CN102064334A - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了二次电池。一种二次电池包括:电极组件;支撑体,接收电极组件;以及外部构件,耦接到支撑体,其中支撑体和外部构件一起围绕电极组件。另一种二次电池包括:电极组件,包括第一电极板和第二电极板;以及支撑体,接收电极组件并包括主体和端子形成部,其中端子形成部提供有电连接到第一电极板的第一电极端子和电连接到第二电极板的第二电极端子,并且端子形成部与主体一体地形成。

Description

二次电池
技术领域
本发明的实施例的方面涉及一种二次电池。
背景技术
近来,随着电子产业、通信产业和计算机产业的快速发展,便携式电子装置被广泛使用。此外,可再充电二次电池通常用作便携式电子装置的电源。
一般地,二次电池包括配置为接收电极组件的壳。根据壳的类型,二次电池分为包括棱柱型铝罐的罐型二次电池和包括薄袋的袋型二次电池。罐型二次电池的壳通过将盖板焊接到罐的开口而形成,袋型二次电池的壳通过热焊接两个薄片的边缘而形成。
发明内容
根据本发明的实施例的方面,二次电池基本克服了由于现有技术的限制和缺点所引起的一个或多个问题。
根据本发明的实施例的方面,二次电池包括接收电极组件的支撑体(support body)。
根据本发明的实施例的另一方面,二次电池具有简单的结构。
根据本发明的实施例的另一方面,二次电池具有改善的密封性能。
根据本发明的一个实施例,二次电池包括:电极组件;支撑体,接收电极组件;以及外部构件,耦接到支撑体,支撑体和外部构件一起围绕电极组件。
二次电池还可以包括将外部构件耦接到支撑体的粘接剂。
支撑体可以具有配置为接收粘接剂的第一粘接槽。支撑体可以具有基本平行于第一粘接槽的第二粘接槽。
支撑体的第一部的宽度可以小于支撑体的第二部的宽度,其中粘接剂位于支撑体的第一部上,在支撑体的第二部处支撑体耦接到外部构件。
支撑体的第二部可以包括没有粘接剂在其上的部分,第二部的该部分通过热焊接和粘接剂耦接到外部构件。
支撑体可以包括基部(base portion)、第一翼部(wing portion)和第二翼部,第一翼部和第二翼部可以从基部的相反端延伸并彼此面对。第一翼部和第二翼部可以基本垂直于基部。
第一翼部的端部可以具有倒圆的边缘,第二翼部的端部可以具有倒圆的边缘。
电极组件可以包括彼此相对的第一端和第二端以及将第一端和第二端彼此连接的第一侧和第二侧,支撑体可以具有围绕电极组件的第一端和第二端以及第一侧和第二侧的四边形形状。
支撑体的内表面可以具有将电极组件的一部分接收在其中的座槽(seat recess)。座槽可以具有倒圆的外边缘。
外部构件可以包括具有薄片形状。在一个实施例中,外部构件包括具有薄片形状的第一部分以及基本平行于第一部分且具有薄片形状的第二部分。外部构件还可以包括第三部分,该第三部分基本垂直于第一部分和第二部分并连接第一部分和第二部分且具有薄片形状。
根据本发明的另一实施例,一种二次电池包括:电极组件,包括第一电极板和第二电极板;以及支撑体,接收电极组件并包括主体(body)和端子形成部(terminal forming part),其中端子形成部设置有电连接到第一电极板的第一电极端子和电连接到第二电极板的第二电极端子,并且端子形成部与主体一体地形成。
端子形成部可以包括:第一端子部,包括第一密封部,该第一密封部围绕第一电极端子并与主体一体地形成;以及第二端子部,包括第二密封部,该第二密封部围绕第二电极端子并与主体一体地形成。
第一密封部和第二密封部的熔化温度可以高于主体的熔化温度。
第一端子部可以包括在第一密封部与第一电极端子之间的第一端子粘接剂层,第二端子部可以包括在第二密封部与第二电极端子之间的第二端子粘接剂层。
端子形成部可以包括围绕第一电极端子和第二电极端子二者并与主体一体形成的密封部。密封部的熔化温度可以高于主体的熔化温度。
支撑体可以包括在端子形成部与主体之间的主体粘接剂层。
主体粘结剂层可以包括与主体的材料相同的材料。
第一电极端子可以包括从主体延伸到电极端子的第一内连接部,第二电极端子可以包括从主体延伸到电极端子的第二内连接部。
主体可以具有存储凹槽(storage recess),第一内连接部和第二内连接部弯曲并存储在该存储凹槽中。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的一些示范性实施例,以上和其它的特征以及优点对于本领域技术人员将变得更加明显,附图中:
图1是根据本发明的实施例的二次电池的透视图;
图2是图1的二次电池的分解透视图;
图3是图1的二次电池沿线A-A截取的截面图;
图4是图1的二次电池沿线B-B截取的截面图;
图5是图1的二次电池沿线C-C截取的截面图;
图6是图1的二次电池的平面图;
图7是图1的二次电池的第一密封部的周围的局部放大图;
图8是图1的二次电池的第二密封部的周围的局部放大图;
图9是根据本发明另一实施例的二次电池的平面图;
图10是根据本发明另一实施例的二次电池的截面图;以及
图11是根据本发明另一实施例的二次电池的分解透视图。
具体实施方式
在下文将参照附图更全面地描述一些示范性实施例;然而,本发明的实施例可以以不同的形式实施,而不应被解释为限于这里示出和阐述的示范性实施例。而是,通过示例的方式提供这些示范性实施例来理解本发明,并将本发明的范围传达给本领域技术人员。
将参照图1至图8详细地描述根据一个示范性实施例的二次电池。
图1是根据本发明实施例的二次电池的透视图。图2是图1的二次电池的分解透视图。图3是图1的二次电池沿线A-A截取的截面图。图4是图1的二次电池沿线B-B截取的截面图。图5是图1的二次电池沿线C-C截取的截面图。图6是图1的二次电池的平面图。图7是图1的二次电池的第一密封部的周围的局部放大图。图8是图1的二次电池的第二密封部的周围的局部放大图。
参照图1至图5,二次电池100包括电极组件110、支撑体120和外部构件140。二次电池100配置为存储从充电器(未示出)供应的电能,并将所存储的电能供应到外部负载(未示出)。
在一个实施例中,电极组件110具有薄且宽的形状(例如,展平的(flattened)形状),并包括第一电极板111、第二电极板112以及设置在第一电极板111与第二电极板112之间的隔板113和114。在一个实施例中,电极组件110具有卷绕的果子冻卷(jelly roll)形。电极组件110包括:第一端115a和第二端115b,设置在沿卷绕中心线X的相反端;以及侧表面116,连接第一端115a和第二端115b。在一个实施例中,卷绕的第一电极板111和第二电极板112以及隔板113和114在第一端115a和第二端115b处被暴露。侧表面116包括:第一长侧表面117a和第二长侧表面117b,设置在相反侧;以及第一短侧表面118a和第二短侧表面118b,设置在相反侧并连接第一长侧表面117a和第二长侧表面117b。在一个实施例中,长侧表面117a和117b沿卷绕方向比短侧表面118a和118b长。长侧表面117a和117b一般是平坦的,短侧表面118a和118b是倒圆的(例如,从卷绕中心线X向外凸的倒圆)。
在一个实施例中,第一电极板111与导电的第一电极接头111a耦接,第二电极板112与导电的第二电极接头112a类似地耦接。在一个实施例中,第一电极接头111a和第二电极接头112a从电极组件110的第一端115a突出。在一个实施例中,第一电极板111是正电极板,第二电极板112是负电极板。因此,第一电极接头111a是正接头,第二电极接头112a是负接头。然而,本发明不限于此。例如,第一电极板111可以是负电极板,第二电极板112可以是正电极板。因此,第一电极接头111a可以是负接头,第二电极接头112a可以是正接头。
支撑体120包括主体121和端子形成部130。支撑体120接收电极组件110,在二次电池100中提供结构支撑,并提供端子。支撑体120可以使用诸如双注塑(double injection)的方法形成。也就是,支撑体120可以通过在双注塑机械中依次形成端子形成部130和主体121而制成。
在一个实施例中,主体121包括基部122、第一翼部123、第二翼部124和第一粘接槽125。主体121围绕或部分围绕电极组件110并向二次电池100提供结构支撑。在一个实施例中,主体121在三侧围绕电极组件110。在一个实施例中,主体121由绝缘材料诸如聚丙烯(PP)形成。
在一个实施例中,基部122具有沿第一方向延伸的条形并覆盖电极组件110的第一端115a。在一个实施例中,基部122提供有端子形成部130。此外,在一个实施例中,基部122包括面对电极组件110的第一端115a的存储凹槽122a(见图5)。电极组件110的第一电极接头111a和第二电极接头112a弯曲并存储在存储凹槽122a中。此外,电解质可以存储在存储凹槽122a中。第一翼部123和第二翼部124连接到基部122的沿基部122的纵向方向的相反端。
在一个实施例中,第一翼部123具有伸长的条形或杆形,并在大致垂直于基部122的第二方向上延伸。在一个实施例中,第一翼部123覆盖电极组件110的第一短侧表面118a。此外,在一个实施例中,第一翼部123包括面对电极组件110的第一短侧表面118a的第一座槽123a。电极组件110的第一短侧表面118a的至少一部分(例如,凸部分)插入到第一座槽123a中。第一座槽123a在至少一个方向上固定电极组件110并提供用于接收电解质的空间。在一个实施例中,第一座槽123a的外边缘123b是倒圆的以保护电极组件110。
在一个实施例中,第二翼部124具有伸长的条形或杆形并在第二方向上延伸,该第二方向大致垂直于基部122并平行于第一翼部123。在一个实施例中,第二翼部124覆盖电极组件110的第二短侧表面118b。此外,在一个实施例中,第二翼部124提供有面对电极组件110的第二短侧表面118b的第二座槽124a。电极组件110的第二短侧表面118b的至少一部分(例如,凸部分)插入到第二座槽124a中。第二座槽124a在至少一个方向上固定电极组件110并提供用于接收电解质的空间。在一个实施例中,第二座槽124a的外边缘124b是倒圆的以保护电极组件110。
第一粘接槽125接收粘接剂126,在一个实施例中,第一粘接槽125在主体121上沿第一表面121a、第二表面121b、第一端表面121c和第二端表面121d延伸。主体121的第一表面121a和电极组件110的第一长侧表面117a面对彼此相同的方向。类似地,主体121的第一表面121b和电极组件110的第二长侧表面117b面对彼此相同的且与第一表面121a和电极组件110的第一长侧表面117a面对的方向相反的方向。在一个实施例中,主体121的第一表面121a和第二表面121b每个均包括部分的基部122、第一翼部123和第二翼部124。主体121的第一端表面121c是第一翼部123的端表面,主体121的第二端表面121d是第二翼部124的端表面。第一表面121a和第二表面121b在边缘121a1、121a2、121b1和121b2处连接到第一端表面121c和第二端表面121d,该边缘121a1、121a2、121b1和121b2在一个实施例中是倒圆的以保护外部构件140。在一个实施例中,外部构件140通过粘接剂126粘接到主体121。
在一个实施例中,端子形成部130与主体121一体地形成,并包括第一端子部130a和第二端子部130b。在一个实施例中,端子形成部130设置在主体121的基部122中,并提供二次电池100的端子。
第一端子部130a包括第一电极端子131a和第一密封部133a,并将第一电极端子131a支撑在主体121中。
在一个实施例中,第一电极端子131a包括长的薄金属板。在一个实施例中,第一电极端子131a电连接到第一电极接头111a,该第一电极接头111a是正电极接头,使得第一电极端子131a用作二次电池100的正端子。
第一电极端子131a包括沿第一电极端子131a的纵向方向依次定位的第一外连接部131a1、第一被绝缘部131a2和第一内连接部131a3。第一外连接部131a1从主体121的基部122延伸到与电极组件110相反的一侧,使得第一外连接部131a1能够电连接到保护电路部(未示出)。在一个实施例中,第一绝缘带132a绕第一被绝缘部131a2缠绕(例如,在第一被绝缘部131a2与主体121的基部122之间)用于绝缘。第一内连接部131a3从主体121的基部122延伸到电极组件110,并通过诸如焊接的工艺耦接到电极组件110的第一电极接头111a。在一个实施例中,第一内连接部131a3和第一电极接头111a弯曲在一起,并存储在主体121的存储凹槽122a中。
在一个实施例中,第一密封部133a围绕第一绝缘带132a,该第一绝缘带132a缠绕在第一电极端子131a周围。第一密封部133a密封第一电极端子131a与主体121之间的空间,并支撑第一电极端子131a。第一密封部133a可以在形成主体121之前使用诸如双注塑的方法形成。为此,在一个实施例中,第一密封部133a由熔点高于主体121的聚合物形成。在一个实施例中,第一密封部133a通过设置在第一密封部133a与第一绝缘带132a之间的第一端子粘接层134a附接到第一电极端子131a(见图7)。在一个实施例中,第一密封部133a通过设置在第一密封部133a与主体121之间的第一主体粘接层135a附接到主体121(见图7)。在一个实施例中,第一主体粘接层135a由与主体121的树脂材料相同或相似的材料形成,从而当注入主体121的树脂时第一主体粘接层135a被牢固地附接到主体121。
第二端子部130b包括第二电极端子131b和第二密封部133b,并将第二电极端子131b支撑在主体121中。
在一个实施例中,第二电极端子131b包括长的薄金属板。在一个实施例中,第二电极端子131b电连接到第二电极接头112a,该第二电极接头112a是负电极接头,使得第二电极端子131b用作二次电池100的负端子。
第二电极端子131b包括沿第二电极端子131b的纵向方向依次定位的第二外连接部131b1、第二被绝缘部131b2和第二内连接部131b3。第二外连接部131b1从主体121的基部122延伸到与电极组件110相反的一侧,使得第二外连接部131b1能够电连接到保护电路部(未示出)。在一个实施例中,第二绝缘带132b缠绕在第二绝缘部131b2周围(例如,在第二绝缘部131b2与主体121的基部122之间)用于绝缘。第二内连接部131b3从主体121的基部122延伸到电极组件110,并通过诸如焊接的工艺耦接到电极组件110的第二电极接头112a。在一个实施例中,第二内连接部131b3和第二电极接头112a弯曲在一起,并存储在主体121的存储凹槽122a中。
在一个实施例中,第二密封部133b围绕第二绝缘带132b,该第二绝缘带132b缠绕在第二电极端子131b周围。第二密封部133b密封第二电极端子131b与主体121之间的空间,并支撑第二电极端子131b。第二密封部133b可以在形成主体121之前使用诸如双注塑的方法形成。为此,在一个实施例中,第二密封部133b由熔点高于主体121的聚合物形成。在一个实施例中,第二密封部133b通过设置在第二密封部133b与第二绝缘带132b之间的第二端子粘接层134b附接到第二电极端子131b(见图8)。在一个实施例中,第二密封部133b通过设置在第二密封部133b与主体121之间的第二主体粘接层135b附接到主体121(见图8)。在一个实施例中,第二主体粘接层135b由与主体121的树脂材料相同或相似的材料形成,从而当注入主体121的树脂时第二主体粘接层135b被牢固地附接到主体121。
在一个实施例中,外部构件140具有薄片形状(例如,折叠或弯曲的薄片形状),并与支撑体120一起提供用于接收电极组件110的空间。也就是,在一个实施例中,外部构件140与支撑体120一起密封或围绕电极组件110。在一个实施例中,外部构件140包括第一部分140a、第二部分140b和第三部分140c,该第一部分140a耦接到主体121的第一表面121a并覆盖电极组件110的第一长侧表面117a,该第二部分140b耦接到主体121的第二表面121b并覆盖电极组件110的第二长侧表面117b,该第三部分140c连接第一部分140a和第二部分140b,第三部分140c耦接到主体121的第一端表面121c和第二端表面121d并覆盖电极组件110的第二端115b。在一个实施例中,外部构件140通过热焊接和粘接剂126沿第一表面121a、第二表面121b、第一端表面121c和第二端表面121d耦接到主体121。为了通过热焊接进行耦接,设置粘接剂126的部分的宽度小于外部构件140与主体121的第一表面121a、第二表面121b、第一端表面121c和第二端表面121d接触的部分的宽度。
向袋型二次电池提供的典型袋可以用于外部构件140。外部构件140可以具有聚烯烃层、铝层和尼龙层的三层结构。聚烯烃层可以是热粘接剂以用作密封剂并可以由流延的聚丙烯(CPP)形成。铝层用作保持外部构件140的物理强度的基材,还用作抵抗湿气和氧的阻挡层。尼龙层用作基材和保护层。
现在将参照图9描述根据本发明另一实施例的二次电池。
图9是根据本发明另一实施例的二次电池的平面图。在当前和之前实施例的整个描述中,相似的附图标记指代相似的元件。此外,在当前实施例中,将省略对相似元件的描述。
参照图9,二次电池200包括端子形成部230。除了端子形成部230之外,二次电池200的配置与二次电池100的相同,因而将省略其描述。
端子形成部230与主体121一体地形成,并包括第一电极端子131a、围绕第一电极端子131a的第一绝缘带132a、第二电极端子131b、围绕第二电极端子131b的第二绝缘带132b以及密封部233。由于除了密封部233之外端子形成部230的其余部分与之前的实施例的配置相同,所以将省略其描述。
密封部233围绕缠绕在第一电极端子131a周围的第一绝缘带132a和缠绕在第二电极端子131b周围的第二绝缘带132b二者。密封部233密封第一电极端子131a与主体121之间的空间以及第二电极端子131b与主体121之间的空间。由于单个密封部233提供有第一电极端子131a和第二电极端子131b,所以简化了结构并方便了制造工艺。
现在将参照图10描述根据本发明另一实施例的二次电池。
图10是根据本发明另一实施例的二次电池的截面图。在对当前实施例和图1至图8的实施例的整个描述中,相似的附图标记指代相似的元件。此外,在当前实施例中,将省略相似元件的描述。
参照图10,二次电池300包括具有第二粘接槽325的支撑体320。由于除了第二粘接槽325之外二次电池300的其余部分与二次电池100的配置相同,所以将省略其描述。
第二粘接槽325邻近并平行于第一粘接槽125。在附接外部构件140之前,粘接剂被施加在第一粘接槽125与第二粘接槽325之间的部分上。在附接外部构件140时保留的粘结剂(由附图标记126和326指示)流入并接收在两侧的第一粘接槽125和第二粘接槽325中,从而有助于外部构件140的附接。
现在将参照图11描述根据本发明另一实施例的二次电池。
图11是根据本发明另一实施例的二次电池的分解透视图。在对当前实施例和图1至图8的实施例的整个描述中,相似的附图标记指代相似的元件。此外,在当前实施例中,将省略相似元件的描述。
参照图11,二次电池400包括电极组件110、支撑体420、第一外部构件440a和第二外部构件440b。电极组件110在图1的实施例中描述,因此将不再被描述。
支撑体420包括具有闭合的形状(例如,在四侧闭合)的主体421。由于除了主体421之外支撑体420的其余部分与图1至图8实施例中的相同或基本相同,所以将省略其描述。
在一个实施例中,主体421具有四边形形状,并围绕电极组件110的第一端115a、第二端115b、第一短侧表面118a和第二短侧表面118b。在一个实施例中,粘接剂426被施加在主体421的两个侧表面上。
第一外部构件440a和第二外部构件440b通过粘接剂426耦接到主体421的侧表面。由于第一外部构件440a和第二外部构件440b的材料与外部构件140的材料相同,所以将省略其描述。
根据本发明的实施例,接收电极组件的支撑体与具有薄片形状的外部构件耦接,端子部与支撑体一体地形成。结果,根据本发明的二次电池的实施例具有简化的结构和改善的密封性能。
此外,由于支撑体的内部提供有其上放置部分电极组件的座槽,所以在本发明的实施例中,电极组件被稳定地支撑,并改善了空间的利用。
而且,由于支撑体的内部提供有用于存储电极端子和电极组件的电极接头的存储凹槽,所以在本发明的实施例中促进了空间的利用。
此外,在本发明的实施例中,由于座槽和存储凹槽可以存储电解质,所以能够增加二次电池的容量和使用寿命。
这里已经公开了本发明的示范性实施例,尽管采用了特定的术语,但是它们仅以一般性和描述性的含义来使用和解释,而不是为了限制的目的。因此,本领域技术人员将理解,可以在形式和细节上做出各种变化而不脱离本发明的由权利要求书所阐述的精神和范围。
本申请要求于2009年11月18日提交的韩国专利申请No.10-2009-0111454的优先权和权益,其全部内容通过引用结合于此。

Claims (23)

1.一种二次电池,包括:
电极组件;
支撑体,接收所述电极组件;以及
外部构件,耦接到所述支撑体,
其中所述支撑体和所述外部构件一起围绕所述电极组件。
2.根据权利要求1所述的二次电池,还包括将所述外部构件耦接到所述支撑体的粘接剂。
3.根据权利要求2所述的二次电池,其中所述支撑体具有配置为接收所述粘接剂的第一粘接槽和基本平行于所述第一粘接槽的第二粘接槽。
4.根据权利要求2所述的二次电池,其中所述支撑体的第一部的宽度小于所述支撑体的第二部的宽度,其中所述粘接剂位于所述支撑体的第一部上,所述支撑体在所述支撑体的所述第二部处耦接到所述外部构件。
5.根据权利要求4所述的二次电池,其中所述支撑体的所述第二部包括没有粘接剂在其上的部分,所述第二部的该部分通过热焊接耦接到所述外部构件。
6.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述支撑体包括基部、第一翼部和第二翼部,所述第一翼部和所述第二翼部从所述基部的相反端延伸并彼此面对。
7.根据权利要求6所述的二次电池,其中所述第一翼部和所述第二翼部垂直于所述基部。
8.根据权利要求6所述的二次电池,其中所述第一翼部的端部具有倒圆的边缘,所述第二翼部的端部具有倒圆的边缘。
9.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述电极组件包括彼此相反的第一端和第二端以及将所述第一端和所述第二端彼此连接的第一侧和第二侧,以及
所述支撑体具有围绕所述电极组件的所述第一端和所述第二端以及所述第一侧和所述第二侧的四边形形状。
10.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述支撑体的内表面具有将所述电极组件的一部分接收在其中的座槽。
11.根据权利要求10所述的二次电池,其中所述座槽具有倒圆的外边缘。
12.根据权利要求1所述的二次电池,其中所述外部构件包括具有薄片形状的第一部分以及基本平行于所述第一部分且具有薄片形状的第二部分。
13.根据权利要求12所述的二次电池,其中所述外部构件还包括第三部分,该第三部分基本垂直于所述第一部分和所述第二部分并连接所述第一部分和所述第二部分且具有薄片形状。
14.一种二次电池,包括:
电极组件,包括第一电极板和第二电极板;以及
支撑体,接收所述电极组件并包括主体和端子形成部,
其中所述端子形成部包括电连接到所述第一电极板的第一电极端子和电连接到所述第二电极板的第二电极端子,以及
其中所述端子形成部与所述主体一体地形成。
15.根据权利要求14所述的二次电池,其中所述端子形成部包括:
第一端子部,包括第一密封部,该第一密封部围绕所述第一电极端子并与所述主体一体地形成;以及
第二端子部,包括第二密封部,该第二密封部围绕所述第二电极端子并与所述主体一体地形成。
16.根据权利要求15所述的二次电池,其中所述第一密封部和所述第二密封部的熔化温度高于所述主体的熔化温度。
17.根据权利要求15所述的二次电池,其中所述第一端子部包括所述第一密封部与所述第一电极端子之间的第一端子粘接剂层,所述第二端子部包括所述第二密封部与所述第二电极端子之间的第二端子粘接剂层。
18.根据权利要求14所述的二次电池,其中所述端子形成部包括围绕所述第一电极端子和所述第二电极端子二者且与所述主体一体地形成的密封部。
19.根据权利要求18所述的二次电池,其中所述密封部的熔化温度高于所述主体的熔化温度。
20.根据权利要求14所述的二次电池,其中所述支撑体包括所述端子形成部与所述主体之间的主体粘接剂层。
21.根据权利要求20所述的二次电池,其中所述主体粘结剂层包括与所述主体的材料相同的材料。
22.根据权利要求14所述的二次电池,其中所述第一电极端子包括从所述主体延伸到所述电极端子的第一内连接部,所述第二电极端子包括从所述主体延伸到所述电极端子的第二内连接部。
23.根据权利要求22所述的二次电池,其中所述主体具有存储凹槽,所述第一内连接部和所述第二内连接部弯曲并存储在该存储凹槽中。
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