CN106129488A - 一种新型大容量动力镍氢电池模块 - Google Patents

一种新型大容量动力镍氢电池模块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新型大容量动力镍氢电池模块，属于新能源电池技术领域。该镍氢电池模块包括动力镍氢电池组、拉杆、电池固定部件和端板；动力镍氢电池组包括多个新型大容量动力镍氢电池；新型大容量动力镍氢电池以串联形式排列，并且新型大容量动力镍氢电池之间通过电池固定部件连接；端板通过拉杆和拉杆固定部固定于动力镍氢电池组两端；动力镍氢电池组上设有拉杆穿孔一。具有结构简单、合理、附加成本低、拆装方便等特点。

Description

一种新型大容量动力镍氢电池模块
技术领域
本发明涉及一种新型大容量动力镍氢电池模块，属于新能源电池技术领域。
背景技术
目前新能源汽车电池大多采用动力锂离子电池和动力镍氢电池，与锂电相比动力镍氢电池技术成熟、高低温性能好、安全性能好、可以大电流充放电，但主要因其成本较高，制约了动力镍氢电池在汽车上的应用及普及。但混合动力汽车、寒地电动汽车动力镍氢电池还是有优势、有市场，因为混合动力汽车电池容量小，相对成本低，寒地电动汽车因为目前只有镍氢电池可以低温充放，由其是宽温动力镍氢电池，其工作温度-45℃～70℃。传统方形大容量动力镍氢电池模块具有结构复杂，成本高，装拆需要专用夹具等缺点。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种新型大容量动力镍氢电池模块，所采取的技术方案如下：
所述镍氢电池模块包括动力镍氢电池组、拉杆2、电池固定部件3和端板5；所述动力镍氢电池组包括多个新型大容量动力镍氢电池1；所述多个新型大容量动力镍氢电池1之间通过电池固定部件3连接；所述端板5通过拉杆2和拉杆固定部4固定于动力镍氢电池组两端；所述动力镍氢电池组上设有拉杆穿孔一a；端板5上设有拉杆穿孔二b，所述拉杆穿孔二b的位置与拉杆穿孔一a的位置一一对应。
优选地，所述新型大容量动力镍氢电池1包括多个圆柱形动力镍氢电池11、固定板12、电池负极汇流板13、电池正极汇流板14和支撑柱15；所述多个圆柱形动力镍氢电池11采用并联方式组合；所述圆柱形动力镍氢电池11的两端插入固定板12内；所有圆柱形动力镍氢电池11的负极均焊接于电池负极汇流板13上；所有圆柱形动力镍氢电池11的正极均焊接于电池正极汇流板14上；所述支撑柱15的两端分别固定在固定板12上；所述支撑柱15的个数不少于2个；所述电池负极汇流板13和电池正极汇流板14固定安装于固定板12上；所述圆柱形动力镍氢电池11之间的容量偏差不大于5％，每个圆柱形动力镍氢电池11之间的内阻偏差不大于平均内阻值的30％；每个圆柱形动力镍氢电池31之间设有间隙，所述间隙的宽度为1.5mm—5mm。
优选地，所述新型大容量动力镍氢电池1通过电池负极汇流板13和电池正极汇流板14以正负极首尾顺次固定串联方式排列；所述拉杆穿孔一a设于新型大容量动力镍氢电池1的固定板12上；所述拉杆2通过拉杆穿孔一a和拉杆穿孔二b将串联排列的多个新型大容量动力镍氢电池1安装于端板5上；所述拉杆2通过拉杆固定部4固定于端板5上。
优选地，所述新型大容量动力镍氢电池1以多排组合方式排列；所述多排组合方式包括N级单排组，其中N为大于等于2的整数；所述单排组由多个新型大容量动力镍氢电池1通过电池负极汇流板13和电池正极汇流板14以正负极首尾顺次固定串联方式排列，并通过电池固定部件3连接；N级单排组之间通过连接片6连接；所述拉杆穿孔一a设于第1级单排组和第N级单排组包含的固定板12上，同时，第1级单排组至第N级单排组中，每级单排组之间的连接处均设有拉杆穿孔一a；所述拉杆2通过拉杆穿孔一a和拉杆穿孔二b将N级单排组安装于端板5上，并通过拉杆固定部4固定于端板5上。
优选地，所述端板5采用绝缘材料制成，并且端板5的内侧设有连接片6。其中，绝缘材料包括尼龙、ABS塑料、环氧板等；端板5上设有拉杆穿孔二b，所述拉杆穿孔二b和位置与拉杆穿孔一a一一对应。
优选地，所述电池负极汇流板13和电池正极汇流板14均设有方形或圆形凹型结构的焊点，并在凹面内点上设有镍片；所述镍片的厚度为0.05mm—0.15mm；并在镍片上设有十字型片孔。
优选地，所述电池负极汇流板13和电池正极汇流板(14)均采用纯铜板制成。
优选地，所述电池固定部件3包括螺栓一、螺母一、垫圈一和弹簧垫圈一。
优选地，所述拉杆固定部4包括螺母二、垫圈二和弹簧垫圈二。
优选地，所述拉杆2的总长度比动力镍氢电池组与端板5的总长度长30mm—80mm，便于电池模块与电池箱体固定。
本发明有益效果：
本发明提出的新型大容量动力镍氢电池模块针对新型大容量动力镍氢电池的电池结构及特点设计，解决了新型大容量动力镍氢电池模块组装及在电池箱内安装固问题。新型大容量动力镍氢电池与现有技术中同规格的方型动力镍氢电池相比，该结构的镍氢电池功率性能提高了25％以上。同时，该镍氢电池随着容量设计的增大，电池的功率性能和安全性能依然稳定，稳定性高达95％，相对于传统镍氢电池的稳定性提高了50％以上。
此外，传统方型大容量电池模块结构上需要侧板，散热隔栅，跨接片，紧固条等组件，装拆时需要专用夹具进行操作，结构复杂，成本高，同时散热效果一般；本发明提出的大容量动力镍氢电池模块安装时不需要上述传统方型大容量电池模块所需要的组件，在不需要散热部件的情况下依然具有高效的散热性能，此外，附加成本有效降低，相对于传统方型大容量电池模块该镍氢电池模块结构件成本下降40％以上，同时，本发明提出的大容量动力镍氢电池模块还具有结构简单、合理、拆装方便等特点。
附图说明
图1为本发明所述新型大容量动力镍氢电池模块组合方式一的侧视结构示意图。
图2为本发明所述新型大容量动力镍氢电池模块组合方式一的电池排列示意图。
图3为本发明所述新型大容量动力镍氢电池模块组合方式一的端板结构示意图。
图4为本发明所述新型大容量动力镍氢电池的结构示意图。
图5为本发明所述新型大容量动力镍氢电池模块组合方式二的俯视结构示意图。
图6为本发明所述新型大容量动力镍氢电池模块组合方式二的电池排列示意图。
图7为本发明所述新型大容量动力镍氢电池模块组合方式二的端板结构示意图。
(1，新型大容量动力镍氢电池；2，拉杆；3，电池固定部件；4，拉杆固定部；5，端板；6，连接片；11，圆柱形动力镍氢电池；12，固定板；13，电池负极汇流板；14，电池正极汇流板；15，支撑柱；a，拉杆穿孔一；b，拉杆穿孔二)
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。
本发明提出一种新型大容量动力镍氢电池模块，该镍氢电池模块包括动力镍氢电池组、拉杆2、电池固定部件3和端板5；动力镍氢电池组包括多个新型大容量动力镍氢电池1；新型大容量动力镍氢电池1以串联形式排列，并且新型大容量动力镍氢电池1之间通过电池固定部件3连接；端板5通过拉杆2和拉杆固定部4固定于动力镍氢电池组两端；动力镍氢电池组上设有拉杆穿孔一a；对于多排组排列方式的该电池模块；排组之间通过连接片6连接。
其中，新型大容量动力镍氢电池1包括多个圆柱形动力镍氢电池11、固定板12、电池负极汇流板13、电池正极汇流板14和支撑柱15；多个圆柱形动力镍氢电池11采用并联方式组合；圆柱形动力镍氢电池11的两端插入固定板12内；圆柱形动力镍氢电池11的负极均焊接于电池负极汇流板13上；所有圆柱形动力镍氢电池11的正极均焊接于电池正极汇流板14上；所述支撑柱15的两端分别固定在固定板12上；支撑柱15的个数不少于2个；电池负极汇流板13和电池正极汇流板14固定安装于固定板12上。圆柱形动力镍氢电池11之间的容量偏差不大于5％，每个圆柱形动力镍氢电池11之间的内阻偏差不大于平均内阻值的30％；每个圆柱形动力镍氢电池11之间设有间隙，所述间隙的宽度为1.5mm—5mm，便于电池冷却。电池负极汇流板13和电池正极汇流板14均设有方形或圆形凹型结构的焊点，并在凹面内点上设有镍片；所述镍片的厚度为0.05mm—0.15mm；并在镍片上设有十字型片孔，并且电池负极汇流板13和电池正极汇流板14均采用纯铜板制成，固定板12和支撑柱15采用绝缘材料制成，其中绝缘材料包括尼龙、ABS塑料和环氧板。
同时，固定板12上设有与圆柱形动力镍氢电池11外径相匹配的电池安装孔、支撑柱安装孔和正负汇流板定位螺纹孔。固定板12上的电池安装孔的个数均与圆柱形动力镍氢电池的个数相对应。电池负极汇流板13上设有负极汇流板定位孔；其中，所述负极汇流板定位孔的个数M≥2。电池正极汇流板14上设有正极汇流板定位孔；其中，所述正极汇流板定位孔的个数Q≥2
此外，电池固定部件3包括螺栓一、螺母一、垫圈一和弹簧垫圈一；拉杆固定部4包括螺母二、垫圈二和弹簧垫圈二。拉杆2采用圆钢材料制成，并在其两端设有螺纹，并且拉杆2的总长度比动力镍氢电池组与端板5的总长度长30mm—80mm。端板5采用绝缘材料制成，其中，绝缘材料包括尼龙、ABS塑料、环氧板等；端板5上设有拉杆穿孔二b，所述拉杆穿孔二b的位置与拉杆穿孔一a一一对应。
本发明提出的新型大容量动力镍氢电池模块针对新型大容量动力镍氢电池的电池结构及特点设计，解决了新型大容量动力镍氢电池模块组装及在电池箱内安装固问题。新型大容量动力镍氢电池与现有技术中同规格的方型动力镍氢电池相比，该结构的镍氢电池功率性能提高了25％以上。同时，该镍氢电池随着容量设计的增大，电池的功率性能和安全性能依然稳定，稳定性高达95％，相对于传统镍氢电池的稳定性提高了50％以上。
此外，传统方型大容量电池模块结构上需要侧板，散热隔栅，跨接片，紧固条等组件，装拆时需要专用夹具进行操作，结构复杂，成本高，同时散热效果一般；本发明提出的大容量动力镍氢电池模块安装时不需要上述传统方型大容量电池模块所需要的组件，在不需要散热部件的情况下依然具有高效的散热性能，此外，附加成本有效降低，相对于传统方型大容量电池模块该镍氢电池模块结构件成本下降40％以上，同时，本发明提出的大容量动力镍氢电池模块还具有结构简单、合理、拆装方便等特点。
实施例1：
结合图1至图4详细介绍本实施例。一种新型大容量动力镍氢电池模块，该镍氢电池模块包括动力镍氢电池组、拉杆2、电池固定部件3和端板5；动力镍氢电池组包括10个新型大容量动力镍氢电池1；新型大容量动力镍氢电池1以串联形式排列，并且新型大容量动力镍氢电池1之间通过电池固定部件3连接；端板5通过拉杆2和拉杆固定部4固定于动力镍氢电池组两端；动力镍氢电池组上设有拉杆穿孔一a。其中，电池固定部件3包括螺栓一、螺母一、垫圈一和弹簧垫圈一；拉杆固定部4包括螺母二、垫圈二和弹簧垫圈二。拉杆2采用圆钢材料制成，并在其两端设有螺纹，并且拉杆2的总长度比动力镍氢电池组与端板5的总长度长30mm。端板5采用绝缘材料制成，绝缘材料为尼龙；端板5上设有拉杆穿孔二b，所述拉杆穿孔二b的位置与拉杆穿孔一a一一对应。其中，本实施例中采用4个拉杆2，对应的4个拉杆穿孔一a和4个拉杆穿孔二b。
多个新型大容量动力镍氢电池1通过电池负极汇流板13和电池正极汇流板14以正负极首尾顺次固定串联方式排列；拉杆穿孔一a设于新型大容量动力镍氢电池1外部；拉杆2通过拉杆穿孔一a和拉杆穿孔二b将串联排列的多个新型大容量动力镍氢电池1安装于端板5上，并通过拉杆固定部4固定于端板5上。
同时，新型大容量动力镍氢电池1包括15个圆柱形动力镍氢电池11、固定板12、电池负极汇流板13、电池正极汇流板14和支撑柱15；15个圆柱形动力镍氢电池11采用并联方式组合；圆柱形动力镍氢电池11的两端插入固定板12内；圆柱形动力镍氢电池11的负极均焊接于电池负极汇流板13上；所有圆柱形动力镍氢电池11的正极均焊接于电池正极汇流板14上；所述支撑柱15的两端分别固定在固定板12上；支撑柱15的个数为4个；电池负极汇流板13和电池正极汇流板14固定安装于固定板12上。圆柱形动力镍氢电池11之间的容量偏差不大于5％，每个圆柱形动力镍氢电池11之间的内阻偏差不大于平均内阻值的30％；每个圆柱形动力镍氢电池11之间设有间隙，间隙的宽度为1.5mm，便于电池冷却。电池负极汇流板13和电池正极汇流板14均设有方形凹型结构的焊点，并在凹面内点上设有镍片；镍片的厚度为0.05mm；并在镍片上设有十字型片孔，并且电池负极汇流板13和电池正极汇流板14均采用纯铜板制成，固定板12和支撑柱15均采用绝缘材料制成，该绝缘材料为尼龙。
同时，固定板12上设有与圆柱形动力镍氢电池11外径相匹配的电池安装孔、支撑柱安装孔和正负汇流板定位螺纹孔。固定板12上的电池安装孔的个数均与圆柱形动力镍氢电池的个数相对应。电池负极汇流板13上设有负极汇流板定位孔；其中，所述负极汇流板定位孔的个数4个。电池正极汇流板14上设有正极汇流板定位孔；其中，所述正极汇流板定位孔的个数4个。
本实施例提出的新型大容量动力镍氢电池模块与现有技术中同规格的方型动力镍氢电池模块相比，结构简单、合理、牢固、装拆方便。
此外，传统方型大容量电池模块结构上需要侧板，散热隔栅，跨接片，紧固条等组件，装拆时需要专用夹具进行操作，结构复杂，成本高，同时散热效果一般；本发明提出的大容量动力镍氢电池模块安装时不需要上述传统方型大容量电池模块所需要的组件，在不需要散热部件的情况下依然具有高效的散热性能，散热性能提高20％以上，此外，附加成本有效降低，相对于传统方型大容量电池模块该镍氢电池模块结构件成本下降50％。
实施例2
结合图4至图7详细介绍本实施例。一种新型大容量动力镍氢电池模块，该镍氢电池模块包括动力镍氢电池组、拉杆2、电池固定部件3和端板5；动力镍氢电池组包括10个新型大容量动力镍氢电池1；新型大容量动力镍氢电池1以串联形式排列，并且新型大容量动力镍氢电池1之间通过电池固定部件3连接；排组之间通过连接片6连接；端板5通过拉杆2和拉杆固定部4固定于动力镍氢电池组两端；动力镍氢电池组上设有拉杆穿孔一a。其中，电池固定部件3包括螺栓一、螺母一、垫圈一和弹簧垫圈一；拉杆固定部4包括螺母二、垫圈二和弹簧垫圈二。拉杆2采用圆钢材料制成，并在其两端设有螺纹，并且拉杆2的总长度比动力镍氢电池组与端板5的总长度长30mm。端板5采用绝缘材料制成，绝缘材料为尼龙；端板5上设有拉杆穿孔二b，所述拉杆穿孔二b的位置与拉杆穿孔一a一一对应。其中，本实施例中采用2个拉杆2，对应的2个拉杆穿孔一a和2个拉杆穿孔二b。
同时，新型大容量动力镍氢电池1包括8个圆柱形动力镍氢电池11、固定板12、电池负极汇流板13、电池正极汇流板14和支撑柱15；8个圆柱形动力镍氢电池11采用并联方式组合；圆柱形动力镍氢电池11的两端插入固定板12内；圆柱形动力镍氢电池11的负极均焊接于电池负极汇流板13上；所有圆柱形动力镍氢电池11的正极均焊接于电池正极汇流板14上；所述支撑柱15的两端分别固定在固定板12上；支撑柱15的个数为4个；电池负极汇流板13和电池正极汇流板14固定安装于固定板12上。圆柱形动力镍氢电池11之间的容量偏差不大于5％，每个圆柱形动力镍氢电池11之间的内阻偏差不大于平均内阻值的30％；每个圆柱形动力镍氢电池11之间间隙的宽度为2.5mm；电池负极汇流板13和电池正极汇流板14均设有圆形凹型结构的焊点，凹面内点上设置镍片的厚度为0.1mm；拉杆2的总长度比动力镍氢电池组与端板5的总长度长50mm；所述新型大容量动力镍氢电池1以多排组合方式排列；所述多排组合方式包括N级单排组，其中N为大于等于2的整数；所述单排组由多个新型大容量动力镍氢电池1通过电池负极汇流板13和电池正极汇流板14以正负极首尾顺次固定串联方式排列，并通过电池固定部件3连接；N级单排组之间通过连接片6连接；所述拉杆穿孔一a设于第1级单排组和第N级单排组包含的固定板12上，同时，第1级单排组至第N级单排组中，每级单排组之间的连接处均设有拉杆穿孔一a；所述拉杆2通过拉杆穿孔一a和拉杆穿孔二b将N级单排组安装于端板5上，并通过拉杆固定部4固定于端板5上。端板5、固定板12和支撑柱15均采用绝缘材料ABS塑料制成。
本实施例提出的新型大容量动力镍氢电池模块与现有技术中同规格的方型动力镍氢电池模块相比，结构简单、合理、牢固、装拆方便。
此外，传统方型大容量电池模块结构上需要侧板，散热隔栅，跨接片，紧固条等组件，装拆时需要专用夹具进行操作，结构复杂，成本高，同时散热效果一般；本发明提出的大容量动力镍氢电池模块安装时不需要上述传统方型大容量电池模块所需要的组件，在不需要散热部件的情况下依然具有高效的散热性能，散热性能提高20％以上，此外，附加成本有效降低，相对于传统方型大容量电池模块该镍氢电池模块结构件成本下降60％。
实施例3
实施例3与实施例2的不同之处在于，实施例3中采用20个新型大容量动力镍氢电池1，每个圆柱形动力镍氢电池11之间间隙的宽度为5mm；镍片的厚度为0.15mm。拉杆2的总长度比动力镍氢电池组与端板5的总长度长80mm。端板5、固定板12和支撑柱15均采用绝缘材料环氧板制成，同时，多排组合方式包括4级单排组，4级单排组之间通过连接片6连接；所述拉杆穿孔一a设于第1级单排组和第4级单排组包含的固定板12上，同时，第1级单排组至第4级单排组中，每级单排组之间的连接处均设有拉杆穿孔一a；其他部件组合和连接方式与实施例2相同。
本实施例提出的新型大容量动力镍氢电池模块与现有技术中同规格的方型动力镍氢电池模块相比，结构简单、合理、牢固、装拆方便。
此外，传统方型大容量电池模块结构上需要侧板，散热隔栅，跨接片，紧固条等组件，装拆时需要专用夹具进行操作，结构复杂，成本高，同时散热效果一般；本发明提出的大容量动力镍氢电池模块安装时不需要上述传统方型大容量电池模块所需要的组件，在不需要散热部件的情况下依然具有高效的散热性能，散热性能提高20％以上，此外，附加成本有效降低，相对于传统方型大容量电池模块该镍氢电池模块结构件成本下降60％。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种新型大容量动力镍氢电池模块，其特征在于，所述镍氢电池模块包括动力镍氢电池组、拉杆(2)、电池固定部件(3)和端板(5)；所述动力镍氢电池组包括多个新型大容量动力镍氢电池(1)；所述多个新型大容量动力镍氢电池(1)之间通过电池固定部件(3)连接；所述端板(5)通过拉杆(2)和拉杆固定部(4)固定于动力镍氢电池组两端；所述动力镍氢电池组上设有拉杆穿孔一(a)；端板(5)上设有拉杆穿孔二(b)，所述拉杆穿孔二(b)的位置与拉杆穿孔一(a)的位置一一对应。
2.根据权利要求1所述镍氢电池模块，其特征在于，所述新型大容量动力镍氢电池(1)包括多个圆柱形动力镍氢电池(11)、固定板(12)、电池负极汇流板(13)、电池正极汇流板(14)和支撑柱(15)；所述多个圆柱形动力镍氢电池(11)采用并联方式组合；所述圆柱形动力镍氢电池(11)的两端插入固定板(12)内；所有圆柱形动力镍氢电池(11)的负极均焊接于电池负极汇流板(13)上；所有圆柱形动力镍氢电池(11)的正极均焊接于电池正极汇流板(14)上；所述支撑柱(15)的两端分别固定在固定板(12)上；所述支撑柱(15)的个数不少于2个；所述电池负极汇流板(13)和电池正极汇流板(14)固定安装于固定板(12)上；所述圆柱形动力镍氢电池(11)之间的容量偏差不大于5％，每个圆柱形动力镍氢电池(11)之间的内阻偏差不大于平均内阻值的30％；每个圆柱形动力镍氢电池(31)之间设有间隙，所述间隙的宽度为1.5mm—5mm。
3.根据权利要求2所述镍氢电池模块，其特征在于，所述新型大容量动力镍氢电池(1)通过电池负极汇流板(13)和电池正极汇流板(14)以正负极首尾顺次固定串联方式排列；所述拉杆穿孔一(a)设于新型大容量动力镍氢电池(1)的固定板(12)上；所述拉杆(2)通过拉杆穿孔一(a)和拉杆穿孔二(b)将串联排列的多个新型大容量动力镍氢电池(1)安装于端板(5)上；所述拉杆(2)通过拉杆固定部(4)固定于端板(5)上。
4.根据权利要求2所述镍氢电池模块，其特征在于，所述新型大容量动力镍氢电池(1)以多排组合方式排列；所述多排组合方式包括N级单排组，其中N为大于等于2的整数；所述单排组由多个新型大容量动力镍氢电池(1)通过电池负极汇流板(13)和电池正极汇流板(14)以正负极首尾顺次固定串联方式排列，并通过电池固定部件3连接；所述N级单排组之间通过连接片(6)连接；所述拉杆穿孔一(a)设于第1级单排组和第N级单排组包含的固定板(12)上，同时，第1级单排组至第N级单排组中，每级单排组之间的连接处均设有拉杆穿孔一(a)；所述拉杆(2)通过拉杆穿孔一(a)和拉杆穿孔二(b)将N级单排组安装于端板(5)上，并通过拉杆固定部(4)固定于端板(5)上。
5.根据权利要求4所述镍氢电池，其特征在于，所述端板(5)采用绝缘材料制成，并且端板(5)的内侧设有连接片(6)。
6.根据权利要求2所述镍氢电池，其特征在于，所述电池负极汇流板(13)和电池正极汇流板(14)均设有方形或圆形凹型结构的焊点，并在凹面内点上设有镍片；所述镍片的厚度为0.05mm—0.15mm；并在镍片上设有十字型片孔。
7.根据权利要求2、3或4所述镍氢电池，其特征在于，所述电池负极汇流板(13)和电池正极汇流板(14)均采用纯铜板制成。
8.根据权利要求1所述镍氢电池，其特征在于，所述电池固定部件(3)包括螺栓一、螺母一、垫圈一和弹簧垫圈一。
9.根据权利要求1所述镍氢电池，其特征在于，所述拉杆固定部(4)包括螺母二、垫圈二和弹簧垫圈二。
10.根据权利要求1所述镍氢电池，其特征在于，所述拉杆(2)的总长度比动力镍氢电池组与端板(5)的总长度长30mm—80mm，便于电池模块与电池箱体固定。
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