[发明专利]液态金属柔性电池及其制作方法

权利要求书

1.一种液态金属柔性电池，其特征在于，所述电池包括至少一个由柔性材料制成的电池单元，

所述电池单元由依次排列的第一液态金属腔室、电解液腔室和第二液态金属腔室组成，所述第一液态金属腔室和电解液腔室、以及所述电解液腔室和第二液态金属腔室之间通过具有筛孔结构的绝缘材料隔开，所述第一液态金属腔室内填充有第一液态金属，所述电解液腔室内填充有水溶性电解液，所述第二液态金属腔室内填充有第二液态金属，所述电解液通过所述筛孔与所述第一液态金属和第二液态金属接触，且所述筛孔两侧中任一侧的液体均不能通过所述筛孔渗入另一侧，所述第一液态金属腔室上设有第一电极导孔，所述第二液态金属腔室上设有第二电极导孔，所述第一电极导孔中无缝隙的固定有第一电极，所述第二电极导孔中无缝隙的固定有第二电极，所述第一电极的一端与所述第一液态金属接触，另一端用于外连接，所述第二电极的一端与所述第二液态金属接触，另一端用于外连接。

2.根据权利要求1所述的液态金属柔性电池，其特征在于，所述电池单元上还设有注射孔，所述第一液态金属、电解液和第二液态金属通过所述注射孔注入相应的腔室，在注入完成后，所述注射孔通过密封塞进行密封。

3.根据权利要求2所述的液态金属柔性电池，其特征在于，所述电池单元上还设有排气孔，用于排出所述第一液态金属腔室、电解液腔室和第二液态金属腔室中的空气，在注入完成后，所述排气孔通过密封塞进行密封。

4.根据权利要求3所述的液态金属柔性电池，其特征在于，所述第一液态金属腔室、电解液腔室和第二液态金属腔室上均设有一个注射孔和一个排气孔，相应腔室的注射孔用于注射相应腔室所对应的液态金属，相应腔室的排气孔用于排出相应腔室的气体。

5.根据权利要求1所述的液态金属柔性电池，其特征在于，所述电池单元外还设有柔性支撑结构，用于对所述电池单元进行固定和支撑。

6.根据权利要求1所述的液态金属柔性电池，其特征在于，若所述电池单元的数量为至少两个，则所述电池单元通过串联或者并联的方式进行连接。

7.根据权利要求6所述的液态金属柔性电池，其特征在于，相连的电池单元的电极之间采用焊接的方式连接。

8.根据权利要求1所述的液态金属柔性电池，其特征在于，所述第一液态金属和第二液态金属为镓基、铟基、铋基或汞基。

9.根据权利要求1所述的液态金属柔性电池，其特征在于，所述第一电极和第二电极为丝状电极。

10.一种如权利要求5至9任一项所述的液态金属柔性电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

设计液态金属柔性电池的电池单元的结构，并采用3D打印或微流体制备的方法制作至少一个电池单元；

在温度高于预设的熔点的环境下，用注射器将第一液态金属、水溶性电解液和第二液态金属通过所述电池单元的注射孔分别注入到所述电池单元的第一液态金属腔室、电解液腔室和第二液态金属腔室中，并使所述电解液通过所述电池单元的筛孔充分接触第一液态金属和第二液态金属，其中，所述预设的熔点不小于所述第一液态金属的熔点和第二液态金属的熔点中的较大值；

在注射完毕后，将所述注射孔和所述电池单元的排气孔用密封塞进行密封，在所述电池单元的第一电极导孔和第二电极导孔中分别放入第一电极和第二电极，使所述第一电极的一端与所述第一液态金属接触，所述第二电极的一端与所述第二液态金属接触，并将所述第一电极和第二电极固定于所述电池单元的支撑结构上；

将单个电池单元作为目的液态金属柔性电池，或者将至少两个电池单元通过串联或者并联的方式进行连接，并将连接后的结构作为目的液态金属柔性电池。