本发明涉及纤维状锂离子电池技术领域，具体涉及一种纤维状锂离子电池的喷丝装置。
背景技术：
纳米科技、新能源、微电子和大数据等多学科的交叉与融合，孕育了一系列对社会和经济发展产生深远影响的新兴领域。例如，近年来兴起的可穿戴设备已成为继计算机、移动终端和智能终端之后的又一革命性创新技术。据著名市场研究机构Strategy Analytics预测，到2019年可穿戴设备年产值将超过5000亿美元。储能器件是可穿戴设备的“心脏”，但其传统的块状和薄膜状结构无法满足可穿戴设备在柔性、透气性、可穿戴等方面的要求。传统的储能器件也难以有效满足现代通讯、医疗、军事等广泛领域对电子设备微型化、轻量化、集成化的迫切需求。2013年彭慧胜团队在国际上首次报道了纤维状纤维状锂离子电池，这些纤维状储能器件可以实现弯曲、拉伸甚至三维扭曲等较大变形，易于集成，并能通过成熟的纺织技术，形成具有良好柔性和高通透性的储能织物，能有效满足可穿戴设备的发展需要。这种具有良好柔性和高通透性的储能织物采用纤维状锂离子电池纺线设备上安装一种纤维状锂离子电池的喷丝装置制备而成；因此研制一种喷丝性能稳定、生产效率高的纤维状锂离子电池的喷丝装置变得尤为重要。
技术实现要素：
本发明主要是解决现有的的技术问题，从而提供一种喷丝性能稳定、生产效率高、纺线均匀且可保证两根正负极储电丝相互独立的纤维状锂离子电池的喷丝装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种纤维状锂离子电池的喷丝装置，它包括针型板和喷丝板，所述针型板的尾端设置有与纤维状锂离子电池纺线设备相连的连接头，针型板的前端设有进料组件，所述连接头呈柱状结构，连接头的外周设有外螺纹，连接头内设有进料腔，所述进料腔的腔底开设有外层进料孔，针型板的左右两侧均分别设有内层左进料孔和内层右进料孔，外层进料孔贯穿进料组件，进料组件与内层左进料孔和内层右进料孔均相通，且进料组件插设在所述喷丝板的成型腔内，进料组件与成型腔相适配，针型板与喷丝板通过螺栓固定连接。本发明利用在针型板与喷丝板之间分别设置进料组件与进料腔，且进料组件与进料腔相匹配，纤维状锂离子电池外层涂覆液由进料腔通过外层进料孔进入成型腔，纤维状锂离子电池储电源液通过进料组件在成型腔口汇合纺成纤维状纤维状锂离子电池。
作为优选，所述内层左进料孔和内层右进料孔的结构相同呈镜像分布，所述内层左进料孔和内层右进料孔的上段带有与纤维状锂离子电池纺线设备相连的内螺纹；纤维状纤维状锂离子电池的里层需要两根正负极的丝组成且同时两根丝互不干涉交缠，因此在针型板上同时开设内层左进料孔和内层右进料孔。
作为优选，所述进料组件呈一体式结构，进料组件包括设于针型板前部的进料凸台、设于所述进料凸台中心的进料凸头以及设于进料凸头顶端的左进料针管和右进料针管，左进料针管与右进料针管结构相同，左进料针管内设有贯穿左进料针管的左管流道，右进料针管内设有贯穿右进料针管的右管流道，左管流道与内层左进料孔相接通，右管流道与内层右进料孔相接通；进料组件呈一体式结构尤为重要，这种结构设置的优势在于通过在进料针管底部设置进料凸头增加了进料针管的强度，同时缩短了进料针管的长度，且便于加工；另外保证左进料针管与左管流道的同心度，以及右进料针管与右管流道的同心度；左进料针管和右进料针管之间具有间隙，因此左管流道和右管流道内的纤维状锂离子电池储电源液无法相汇。
作为优选，所述左进料针管23和右进料针管24为可拆卸的，所述进料凸头22上开设有2个插孔供所述左进料针管23和右进料针管24插设；这种结构的优势在于便于加工。
作为优选，所述外层进料孔垂直贯穿所述进料凸台，外层进料孔的数量为4个，4个所述外层进料孔环绕进料凸头均匀分布在进料凸台上，所述进料凸头呈圆锥台型结构；在进料腔的腔底开设4个外层进料孔且均匀分布，其目的在于纤维状锂离子电池外层涂覆液可同时从4个外层进料孔进入，进料量大、流速高且均流的效果。
作为优选，所述成型腔呈漏斗型结构，所述成型腔包括设于成型腔上段的连接孔、设于成型腔中段的料液缓冲腔以及设于成型腔下段的成型孔，且所述成型孔与料液缓冲腔相通，所述成型孔贯穿所述喷丝板；成型腔呈漏斗形结构且分为上中下3段，设于上段的连接孔便于成型腔与进料凸台相匹配安装，设于中段的料液缓冲腔便于外层涂覆液的均流以及液体进入缓冲相汇，设于下段的成型孔便于最终外层涂覆液与内层储电液相汇进入冷却设备成型，使得最终纤维状纤维状锂离子电池纺线成型。
作为优选，所述进料凸台呈圆柱型结构，进料凸台与所述连接孔相适配，为便于进料凸台与连接孔安装，沿连接孔的顶部一圈倒有圆角；另外，在连接孔顶部倒一圈圆角使得针型板与喷丝板彼此更加贴合。
作为优选，所述喷丝板的底部设有成型凸台，所述成型凸台呈圆锥台结构，所述成型孔贯穿成型凸台且彼此同心；左进料针管和右进料针管插设在所述成型孔内，左进料针管与右进料针管之间的间距为0.4mm，左进料针管和右进料针管的管底平面与所述成型凸台的平面相持平；左进料针管与右进料针管之间的间距为0.4mm使得喷丝成型期间，避免左进料针管与右进料针管的管内的内层储电液相互交汇确保纤维状纤维状锂离子电池正负极的正常使用，同时左进料针管和右进料针管的管底平面与所述成型凸台的平面相持平确保成型时外层涂覆液与内层储电液的交合次序不混乱。
作为优选，所述针型板和喷丝板上各设有2个销孔，2个销孔呈镜像分布，针型板与喷丝板通过插设在销孔内的定位销彼此安装配合；通过在针型板与喷丝板之间设置定位销进行固定定位可确保针型板与喷丝板的同心度。
作为优选，所述针型板和喷丝板上分别设有相对应的螺纹孔和安装孔，螺纹孔的数量为4个均匀分布在针型板上的四周，安装孔的数量为4个均匀分布在喷丝板上的四周；在针型板与喷丝板之间通过4个螺栓固定的结构使得针型板与喷丝板的固定连接更平稳以及受力均匀，彼此贴合紧密。
本发明由于采用了上述技术方案与现有技术相比，本发明的益处是：。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的立体分解结构示意图；
图3是本发明的针型板的后视图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是本发明的针型板的立体结构示意图；
图6是本发明的喷丝板的主视图；
图7是图6的B-B剖视图；
图8是本发明的喷丝板的立体结构示意图；
图9是本发明的主视图；
图10是图9的A向局部放大图；
图中所示：1.针型板，11.连接头，12.进料腔，13.外层进料孔，14.内层左进料孔，15.内层右进料孔，2.进料组件，21.进料凸台，22.进料凸头，23.左进料针管，231.左管流道，24.右进料针管，241.右管流道，3.喷丝板，31.成型腔，32.连接孔，33.料液缓冲腔，34.成型孔，35.成型凸台，4.销孔，5.螺纹孔，6.安装孔。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例一为：一种纤维状锂离子电池的喷丝装置，如图1和图2所示：它包括针型板1和喷丝板3，针型板1的尾端设置有与纤维状锂离子电池纺线设备相连的连接头11，针型板1的前端设有进料组件2，进料组件2呈一体式结构，如图2和图4所示：进料组件2包括设于针型板1前部的进料凸台21、设于所述进料凸台21中心的进料凸头22以及设于进料凸头21顶端的左进料针管23和右进料针管24，左进料针管23与右进料针管24结构相同，左进料针管23内设有贯穿左进料针管23的左管流道231，右进料针管24内设有贯穿右进料针管24的右管流道241，左管流道231与内层左进料孔14相接通，右管流道241与内层右进料孔15相接通；左进料针管23和右进料针管24之间具有间隙，因此左管流道231和右管流道241内的纤维状锂离子电池储电源液无法相汇；进料组件2呈一体式结构尤为重要，这种结构设置的优势在于通过在进料针管底部设置进料凸头22增加了进料针管的强度，同时缩短了进料针管的长度；另外保证左进料针管23与左管流道231的同心度，以及右进料针管24与右管流道241的同心度；左进料针管23和右进料针管24之间具有间隙，因此左管流道231和右管流道241内的纤维状锂离子电池储电源液无法相汇。如图2、图3、图4和图5所示：针型板1的左右两侧均分别设有内层左进料孔14和内层右进料孔15，内层左进料孔14和内层右进料孔15的结构相同呈镜像分布，内层左进料孔14和内层右进料孔15的上段带有与纤维状锂离子电池纺线设备相连的内螺纹；纤维状纤维状锂离子电池的里层需要两根正负极电丝组成且同时两根丝互不干涉交缠，因此在针型板1上同时开设内层左进料孔14和内层右进料孔15。如图2、图4和图5所示：连接头11呈柱状结构，连接头11的外周设有外螺纹，连接头11内设有进料腔12，进料腔12的腔底开设有外层进料孔13，外层进料孔13垂直贯穿进料凸台21，外层进料孔13的数量为4个，4个外层进料孔13环绕进料凸头22均匀分布在进料凸台21上；在进料腔12的腔底开设4个外层进料孔13且均匀分布，其目的在于纤维状锂离子电池外层涂覆液可同时从4个外层进料孔13进入，进料量大、流速高且均流的效果。
如图2所示：进料组件2插设在喷丝板3的成型腔31内，进料组件2与成型腔31相适配，具体地为如图6、图7和图8所示：成型腔31呈漏斗型结构，成型腔31包括设于成型腔31上段的连接孔32、设于成型腔31中段的料液缓冲腔33以及设于成型腔31下段的成型孔34，且成型孔34与料液缓冲腔33相通，成型孔34贯穿喷丝板3；成型腔31呈漏斗形结构且分为上中下3段，设于上段的连接孔32便于成型腔31与进料凸台21相匹配安装，设于中段的料液缓冲腔33便于外层涂覆液的均流以及液体进入缓冲相汇，设于下段的成型孔34便于最终外层涂覆液与内层储电液相汇进入冷却设备成型，使得最终纤维状纤维状锂离子电池纺线成型；如图2和图4所示：进料凸台21呈圆柱型结构，进料凸台21与连接孔32相适配，为便于进料凸台21与连接孔32安装，沿连接孔32的顶部一圈倒有圆角；另外，在连接孔32顶部倒一圈圆角使得针型板1与喷丝板3彼此更加贴合；如图1、图2和图7所示；喷丝板3的底部设有成型凸台35，成型凸台35呈圆锥台结构，成型孔34贯穿成型凸台35且彼此同心；如图9和图10所示：左进料针管23和右进料针管24插设在成型孔34内，左进料针管23与右进料针管24之间的间距为0.4mm，左进料针管23和右进料针管24的管底平面与成型凸台35的平面相持平；左进料针管23与右进料针管24之间的间距为0.4mm使得喷丝成型期间，避免左进料针管23与右进料针管24的管内的内层储电液相互交汇确保纤维状纤维状锂离子电池正负极的正常使用，同时左进料针管23和右进料针管24的管底平面与成型凸台35的平面相持平确保成型时外层涂覆液与内层储电液的交合次序不混乱。
如图1、图2、图3和图6所示：针型板1和喷丝板3上各设有2个销孔4，针型板1与喷丝板3通过插设在销孔4内的定位销彼此安装配合；通过在针型板1与喷丝板3之间设置定位销进行固定定位可确保针型板1与喷丝板3的同心度；针型板1和喷丝板3上分别设有相对应的螺纹孔5和安装孔6，螺纹孔5的数量为4个均匀分布在针型板1上的四周，安装孔6的数量为4个均匀分布在喷丝板3上的四周；在针型板1与喷丝板3之间通过4个螺栓固定的结构使得针型板1与喷丝板3的固定连接更平稳以及受力均匀，彼此贴合紧密。
一种纤维状锂离子电池的喷丝装置的工作原理：如图1和图2所示：首先：由设于针型板上的连接头通过螺纹与锂离子电池纺线设备相连，纤维状锂离子电池外层涂覆液从进料腔通过进料孔进入成型腔中段的料液缓冲腔，纤维状锂离子电池外层涂覆液在料液缓冲腔内缓冲均流直至进入设于所述成型的下段的成型孔；而成型孔内插设有左进料针管和右进料针管，纤维状锂离子电池储电源液由针型板左右两侧的内层左进料孔和内层右进料孔同时通过左管流道和右管流道进入，与纤维状锂离子电池外层涂覆液在成型孔口部汇合纺成纤维状锂离子电池；另外插设在成型孔内的左进料针管和右进料针管之间具有0.4mm的间距因此所纺线成型的纤维状锂离子电池内包含独立的两丝互不交汇；本发明的特点在于喷丝性能稳定、生产效率高且尤为重要的是左进料针管和右进料针管之间具有0.4mm的间距使得所纺线的纤维状锂离子电池内包含独立的两丝且互不交汇，保证纤维状锂离子电池优质可靠的使用性能。