠液体，即为水性粘结剂。
实施例2
一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法除将22.7g丙烯酸替换成15g丙烯酸和22.1g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以外，其他方法均与实施例1相同。
实施例3
一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法除将除将22.7g丙烯酸替换成15g丙烯酸和19.88g衣康酸单丁酯以外，其他方法均与实施例1相同。
实施例4
一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将80g聚乙烯醇(1.81mol，聚合度2500，醇解度99％)加入到320g去离子水中，升温至90℃，搅拌溶解0.5h，降温至40℃，与100g质量分数为30％氢氧化钠水溶液(0.75mol)，搅拌混合1h，加入89.2g质量分数为60％的丙烯酰胺水溶液反应(0.75mol)，然后升温至70℃，保温反应4h，然后降温至60℃，得到水溶性增强的聚乙烯醇溶液；
(2)将步骤(1)得到的水溶性增强的聚乙烯醇溶液与4g烯丙基缩水甘油醚(0.035mol)，48.7g丙烯酸(0.675mol)搅拌混合反应1h，加入1.16g质量分数为5％的过硫酸铵水溶液，60℃搅拌反应10h后，得到黄色粘稠液体，即为水性粘结剂。
实施例5
一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法除加入1g烯丙基缩水甘油醚以外，其他方法均与实施例4相同。
实施例6
一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法除聚乙烯醇增至120g以外，其他方法均与实施例4相同。
实施例7
一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将80g聚乙烯醇(1.81mol，聚合度100，醇解度60％)加入到320g去离子水中，升温至90℃，搅拌溶解0.5h，降温至25℃，与100g质量分数为30％氢氧化锂水溶液(1.5mol)，搅拌混合1h，加入152.5g质量分数为60％的3-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸水溶液反应(0.5mol)，然后升温至60℃，保温反应10h，然后降温至30℃，得到水溶性增强的聚乙烯醇溶液；
(2)将步骤(1)得到的水溶性增强的聚乙烯醇溶液与7.3g对环氧乙烷基苯乙烯(0.05mol)，48.7g丙烯酸(0.675mol)和11.6g富马酸(0.1mol)搅拌混合反应6h，加入1.5g质量分数为5％的过硫酸钠水溶液，30℃下搅拌反应18h后，得到黄色粘稠液体，即为水性粘结剂。
实施例8
一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将100g聚乙烯醇(2.27mol，聚合度8000，醇解度80％)加入到320g去离子水中，升温至90℃，搅拌溶解0.5h，降温至25℃，与100g质量分数为20％氢氧化钠水溶液(0.5mol)，搅拌混合1h，加入281.7g质量分数为60％的3-丙烯酰胺基丙磺酸水溶液反应(1mol)，然后升温至90℃，保温反应0.5h，然后降温至60℃，得到水溶性增强的聚乙烯醇溶液；
(2)将步骤(1)得到的水溶性增强的聚乙烯醇溶液与14.6g邻环氧乙烷基苯乙烯(0.1mol)，48.7g丙烯酸(0.675mol)和17.2g甲基丙烯酰胺(0.2mol)搅拌混合反应0.5h，加入1.5g质量分数为5％的过硫酸钾水溶液，90℃下搅拌反应0.5h后，得到黄色粘稠液体，即为水性粘结剂。
对比例1
一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法除使用聚合度2500，醇解度99％的聚乙烯醇未进行水溶性增强改性外，其他步骤均与实施例4相同。
对比例2
一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法单独使用实施例1制备的水溶性改性聚乙烯醇作为锂离子电池的粘合剂。
对比例3
一种水性粘结剂的制备方法，所述制备方法除烯丙基缩水甘油醚不加入外，其他条件均与实施例1相同。
对比例4
使用市售的CMC/SBR体系作为粘结剂组进行电池性能测评。
对实施例1-8以及对比例1-4制备得到的水性粘结剂进行对浆料分散性进行研究。使用实施例1-8以及对比例1-4制备得到的水性粘结剂制备电机极片，并对极片的剥离强度、柔韧性以及电化学性能进行测试，测试方法如下所示，结果如表1所示。
电池极片的制作：
将上述实施例以及对比例中所述的粘合剂用于硅基/石墨复合负极材料极片的制作。
作为硅基/石墨复合负极材料，优选SiOx/C或含有Si及C的Si-C复合材料与天然石墨或人造石墨进行复合制备。
本发明，优选地使用克容量为600mAh/g的硅基/石墨复合负极材料。
硅基复合负极材料质量分数为92.0wt％，导电炭黑4.0wt％，以固含量计质量分数为4w％的实施例所述的水性粘合剂(记为L-PVA)，按照总固体成份为45％的比例加入适量去离子水，制成电池极片浆料。将分散均匀的浆料过100目筛网后，涂布于作为集流体的10μm厚铜箔上，120℃干燥5分钟后，室温下以10×104N/m的单位长度载荷压延而获得电极极片。
剥离强度的测定：将实施例和对比例的电极极片切成20cm×2.5cm的长条状，在集流体侧用双面胶粘接厚1mm的钢板，在涂布层侧粘贴透明胶带，用拉伸试验机以100mm/min的速度朝180°方向剥离，并测定剥离应力。
浆料分散研究：将实施例和对比例分散的浆料进行静置观察浆料表面形态，起皮状态记为×，浆料光滑均匀记为⊙。浆料引气记为×，浆料无气泡或非常少量记为⊙。
极片柔韧性评价：将实施例和对比例的辊压后极片的集流体一侧放置直径Φ＝3mm芯棒，并进行弯折实验，通过光学显微镜观察此时极片的状态，极片完好记为○，发生脱落或者开裂记为×。
电池性能评价：将上述极片制作模拟电池并采用恒流法测试其充放电循环的首次库仑效率和循环50次后的库伦效率和容量保持率，充放电循环50周后，极片嵌锂状态下极片厚度增加值与充放电前极片厚度的比值记为极片膨胀率(％)。
表1
Figure BDA0001701124820000131
Figure BDA0001701124820000132
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (28)

1.一种水性粘结剂，其特征在于，所述粘结剂为枝接有聚丙烯酸支链或丙烯酸单体与烯烃单体的共聚和支链的水溶性增强聚乙烯醇；
所述水性粘结剂由如下方法制备，所述方法包括以下步骤：
(1)聚乙烯醇溶液与碱性物质的水溶液混合，加入化合物A反应，降温，得到水溶性增强聚乙烯醇溶液；
(2)将步骤(1)得到的水溶性增强聚乙烯醇溶液与化合物B和丙烯酸单体或丙烯酸单体和烯烃单体的组合物混合反应，加入引发剂并继续反应，得到水性粘结剂；
步骤(1)所述聚乙烯醇的聚合度为1000～6000；
步骤(2)所述化合物B与聚乙烯醇单体的摩尔比为(0.0005～10):1；
步骤(2)所述丙烯酸单体或丙烯酸单体与烯烃单体组合物与聚乙烯醇单体的摩尔比为(0.003～80):1；
步骤(2)所述丙烯酸单体与烯烃单体组合物中丙烯酸单体的质量占组合物总质量的0.1～100％，不包括100％；
其中，所述化合物A的结构如式I所示：
Figure FDA0003584309900000011
其中，R1为不存在或C1～C4的直链亚烷基或支链亚烷基，R2为氨基、羟基、
Figure FDA0003584309900000012
所述化合物B的结构如式II所示：
Figure FDA0003584309900000013
Figure FDA0003584309900000021
R3为苯基或亚甲氧基。
2.根据权利要求1所的水性粘结剂，其特征在于，所述烯烃单体包括磺酸基烯基单体、羧基烯基单体或胺基烯基单体中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求2所的水性粘结剂，其特征在于，所述磺酸基烯基单体包括苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、2-甲基烯丙基磺酸钠、甲基丙烯酸乙酯磺酸钠或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求2所的水性粘结剂，其特征在于，所述羧基烯基单体包括富马酸、甲基丙烯酸、衣康酸或衣康酸单丁酯中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求2所的水性粘结剂，其特征在于，所述胺基烯基单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合。
6.一种权利要求1-5任一项所述的水性粘结剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)聚乙烯醇溶液与碱性物质的水溶液混合，加入化合物A反应，降温，得到水溶性增强聚乙烯醇溶液；
(2)将步骤(1)得到的水溶性增强聚乙烯醇溶液与化合物B和丙烯酸单体或丙烯酸单体和烯烃单体的组合物混合反应，加入引发剂并继续反应，得到水性粘结剂；
其中，所述化合物A的结构如式I所示：
Figure FDA0003584309900000022
Figure FDA0003584309900000031
其中，R1为不存在或C1～C4的直链亚烷基或支链亚烷基，R2为氨基、羟基、
Figure FDA0003584309900000032
所述化合物B的结构如式II所示：
Figure FDA0003584309900000033
R3为苯基或亚甲氧基；
步骤(1)所述聚乙烯醇的聚合度为1000～6000；
步骤(2)所述化合物B与聚乙烯醇单体的摩尔比为(0.0005～10):1；
步骤(2)所述丙烯酸单体或丙烯酸单体与烯烃单体组合物与聚乙烯醇单体的摩尔比为(0.003～80):1；
步骤(2)所述丙烯酸单体与烯烃单体组合物中丙烯酸单体的质量占组合物总质量的0.1～100％，不包括100％。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述聚乙烯醇的醇解度为60～99.99％。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述聚乙烯醇的醇解度为80～99.99％。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量分数为5～45％。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碱性物质为氢氧化锂和/或氢氧化钠。
11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碱性物质水溶液中碱性物质的质量分数为0.1～15％。
12.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碱性物质与聚乙烯醇单体的摩尔比为(0.005～10):1。
13.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的温度为25～60℃。
14.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合在搅拌下进行。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为0.5～3h。
16.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述化合物A与聚乙烯醇单体的摩尔比为(0.005～100):1。
17.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述反应的温度为60～90℃。
18.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述反应的时间为0.5～10h。
19.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述降温至30～60℃。
20.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合反应的温度为30～60℃。
21.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合反应的时间为0.5～6h。
22.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述引发剂为无机过氧化物引发剂和/或氧化还原引发剂。
23.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述无机过氧化物引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中任意一种或至少两种的组合。
24.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述氧化还原引发剂为过硫酸铵和亚硫酸钠的组合或者过硫酸铵和亚硫酸氢钠的组合。
25.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述引发剂的加入量为丙烯酸单体或丙烯酸单体与烯烃单体组合物的质量的0.0001～1.5％。
26.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述加入引发剂后继续反应的温度为30～90℃。
27.根据权利要求26所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述加入引发剂后继续反应的时间为0.5～18h。
28.一种权利要求1～5任一项所述的水性粘结剂的用途，其特征在于，所述水性粘结剂用于锂离子电池的制备。
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