JPH07235454A - Electric double layer capacitor - Google Patents

Electric double layer capacitor

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JPH07235454A
JPH07235454A JP6046421A JP4642194A JPH07235454A JP H07235454 A JPH07235454 A JP H07235454A JP 6046421 A JP6046421 A JP 6046421A JP 4642194 A JP4642194 A JP 4642194A JP H07235454 A JPH07235454 A JP H07235454A
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electric double
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insulating film
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Inventor
Hitomi Oishi
石 ひとみ 大
Nobuyuki Osawa
沢 信 行 大
Osami Ichihara
原 修 身 市
Hiroyoshi Morohoshi
星 博 芳 諸
Yasuhiro Sekine
根 康 浩 関
Fumio Nakanishi
西 文 夫 中
Toshifumi Norifune
船 敏 文 乗
Tatsuo Higuchi
口 龍 夫 樋
Katsuhiko Kushibiki
引 克 彦 櫛
Kaoru Yabe
部 薫 矢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

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Abstract

PURPOSE:To provide an electric double layer capacitor employing a pellet of sintered active carbon powder as a polarizable electrode and containing a laminate of several capacitor cells sandwiched by terminal current collectors in an insulating case wherein the terminal current collectors are prevented from being short-circuited through a droplet of electrolyte oozing out from the polarizable electrode. CONSTITUTION:An insulating film 13 is formed on the surface of at least one terminal current collector on the inner wall face side of a case 1. The insulating film 13 prevents short circuit between the terminal current collectors even if the inner wall side surfaces of one and the other current collectors 3 are bridged through droplets 12 of electrolyte oozed out from the polarization electrode and adhered to the inner wall of the case.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、2つの終端集電体の間
に、幾つかのコンデンサセルを積層して絶縁性の容器に
収納した構造の電気二重層コンデンサ装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric double layer capacitor device having a structure in which several capacitor cells are stacked between two terminal current collectors and housed in an insulating container.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気二重層コンデンサのセルの構造は、
公知のように、電解液を含浸させた活性炭からなる2つ
の分極性電極を、絶縁性を有し且つイオン透過性を有す
るセパレータを挟んで対向配置し、前記分極性電極の背
部に集電体を配設すると共に、集電体を除いた部分の周
囲を、電解液の漏れを防ぐためにガスケットでシールす
るという構造にされていた。そして、そのようなセル
を、必要に応じて複数個積層し、内部抵抗を小にするた
め集電体の背後から圧力を加えて使用していた。
2. Description of the Related Art The cell structure of an electric double layer capacitor is
As is well known, two polarizable electrodes made of activated carbon impregnated with an electrolytic solution are opposed to each other with a separator having an insulating property and an ion permeability therebetween, and a collector is provided on the back of the polarizable electrode. In addition to the above, the structure around the portion excluding the current collector is sealed with a gasket to prevent leakage of the electrolytic solution. Then, a plurality of such cells are stacked as needed, and pressure is applied from the back of the current collector to reduce the internal resistance.

【0003】しかし、最近では、樹脂等の絶縁性容器の
中に、複数個のセルを立て並べて入れた電気二重層コン
デンサ装置が提案されている(例、特開昭53−107629号
公報)。絶縁性容器を使用するとガスケットを廃止で
き、ガスケットの占める体積分だけ小型にすることが出
来る。逆に、もし同じ大きさのままなら、ガスケットが
占めていた体積だけ、セルの体積を増やすことが出来る
ので、容量を増大することが出来る。
However, recently, there has been proposed an electric double layer capacitor device in which a plurality of cells are vertically arranged in an insulating container made of resin or the like (eg, Japanese Patent Laid-Open No. 53-107629). By using an insulating container, the gasket can be eliminated and the volume occupied by the gasket can be reduced. Conversely, if the size remains the same, the volume of the cell can be increased by the volume occupied by the gasket, so that the capacity can be increased.

【0004】図2は、そのような従来の電気二重層コン
デンサ装置を示す図である。図2において、1は絶縁性
の容器、2はスペーサ、3は正極の終端集電体、4は銅
板、5は導電性シート、6はセパレータ、7は中間集電
体、8は分極性電極、9は負極の終端集電体、10,1
1は終端集電体とスペーサとの境界部、12は電解液滴
である。
FIG. 2 is a diagram showing such a conventional electric double layer capacitor device. In FIG. 2, 1 is an insulating container, 2 is a spacer, 3 is a positive terminal collector, 4 is a copper plate, 5 is a conductive sheet, 6 is a separator, 7 is an intermediate collector, and 8 is a polarizable electrode. , 9 are negative terminal collectors, 10, 1
Reference numeral 1 is a boundary portion between the terminal current collector and the spacer, and 12 is an electrolytic droplet.

【0005】セパレータ6としては、例えば、多孔性プ
ラスチックが用いられる。中間集電体7としては、例え
ば、導電性ゴムが用いられる。導電性ゴムを用いる理由
は、重量が軽いということ、および電解液として硫酸を
用いた場合でも腐食されないということ等からである。
もし金属板を用いた場合には、重い上、硫酸に腐食され
てしまう。
As the separator 6, for example, porous plastic is used. As the intermediate collector 7, for example, conductive rubber is used. The reason why the conductive rubber is used is that it is light in weight and that it is not corroded even when sulfuric acid is used as the electrolytic solution.
If a metal plate is used, it is heavy and corroded by sulfuric acid.

【0006】分極性電極8としては、活性炭を焼結した
固形のペレットが用いられ、これに電解液(例、硫酸)
が含浸させられている。中間集電体7同士あるいは中間
集電体7と終端集電体3,9との間に挟まれた部分が、
1つのセルを構成している。これらのセルは、幾つか積
層されて容器1に収納される。終端集電体3,9と容器
1の内壁との間には、絶縁性のスペーサ2が介挿され
る。セルの積層体は、容器1からスペーサ2を介して押
圧力を受け、セルの構成部品は互いに密着される。
A solid pellet obtained by sintering activated carbon is used as the polarizable electrode 8, and an electrolytic solution (eg, sulfuric acid) is added to the solid pellet.
Is impregnated. The part sandwiched between the intermediate current collectors 7 or between the intermediate current collector 7 and the terminal current collectors 3, 9 is
It constitutes one cell. Several of these cells are stacked and housed in the container 1. An insulating spacer 2 is inserted between the terminal current collectors 3 and 9 and the inner wall of the container 1. The cell stack receives a pressing force from the container 1 via the spacer 2 so that the cell components are brought into close contact with each other.

【0007】図4は、前記した従来の電気二重層コンデ
ンサ装置における終端集電体を示す図である。図4
(イ)は平面図であり、図4(ロ)は(イ)のX−X線
での断面図である。ここでは、正極の終端集電体3を取
り上げているが、負極の終端集電体9も同じ構造であ
る。符号は図2のものに対応している。終端集電体3
は、芯材として銅板4を用い、その表面は、電線を接続
する上部の端子部分を除き、導電性ゴム等の耐硫酸性の
導電性シート5を被覆した構造とされている。終端集電
体を導電性シート5で被覆している理由は、硫酸に腐食
されないようにするためである。
FIG. 4 is a diagram showing a terminal current collector in the above-mentioned conventional electric double layer capacitor device. Figure 4
4A is a plan view, and FIG. 4B is a sectional view taken along line XX of FIG. Here, the positive electrode terminal current collector 3 is taken up, but the negative electrode terminal current collector 9 has the same structure. The reference numerals correspond to those in FIG. Terminal current collector 3
Has a structure in which a copper plate 4 is used as a core material, and the surface thereof is covered with a sulfuric acid resistant conductive sheet 5 such as a conductive rubber except for an upper terminal portion for connecting an electric wire. The reason why the terminal current collector is covered with the conductive sheet 5 is to prevent corrosion by sulfuric acid.

【0008】なお、前記したような電気二重層コンデン
サ装置に関する従来の文献としては、例えば、特開昭58
−101416号公報がある。
As a conventional document relating to the electric double layer capacitor device as described above, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
-101416 is available.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

(問題点)しかしながら、電気二重層コンデンサ装置に
前記のような終端集電体を用いていると、分極性電極8
から滲み出して容器1の内壁等に付着している電解液を
介し、正極の終端集電体と負極の終端集電体との間で短
絡が生ずるという問題点があった。
(Problem) However, when the terminal current collector as described above is used in the electric double layer capacitor device, the polarizable electrode 8
There is a problem that a short circuit occurs between the positive electrode terminal current collector and the negative electrode terminal current collector through the electrolytic solution that oozes out of the container and adheres to the inner wall of the container 1 or the like.

【0010】(問題点の説明)通常、終端集電体3と終
端集電体9とは短絡することはない。なぜなら、2つの
終端集電体は距離的に離れているし、各終端集電体の面
の内、容器1の内壁に面する片面はスペーサ2と接して
おり、スペーサ2は絶縁体であるからである。
(Explanation of Problems) Normally, the terminal current collector 3 and the terminal current collector 9 are not short-circuited. Because, the two terminal current collectors are separated from each other in distance, and one surface of each terminal current collector facing the inner wall of the container 1 is in contact with the spacer 2, and the spacer 2 is an insulator. Because.

【0011】しかしながら、分極性電極8には電解液
(例、硫酸等)が含浸されているから、時が経過する
と、電解液が滲み出して来て、図2に図示する電解液滴
12のように、容器1の内壁に付着することがある。も
し、終端集電体3,9とスペーサ2との境界部10,1
1に電解液滴が滲み込み、且つ容器1の底面が電解液滴
12で覆われるという状態になると、終端集電体3と終
端集電体9との間は電解液でつながれることとなり、両
者間で短絡が生ずる。短絡自体が既にして好ましくない
ことは勿論であるが、短絡により大きな電流が流れる
と、化学反応により正極の終端集電体3の表面付近で酸
素ガスが発生し、導電性シート5を劣化させることにも
なる。本発明は、以上のような問題点を解決することを
課題とするものである。
However, since the polarizable electrode 8 is impregnated with an electrolytic solution (eg, sulfuric acid, etc.), the electrolytic solution oozes out over time, and the electrolytic droplets 12 shown in FIG. Thus, it may adhere to the inner wall of the container 1. If the boundary portions 10 and 1 between the terminal current collectors 3 and 9 and the spacer 2
When the electrolytic droplets soak into 1 and the bottom surface of the container 1 is covered with the electrolytic droplets 12, the terminal current collector 3 and the terminal current collector 9 are connected by the electrolytic solution, A short circuit occurs between the two. It is needless to say that the short circuit itself is already not preferable, but when a large current flows due to the short circuit, oxygen gas is generated near the surface of the terminal current collector 3 of the positive electrode due to a chemical reaction, which deteriorates the conductive sheet 5. It will also happen. An object of the present invention is to solve the above problems.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、2つの終端集電体の間に幾つかのコン
デンサセルを積層して絶縁性の容器に収納した構造の電
気二重層コンデンサ装置において、いずれか一方または
両方の終端集電体の面の内、前記容器の内壁側の面に絶
縁膜を形成することとした。
In order to solve the above problems, according to the present invention, an electric double layer having a structure in which several capacitor cells are stacked between two terminal current collectors and housed in an insulating container. In the capacitor device, an insulating film is formed on the inner wall surface of the container among the surfaces of either or both of the terminal current collectors.

【0013】前記絶縁膜は、絶縁塗料を塗布することに
よって形成することも出来るし、絶縁フィルムを接着す
ることによって形成することも出来る。
The insulating film can be formed by applying an insulating paint or can be formed by adhering an insulating film.

【0014】[0014]

【作 用】分極性電極として活性炭粉末を焼結したペ
レットを用い、終端集電体の間に幾つかのコンデンサセ
ルを積層して絶縁性の容器に収納した構造の電気二重層
コンデンサ装置において、少なくとも一方の終端集電体
の面の内、容器の内壁側の面に絶縁膜を形成する。する
と、一方の終端集電体の内壁側の面と他方の終端集電体
の内壁側の面とが、分極性電極から滲み出して容器の内
壁に付着している電解液滴によりつながれたとしても、
終端集電体間で短絡が生ずることはなくなる。
[Operation] In an electric double layer capacitor device with a structure in which a pellet made by sintering activated carbon powder is used as a polarizable electrode and several capacitor cells are stacked between terminal current collectors and housed in an insulating container, An insulating film is formed on the surface of at least one of the terminal current collectors on the inner wall side of the container. Then, the inner wall side surface of one terminal collector and the inner wall side surface of the other terminal collector are connected by the electrolytic droplets exuding from the polarizable electrode and adhering to the inner wall of the container. Also,
A short circuit will not occur between the terminal current collectors.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明の電気二重層コンデンサ装
置を示す図である。符号は図2のものに対応し、13は
絶縁膜である。構造上、図2の従来例と異なる点は、終
端集電体3,9の面の内、容器1の内壁側の面、即ち、
スペーサ2と接する側の面が、絶縁膜13とされている
点である。他の部分の構造は従来例と同様であるので、
その説明は省略する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an electric double layer capacitor device of the present invention. Reference numerals correspond to those in FIG. 2, and 13 is an insulating film. In terms of structure, the point different from the conventional example of FIG. 2 is that of the surfaces of the terminal current collectors 3, 9 on the inner wall side of the container 1,
The surface on the side in contact with the spacer 2 is the insulating film 13. Since the structure of other parts is the same as the conventional example,
The description is omitted.

【0016】終端集電体3,9の面の内、スペーサ2と
接する側の面を絶縁膜13とすると、たとえ、スペーサ
2との境界部10,11に電解液滴12が滲み込んで来
て、終端集電体3と終端集電体9との表面間が電解液滴
12でつながれたとしても、電解液滴12と接触するの
は絶縁膜13であるから、終端集電体3と終端集電体9
とが電解液滴12を介して短絡されることはない。
If the surface of the terminal current collectors 3, 9 which is in contact with the spacer 2 is the insulating film 13, the electrolytic droplet 12 will seep into the boundary portions 10, 11 with the spacer 2. Even if the surfaces of the terminal current collector 3 and the terminal current collector 9 are connected by the electrolytic droplet 12, it is the insulating film 13 that is in contact with the electrolytic droplet 12, so that the terminal current collector 3 and Terminal current collector 9
Are not short-circuited via the electrolytic droplet 12.

【0017】図1では、終端集電体3,9両方に絶縁膜
13を設けているが、少なくとも一方の終端集電体に設
けるだけでも、短絡経路を遮断することが出来るので、
短絡を防止することが出来る。
In FIG. 1, the insulating film 13 is provided on both of the terminal current collectors 3 and 9, but the short-circuit path can be cut off by providing it on at least one of the terminal current collectors.
A short circuit can be prevented.

【0018】図3は、本発明の電気二重層コンデンサ装
置に使用する終端集電体3の例を示す図である。符号は
図1のものに対応している。図3(イ)は終端集電体3
の第1の例を示し、図3(ロ)は第2の例を示してい
る。ここでは正極の終端集電体3を例にとっているが、
負極の終端集電体9も同様の構造である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the terminal current collector 3 used in the electric double layer capacitor device of the present invention. The reference numerals correspond to those in FIG. FIG. 3A shows a terminal current collector 3.
The second example is shown in FIG. 3B. Although the positive electrode terminal current collector 3 is taken as an example here,
The negative electrode terminal current collector 9 has the same structure.

【0019】先ず、図3(イ)の終端集電体3について
説明する。この例は、銅板4の片面は従来通り導電性シ
ート5で被覆し、他方の片面には絶縁膜13を形成する
ようにしたものである。そして、電気二重層コンデンサ
装置に使用する時には、図1に示すように、絶縁膜13
を形成した方の面をスペーサ2と接するようにして使用
する。
First, the terminal current collector 3 shown in FIG. 3A will be described. In this example, one side of the copper plate 4 is covered with the conductive sheet 5 as in the conventional case, and the insulating film 13 is formed on the other side. When used in an electric double layer capacitor device, as shown in FIG.
The surface on which is formed is used in contact with the spacer 2.

【0020】次に、図3(ロ)の終端集電体3について
説明する。こちらの終端集電体3では、銅板4の両面を
導電性シート5で被覆した後、片方の導電性シート5の
表面のみに絶縁膜13を形成している。電気二重層コン
デンサ装置に使用する時は、絶縁膜13の方の面をスペ
ーサ2と接するようにして使用する。
Next, the terminal current collector 3 shown in FIG. 3B will be described. In this terminal current collector 3, both surfaces of the copper plate 4 are covered with the conductive sheets 5, and then the insulating film 13 is formed only on the surface of one conductive sheet 5. When used in the electric double layer capacitor device, the surface of the insulating film 13 is in contact with the spacer 2.

【0021】なお、前記の各例における絶縁膜13を形
成する方法としては、絶縁塗料を塗布する方法とか、絶
縁フィルムを接着する方法とかがある。絶縁塗料として
は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で耐硫酸性
(耐電解液性)に優れている塗料を用いることが出来
る。また、絶縁フィルムとしては、耐硫酸性(耐電解液
性)に優れているPET(ポリエチレンテレフタラー
ト)とか、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエンモ
ノマー)とか、IIR(ブチルゴム)等を用いることが
出来る。
As a method of forming the insulating film 13 in each of the above examples, there are a method of applying an insulating paint and a method of adhering an insulating film. As the insulating paint, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin having excellent sulfuric acid resistance (electrolytic solution resistance) can be used. Further, as the insulating film, PET (polyethylene terephthalate) having excellent sulfuric acid resistance (electrolytic solution resistance), EPDM (ethylene-propylene-diene monomer), IIR (butyl rubber), or the like can be used.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の電気二重層コ
ンデンサ装置によれば、少なくとも一方の終端集電体の
面の内、容器の内壁側の面に絶縁膜を形成するので、一
方の終端集電体の内壁側の面と他方の終端集電体の内壁
側の面とが、分極性電極から滲み出して容器の内壁に付
着している電解液滴によりつながれたとしても、終端集
電体間で短絡が生ずることはなくなる。従って、正極で
酸素ガスが発生することもなく、導電性シートの劣化を
防ぐことが出来る。
As described above, according to the electric double layer capacitor device of the present invention, the insulating film is formed on the surface of at least one of the terminal current collectors on the inner wall side of the container. Even if the inner wall side surface of the terminal collector and the inner wall side surface of the other terminal collector are connected to each other by electrolytic droplets exuding from the polarizable electrode and adhering to the inner wall of the container, No short circuit will occur between the electric bodies. Therefore, oxygen gas is not generated at the positive electrode, and the deterioration of the conductive sheet can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の電気二重層コンデンサ装置を示す図FIG. 1 is a diagram showing an electric double layer capacitor device of the present invention.

【図2】 従来の電気二重層コンデンサ装置を示す図FIG. 2 is a diagram showing a conventional electric double layer capacitor device.

【図3】 本発明の電気二重層コンデンサ装置に使用す
る終端集電体を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a terminal current collector used in the electric double layer capacitor device of the present invention.

【図4】 従来の電気二重層コンデンサ装置に使用され
ていた終端集電体を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a terminal current collector used in a conventional electric double layer capacitor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…容器、2…スペーサ、3…終端集電体、4…銅板、
5…導電性シート、6…セパレータ、7…中間集電体、
8…分極性電極、9…終端集電体、10,11…境界
部、12…電解液滴、13…絶縁膜
1 ... Container, 2 ... Spacer, 3 ... Terminal current collector, 4 ... Copper plate,
5 ... Conductive sheet, 6 ... Separator, 7 ... Intermediate collector,
8 ... Polarizable electrode, 9 ... Terminal current collector, 10, 11 ... Boundary part, 12 ... Electrolytic droplet, 13 ... Insulating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 諸 星 博 芳 藤沢市土棚8番地 いすゞ自動車株式会社 藤沢工場内 (72)発明者 関 根 康 浩 藤沢市土棚8番地 いすゞ自動車株式会社 藤沢工場内 (72)発明者 中 西 文 夫 藤沢市土棚8番地 いすゞ自動車株式会社 藤沢工場内 (72)発明者 乗 船 敏 文 藤沢市土棚8番地 いすゞ自動車株式会社 藤沢工場内 (72)発明者 樋 口 龍 夫 藤沢市土棚8番地 いすゞ自動車株式会社 藤沢工場内 (72)発明者 櫛 引 克 彦 藤沢市土棚8番地 いすゞ自動車株式会社 藤沢工場内 (72)発明者 矢 部 薫 藤沢市土棚8番地 いすゞ自動車株式会社 藤沢工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Moroboshi, No. 8 on the earth shelf in Fujisawa City, Isuzu Motors Co., Ltd. inside the Fujisawa Plant (72) Inventor, Yasuhiro Sekine, No. 8 on the earth shelf in Fujisawa City, Isuzu Motors Co., Ltd. (72) Inventor Fumio Nakanishi 8 Fujisawa City Shelf 8 Isuzu Motors Co., Ltd. Fujisawa Plant (72) Inventor Toshifumi Fujisawa City Shelf 8 Isuzu Motors Co., Ltd. Fujisawa Plant (72) Inventor Tatsuo Higuchi, 8 Satoshi, Fujisawa City, Fujisawa Plant (72) Inventor, Katsuhiko Kushibiki, 8 Satoku, Fujisawa City, Isawa Motors, Ltd., Fujisawa Plant (72) Inventor, Kaoru Yabe, Fujisawa City Sat No. 8 shelf Isuzu Motors Limited Fujisawa factory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2つの終端集電体の間に幾つかのコンデ
ンサセルを積層して絶縁性の容器に収納した構造の電気
二重層コンデンサ装置において、少なくともいずれか一
方の終端集電体における面の内、前記容器の内壁側の面
に絶縁膜を形成したことを特徴とする電気二重層コンデ
ンサ装置。
1. An electric double layer capacitor device having a structure in which several capacitor cells are stacked between two terminal current collectors and housed in an insulating container, and at least one of the terminal current collectors has a surface. In the electric double layer capacitor device, an insulating film is formed on the inner wall side surface of the container.
【請求項2】 絶縁塗料を塗布することによって前記絶
縁膜を形成したことを特徴とする請求項1記載の電気二
重層コンデンサ装置。
2. The electric double layer capacitor device according to claim 1, wherein the insulating film is formed by applying an insulating paint.
【請求項3】 絶縁フィルムを接着することによって前
記絶縁膜を形成したことを特徴とする請求項1記載の電
気二重層コンデンサ装置。
3. The electric double layer capacitor device according to claim 1, wherein the insulating film is formed by adhering an insulating film.
JP6046421A 1994-02-21 1994-02-21 Electric double layer capacitor Pending JPH07235454A (en)

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