本发明涉及电池领域，特别是涉及一种液态金属柔性电池及其可穿戴设备。
背景技术：
柔性电子可概括为是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术，以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景，如柔性电子显示器、有机发光二极管、印刷、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴等。
柔性电子技术有可能带来一场电子技术革命，引起全世界的广泛关注并得到了迅速发展。美国《科学》杂志将有机电子技术进展列为2000年世界十大科技成果之一，与人类基因组草图、生物克隆技术等重大发现并列。美国科学家艾伦黑格、艾伦·马克迪尔米德和日本科学家白川英树由于他们在导电聚合物领域的开创性工作获得2000年诺贝尔化学奖。
西方发达国家纷纷制定了针对柔性电子的重大研究计划，如美国fdcasu计划、日本tradim计划、欧盟第七框架计划中polyapply和shift计划等，仅欧盟第七框架计划就投入数十亿欧元的研发经费，重点支持柔性显示器、聚合物电子的材料/设计/制造/可靠性、柔性电子器件批量化制造等方面基础研究。
但现有的用于可穿戴设备使用的柔性电池存在一个共同的问题：电池续航时间短。绝大多数可穿戴智能设备的电池，正常使用时间在24h左右，有些功能更多的设备，耗电量会更大，以至于使用者每天必须两次充电才能正常使用，且不可弯曲。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种液态金属柔性电池及其可穿戴设备，解决现有技术中电池续航低，不可弯曲的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种液态金属柔性电池，其特征在于，包括：正极极耳、负极极耳、柔性空气电极、液态金属、电解质溶液和封装体构成封装空间，将所述液态金属和电解质溶液封装在所述封装空间内部，所述正极极耳的一端与所述柔性空气电极连接，所述负极极耳的一端与所述液态金属接触。
其中，还包括卡扣部件，所述卡扣部件设于所述封装体和所述柔性空气电极的两端，用于将所述封装体和所述柔性空气电极卡扣固定在一起。
其中，所述液态金属为镓基液体金属合金、铟基液态金属合金、锡基液态金属合金中的一种。
其中，还包括导线，所述导线与所述正极极耳、所述负极极耳连接，用于将电流导出。
其中，所述导线为铜导线。
其中，所述柔性空气电极包括处于内侧的防水层和处于外侧的透气层。
其中，所述电解质溶液为碱性溶液，所述封装体由耐碱塑料制成。
其中，所述封装体为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
其中，还包括镍丝网，所述镍丝网封装在所述封装空间内部，并与所述液态金属和所述电解质溶液接触，所述负极极耳通过所述镍丝网与所述液态金属连接。
本发明还公开一种可穿戴设备，包括：本发明的液态金属柔性电池。
(三)有益效果
本发明提供的一种液态金属柔性电池及其可穿戴设备，利用液态金属的金属流动性，可替换传统电池的金属电极，且液态金属具有高电导率，具有良好的柔性，一定程度的弯曲和扭转不会影响电池的放电；电池体积小，轻便灵巧，方便携带；电池续电量充足，放电持久，环保无污染，应用广泛。
附图说明
图1为本发明一种液态金属柔性电池的爆炸图；
图2为本发明一种液态金属柔性电池的纵截面剖视图；
图3为本发明一种液态金属柔性电池的立体图。
图中，1、导线；2、正极极耳；3、封装体；4、镍丝网；5、卡扣部件；6、柔性空气电极；7、电解质溶液；8、液态金属；9、负极极耳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-图3所示，本发明公开一种液态金属柔性电池，其特征在于，包括：正极极耳2、负极极耳9、柔性空气电极6、液态金属8、电解质溶液7和封装体3，封装体3和柔性空气电极6构成封装空间，将液态金属8和电解质溶液7封装在封装空间内部，正极极耳2的一端与柔性空气电极6连接，负极极耳9的一端与液态金属8接触。
具体的，在电池放电过程中，液态金属8中的部分金属原子发生氧化反应失去电子，以金属离子的形式进入电解质溶液7中，发生反应：m-ne-＝mn+；空气中的氧气由柔性空气电极6吸收，并进入电解质溶液7，氧气得到电子发生还原反应：o2+2h2o+4e-＝4oh-，从而形成电流。目前，柔性空气电极6可采用：1、以碳布或者碳纤维编制的网组成的电极；2、以纳米碳材料(如碳纳米管、石墨烯)组成的如碳纳米管纸、石墨纸电极等；3、金属基体如不锈钢网、镍网形成的电极。
本实施例中的正极极耳2和负极极耳9均为铜质极耳。
液态金属可看作由正离子流体和自由电子气组成的混合物，本发明利用液态金属的金属流动性，可替换传统电池的金属电极，且液态金属具有高电导率，实现电池的柔性化和高续航的特点。本发明提供的一种液态金属柔性电池，具有良好的柔性，一定程度的弯曲和扭转不会影响电池的放电；电池体积小，轻便灵巧，方便携带；电池续电量充足，放电持久，环保无污染。
其中，还包括卡扣部件5，卡扣部件5设于封装体3和柔性空气电极6的两端，用于将封装体3和柔性空气电极6卡扣固定在一起。具体的，卡扣部件5可选用柔性橡胶卡扣，其具有固定封装的作用，同时具有一定的柔性。
其中，液态金属8为镓基液体金属合金、铟基液态金属合金、锡基液态金属合金中的一种。
其中，还包括导线1，导线1与正极极耳2、负极极耳9连接，用于将电流导出。优选地，导线1为铜导线。
其中，柔性空气电极6包括处于内侧的防水层和处于外侧的透气层。具体的，防水层处于内侧，与电解质溶液7接触；透气层处于外侧，其作用为吸收空气中的氧气，并输送至电池内参与电池反应。
其中，电解质溶液7为碱性溶液，封装体3由耐碱塑料制成。具体的，可以选用koh(氢氧化钾)溶液或naoh(氢氧化钠)溶液作为电解质溶液，其浓度为2mol/l～6mol/l。优选地，封装体3所采用的耐碱塑料可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯膜制成。
其中，镍丝网4封装在所述封装空间内部，并与液态金属8和电解质溶液7接触，负极极耳9通过镍丝网4与液态金属8连接。镍丝网4作为电极反应的催化剂，液态金属合金中的部分金属原子在镍丝网4上失去电子形成金属离子，进入电解质溶液7，进行反应：m-ne-＝mn+。本实施例中，正极极耳2与柔性空气电极6连接，共同作为电池的正极；负极极耳9与镍丝网4连接，共同作为电池的负极。
本发明提供的一种液态金属柔性电池，具有良好的柔性，一定程度的弯曲和扭转不会影响电池的放电；电池体积小，轻便灵巧，方便携带；电池续电量充足，放电持久，环保无污染，应用广泛。
本发明还公开一种可穿戴设备，包括：本发明的液态金属柔性电池。本发明的液态金属柔性电池可以应用于诸多可穿戴设备，例如智能手表，智能导航鞋，音乐t恤等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。