CN110265588A - 一种电池及电池扣板 - Google Patents

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CN110265588A CN201910566792.1A CN201910566792A CN110265588A CN 110265588 A CN110265588 A CN 110265588A CN 201910566792 A CN201910566792 A CN 201910566792A CN 110265588 A CN110265588 A CN 110265588A
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孟珂
李晶
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Swit Electronics Co Ltd
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    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
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Abstract

本发明公开了一种电池，包括电池芯、容纳电池芯的壳体，在所述壳体的底面的一端设置有充电识别凹槽，所述充电识别凹槽靠近壳体的正面；在所述壳体的正面设置有正电极、负电极，正电极、负电极分别位于所述充电识别凹槽的两侧；在所述壳体的底面的另一端设置有避让槽；当所述电池安装在电池扣板上充电或者安装在摄像机的电池安装部供电时，所述充电识别凹槽实现对电池扣板上的机械识别按钮导柱或摄像机的电池安装部上的凸起的避位。本发明同时提供一种电池扣板，配合电池使用，可以实现快速充电，能够有效降低成本，而且结构简单、设计合理、易于制造。

Description

一种电池及电池扣板
技术领域
本发明属于影视拍摄设备领域，更具体地说，涉及一种摄像机DV电池和电池扣板。
背景技术
随着广电领域摄像机技术的发展，摄像机的种类也越来越多。有小型轻便的新闻采访ENG摄像机，也有专业大型的演播室用摄像机，还有介于两者之间的现场节目制作EFP摄像机。不同的摄像机所使用的锂离子电池也不同，常见的有大容量的V型接口电池和各种不同接口的小容量DV电池。不同接口电池所使用的充电器也不一样，无法兼容。
现在户外电视节目尤其是真人秀制作，往往需要使用几种不同类型的摄像机，从不同的摄像机位上同期进行录制，这样就需要携带各自不同摄像机电池的充电设备，由此造成携带的充电设备数量多、不通用、不互换等使用和维护上的负担。
另外，电视台原先就有大量的演播室摄像机，以及匹配的V型充电器。随着户外采访的需求越来越多，电视台势必会采购更多轻便的ENG摄像机，相应的就会有DV电池和充电器的需求。另外，由于DV电池的容量越来越大，用户逐渐出现快速充电的需求，而充电器如何识别DV电池是否支持快速充电，目前，业内尚未给出有效的解决办法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池，该电池可以既适用于通过电池扣板充电，配置本申请的电池扣板可以实现快速充电，也便于安装到摄像机等设备中。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：一种电池，包括电池芯、容纳电池芯的壳体，在所述壳体的底面的一端设置有充电识别凹槽，所述充电识别凹槽靠近壳体的正面；在所述壳体的正面设置有正电极、负电极，正电极、负电极分别位于所述充电识别凹槽的两侧；在所述壳体的底面的另一端设置有避让槽；当所述电池安装在电池扣板上充电或者安装在摄像机的电池安装部供电时，所述充电识别凹槽实现对电池扣板上的机械识别按钮导柱或摄像机的电池安装部上的凸起的避位。
进一步地，在所述壳体的侧面分别设置有两个锁紧导槽，所述锁紧导槽靠近壳体的底面；在所述壳体的侧面还设置有锁紧柱，所述锁紧柱也靠近壳体的底面，所述锁紧柱与壳体之间形成一个沿壳体底面的长度方向延伸的空腔，该空腔与所述锁紧导槽连通；所述壳体的一侧或两侧设置有摄像机识别槽，所述摄像机识别槽位于同一侧的两个锁紧导槽之间；沿壳体底面的宽度方向，所述锁紧导槽和摄像机识别槽等宽或者所述锁紧导槽的宽度大于摄像机识别槽的宽度。当电池安装在电池扣板上充电时，电池上的锁紧柱插入电池扣板的扣板锁定槽中，相应的电池扣板上的扣板锁定柱插入电池上的锁紧导槽和空腔中，实现电池在电池扣板上的固定。当电池安装在摄像机的电池安装部供电时，利用电池安装部上的相应结构配合锁紧导槽和空腔及锁紧柱，实现电池在摄像机的电池安装部上的固定。
进一步地，所述锁紧导槽与空腔形成的结构呈L形。
进一步地，在所述空腔内设置有凸出部。凸出部用于填充扣板锁定柱和电池直接的缝隙，避免电池的晃动。
进一步地，所述凸出部为凸台、一个或多个凸包、或一个或多个凸筋。
进一步地，所述凸台和锁紧导槽之间通过倾斜部连接。倾斜部的设置使电池能够更容易地滑动进锁定导槽和锁定柱之间的空腔。
进一步地，所述壳体的正面还设置有时钟电极、数据电极，正电极、时钟电极位于所述充电识别凹槽的一侧，负电极、数据电极位于所述充电识别凹槽的另一侧，在所述负电极或数据电极之间设置有结构导孔；沿所述壳体底面的宽度方向，所述充电识别凹槽偏离所述壳体底面的中间位置。
本发明同时提供一种电池扣板，包括电池安装面和充电器安装面，充电器安装面用于连接充电器，电池安装面用于安装电池，所述电池安装面的一端设置机械识别按钮导柱，在所述机械识别按钮导柱的两侧分别设置扣板正电极、扣板负电极；沿电池安装方向，所述机械识别按钮导柱的前方设置有弹簧限位环，按钮开关导柱从弹簧限位环穿过，所述按钮开关导柱的一端与所述机械按钮导柱连接，其另一端正对设置在电池扣板上的按键开关，所述按钮开关导柱上套有弹簧，所述弹簧位于弹簧限位环、机械识别按钮导柱之间。
进一步地，所述电池安装面上还设置有扣板锁定装置，所述扣板锁定装置成对设置，所述扣板锁定装置包括扣板锁定槽和扣板锁定柱，当电池安装在电池扣板上时，所述电池上的锁紧柱插入所述扣板锁定槽中，所述扣板锁定柱插入所述电池上的锁紧导槽和空腔中。
进一步地，所述充电器安装面上设置有五个电极，分别为负电极、充电速率识别电极、数据电极、时钟电极和正电极，其中，充电速率识别电极和负电极之间连接有电阻R1，电阻R2与所述按键开关串联后再跟电阻R1并联；所述电池安装面上的扣板正电极、扣板负电极分别与充电器安装面上的正电极、负电极连接。当电池安装在电池扣板上时，电池上的充电识别凹槽和电池扣板上的机械识别按钮导柱互相配合，电池的底面插到电池扣板的电池安装面上后，电池上的充电识别凹槽不会触碰到机械识别按钮导柱，机械识别按钮导柱的按钮开关导柱就不会被下压，从而按键开关的常开触点仍处于打开状态，电阻R2与电阻R1没有并联，电池扣板的充电速率识别电极接入到充电器内部的等效对地电阻R3＝R1，等效电阻值较高，充电器内部的CPU通过IO口识别到等效电阻R3上产生的较高的分压识别电压,从而启动快速充电模式。正常的普通充电模式下，比如以2A以下的电流充电，在快速充电模式下，可以实现以3A的电流充电。
本申请具有以下有益效果：
(1)本发明利用电池上的充电识别凹槽配合电池扣板上的机械识别按钮导柱，能够实现电池的快速充电；
(2)本发明提供的电池扣板可以解决DV电池无法在V型充电器上充电的问题，不仅可以实DV电池在V型充电器上的快速充电，并且该电池的结构也能够在原摄像机上使用，节省用户设备采购和维护管理上的费用，减少用户为制作户外大型视频节目而携带的充电设备数量，具有良好的经济效益；另外DV电池通过电池转接扣板还可以直接挂接到使用V型电池的ENG摄像机上供电，方便野外摄像机工作的电池应急互换使用。
(3)本发明结构简单，设计合理，易于制造。
附图说明
图1为本发明的电池的透视图(锁紧导槽空腔中无凸出部)；
图2为本发明的电池的透视图(凸出部为凸筋)；
图3为本发明的电池的透视图(凸出部为凸包)；
图4为本发明的电池的透视图(凸出部为凸台)；
图5为本发明的电池的底面正视图；
图6为本发明的电池的侧视图(锁紧导槽空腔中无凸出部)；
图7为本发明的电池的侧视图(凸出部为凸筋)；
图8为本发明的电池的侧视图(凸出部为凸包)；
图9为本发明的电池的侧视图(凸出部为凸台)；
图10为本发明的电池的斜视图(锁紧导槽空腔中无凸出部)；
图11为本发明的电池的斜视图(凸出部为凸筋)；
图12为本发明的电池的斜视图(凸出部为凸包)；
图13为本发明的电池的斜视图(凸出部为凸台)；
图14为本发明的电池扣板的电池安装面的透视图；
图15为本发明的电池扣板的电池安装面的示意图；
图16为本发明的电池扣板的机械识别按钮导柱内部结构透视图；
图17为本发明的电池扣板的充电器安装面的示意图；
图18为本发明的电池、电池扣板和V型充电器安装示意图；
图19为本发明的电池通过电池扣板插在V型充电器上的充电原理图；
图20为本发明的V型充电器CPU识别原理图；
图21为没有充电识别凹槽的普通DV电池通过电池扣板插在V型充电器上的充电原理图；
图22为本发明的电池安装在电池扣板的侧面剖视图；
图23为本发明的电池安装在电池扣板的正面剖视图(锁紧导槽空腔中无凸出部)；
图24为本发明的电池安装在电池扣板的正面剖视图(凸出部为凸筋)；
图25为本发明的电池安装在电池扣板的正面剖视图(凸出部为凸包)；
图26为本发明的电池安装在电池扣板的正面剖视图(凸出部为凸台)；
图27为本发明电池的电极示意图；
图28为本发明电池扣板的充电器安装面的电极示意图；
图29为本发明的电池、电池扣板和ENG摄像机安装示意图。
图中：1：电池；1-1：避让槽；1-2：负电极；1-3：结构导孔；1-4：充电识别凹槽；1-5:正电极；1-6、D:数据电极；1-7、C:时钟电极；1-8:壳体；1-9锁紧导槽；1-10：摄像机识别槽；1-11：锁紧柱；1-12：凸出部；1-13：倾斜部；2：电池扣板；2-1：电极防护盖；2-3：电池安装面；2-4：扣板锁定槽；2-5：扣板锁定柱；3-1：扣板正电极；3-2：机械识别按钮导柱；3-3：扣板负电极；3-4：锁扣装置；4-1：按钮开关导柱；4-2：弹簧限位环；4-3：弹簧；4-4：按键开关；5-1：充电器安装面；5-2：负电极；5-3、ID：充电速率识别电极；5-4：数据电极；5-5：时钟电极；5-6：正电极；6：V型充电器；R1：串联电阻；R2：并联电阻；R3：等效电阻；7：ENG摄像机。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
电池实施例一
如图1、5、27所示，电池1包括壳体1-8，壳体1-8在其中容纳有电池芯和电路板，在该电路板上设置有防护电路、SMBus(系统管理总线)控制器、SMBus数据线、时钟线等。壳体1-8大致形成一矩形形状，在壳体1-8的底面F的一侧设置有充电识别凹槽1-4，另一侧设置有避让槽1-1；与底面F相连的正面A的一端设置有电池负电极1-2、结构导孔1-3、电池正电极1-5、电池数据电极1-6和电池时钟电极1-7；与底面F相连有两个侧面B，靠近底面F的位置、在侧面B上分别设置有两个锁紧导槽1-9，两个侧面B上的锁紧导槽1-9对称设置，设置在同一侧面B上的两个锁紧导槽1-9之间设置有摄像机识别槽1-10，摄像机识别槽可以在两个侧面B上都设置，也可以设置在其中一个侧面上；沿图5中底面F的宽度方向，锁紧导槽1-9和摄像机识别槽1-10等宽，或者，锁紧导槽1-9的宽度大于摄像机识别槽1-10的宽度。如图6所示，沿电池的高度方向，所述摄像机识别槽1-10的高度小于锁紧导槽1-9的高度。
如图6、10所示，在锁紧导槽1-9的一端靠近底面F的位置设有锁紧柱1-11，锁紧柱1-11和锁紧导槽1-9形成一个空腔，在利用本发明给摄像机等电子设备供电时，将电池1安装到摄像机等电子设备的电池安装部，将底面F作为插入端放入摄像机等电子设备的电池安装部上，使电池1朝正面A方向滑动，通过电池安装部上的凸起配合电池1上的锁紧导槽1-9、锁紧柱1-11实现电池1在摄像机等电子设备的电池安装部的安装；摄像机的电池安装部具有凸起，对应于避让槽1-1、充电识别凹槽1-4的位置各有一个凸起，避让槽、充电识别凹槽实现有效避位，避免电池无法装入摄像机的电池安装部中；需要说明的是：摄像机的电池安装部的其中一个凸起与电池扣板2上的机械识别按钮导柱3-2对应到电池1上处于同一个位置，即都是实现对充电识别凹槽1-4的避位。
电池实施例二
如图2、7和11所示，本实施例和实施例一其余方面均相同，唯一不同之处在于在锁紧柱1-11和锁紧导槽1-9形成的空腔内设置凸出部1-12，在本实施例中，凸出部1-12为不少于一个的凸筋，凸筋的截面为梯形。需要说明的是，图7中的凸筋沿电池1的高度方向设置，也可以将凸筋设置成沿垂直于电池1的高度的方向设置，即沿水平方向设置一条或多条凸筋。
电池实施例三
如图3、8和12所示，本实施例和实施例一其余方面均相同，唯一不同之处在于在锁紧柱1-11和锁紧导槽1-9形成的空腔内设置凸出部1-12，在本实施例中，凸出部1-12为不少于一个的凸包，凸包的上部和下部均为圆形，上部的圆形半径小于下部的圆形半径，近似于圆台形状。
电池实施例四
如图4、9和13所示，本实施例和实施例一其余方面均相同，唯一不同之处在于在锁紧柱1-11和锁紧导槽1-9形成的空腔内设置凸出部1-12，在本实施例中，凸出部1-12为一个方形的凸台，从锁紧导槽1-9到凸出部1-12之间连接有倾斜部1-13，以便于电池1上的锁定柱(图中未示出，类似于扣板锁定柱2-5)更顺畅地沿着倾斜部1-13滑到凸台的表面。
电池扣板实施例一
如图14和15所示，本发明还包括电池扣板2，电池扣板2具有机械和电气结构，用于将电池1转接到充电器6上充电以对电池1进行充电，电池1、电池扣板2和充电器6的连接关系为：先将电池扣板2插入充电器6，再将电池1插入电池扣板2，如图18所示。电池扣板2具有两个安装面，分别是充电器安装面5-1和电池安装面2-3，电池安装面2-3上设置有机械识别按钮导柱3-2、扣板正电极3-1、扣板负电极3-3和锁扣装置3-4，锁扣装置3-4、机械识别按钮导柱3-2分别位于电池安装面2-3的两端，扣板正电极3-1、扣板负电极3-3分别位于机械识别按钮导柱3-2的两边；在电池安装面2-3的两侧对称设置有两个扣板锁定装置，扣板锁定装置包括扣板锁定槽2-4和扣板锁定柱2-5，当电池1安装在电池安装面2-3上时，电池扣板2上的锁扣装置3-4顶在电池的背面(与正面A相对)，具体来说，顶在避让槽1-1的两侧或者上方，使电池1能够安装在电池扣板2上；电池安装面2-3上的扣板锁定装置和电池1上的锁紧导槽1-9配合，使电池1能够更稳固地安装在电池扣板2上。锁扣装置3-4的具体结构在授权公告日为2007年6月27日，授权公告号为CN2917124Y的专利文本中有详细说明。
如图17、28所示，充电器安装面5-1的端部上设置有五个电极，分别为负电极5-2，充电速率识别电极5-3，数据电极5-4，时钟电极5-5和正电极5-6。其中充电速率识别电极ID和负电极之间连接有电阻R1，电阻R2和按键开关4-4串联后再跟电阻R1并联，如图19所示。结合图19、20、21，V型充电器上也设置有正电极、负电极、时钟电极C、数据电极D、充电速率识别电极ID，电池扣板的充电器安装面5-1上的负电极5-2、充电速率识别电极5-3、数据电极5-4、时钟电极5-5、正电极5-6分别与V型充电器上的负电极、充电速率识别电极ID、数据电极D、时钟电极C、正电极对接。
如图16所示，沿电池安装方向，电池扣板2上的机械识别按钮导柱3-2的前方设置有弹簧限位环4-2，按钮开关导柱4-1从弹簧限位环3-2中穿过，按钮开关导柱4-1的一端与机械按钮导柱3-2连接(按钮开关导柱4-1可以与机械按钮导柱3-2一体成型)，按钮开关导柱4-1的另一端正对着按键开关4-4，弹簧4-3套在按钮开关导柱4-1上，弹簧4-3位于弹簧限位环4-2、机械识别按钮导柱3-2之间。
如图22、23、24、25所示，在利用电池扣板2给本发明的电池1充电时，将电池1安装到电池扣板2的电池安装面2-3，将底面F作为插入端抵靠在电池扣板2的电池安装面2-3上，将电池1的锁紧导槽1-9对准电池扣板2的电池安装面2-3上的扣板锁定柱2-5，使电池1朝正面A方向滑动，使锁紧柱1-11插入到扣板锁定槽2-4中；电池扣板2上的锁扣装置3-4顶在电池1的背面；从而使电池1牢固地安装在电池扣板2上。图23中的电池结构为实施例一的电池结构，安装后，电池1的锁紧导槽1-9与电池扣板2上的扣板锁紧柱2-5的侧面之间存在缝隙，电池1有可能会沿电池宽度方向晃动。图24的电池结构为实施例二的电池机构，由于设置有凸筋，安装后，电池1的凸筋与与电池扣板2上的扣板锁紧柱2-5的侧面抵靠在一起，使得电池不会沿电池宽度方向晃动。图25的电池结构为实施例三的电池结构，设置有凸包，图26的电池结构为实施例四的电池结构，设置有凸台，安装后，电池1的凸包或凸台与与电池扣板2上的扣板锁紧柱2-5的侧面抵靠在一起，使得电池不会沿电池宽度方向晃动。
如图16所示，当电池1安装在电池扣板2上时，电池1上的充电识别凹槽1-4和电池扣板2上的机械识别按钮导柱3-2互相配合，电池1的底面F插到电池扣板2的电池安装面2-3上后，由于电池1上设有充电识别凹槽1-4，实现对机械识别按钮导柱3-2的避位，电池1不会触碰到机械识别按钮导柱3-2，或者即使电池1与电池扣板2插接安装到位后，电池1与机械识别按钮导柱3-2接触，机械识别按钮导柱3-2也不会按如图16的箭头方向移动，按钮开关导柱4-1就不会被下压，从而按键开关4-4的常开触点仍处于断开状态，电阻R2与电阻R1没有并联，电池扣板2的充电速率识别电极ID接入到充电器内部的等效对地电阻R3＝R1，如图20所示，等效电阻值较高，充电器6内部的CPU通过IO口识别到等效电阻R3上产生的较高的分压识别电压,从而启动快速充电模式。
如果是普通电池接入电池扣板2后，如图16和21所示，由于没有本发明的电池1的充电识别凹槽1-4，机械识别按钮导柱3-2的按钮开关导柱4-1就会被下压，弹簧4-3被挤压，按钮开关导柱4-1作用在按键开关4-4上，使按键开关4-4的常开触点产生闭合，从而导致R2电阻与R1电阻形成并联，这样接入到充电器内部的等效电阻R3＝R1×R2/(R1+R2)，等效电阻值变小，充电器内部CPU通过IO口识别到等效电阻R3上产生的较低的分压识别电压,从而只允许普通的慢速充电。需要说明的是，等效电阻R3是一个示例，表示的是在按键开关4-4处于断开或闭合状态下的电阻R1与R2的关系，当按键开关断开时，等效电阻R3为电阻R1，当按键开关闭合时，等效电阻R3为电阻R1、R2并联得到的结果，等效电阻R3的电阻值为R1、R2并联后的总电阻值。
当普通电池从电池扣板2上移除时，电池扣板2内部的弹簧4-3就会回弹，从而机械识别按钮导柱3-2会被复位，按钮开关导柱4-1和按键开关4-4分离，使得按键开关4-4的常开触点回到图19所示的打开状态。
电池扣板实施例二
如图29所示，本实施例实际为电池1的另一种应用，实施例一的不同之处在于本发明用于将电池1通过转接扣板2直接挂接到具有V型电池接口的ENG摄像机7上提供电力，在本实施例中，电池1、电池转接扣板2和ENG摄像机7的连接关系为：先将电池扣板2插入到摄像机7的V型电池接口中，再将电池1插入电池扣板2，即可为ENG摄像机提供电力。

Claims (10)

1.一种电池，包括电池芯、容纳电池芯的壳体，其特征在于：在所述壳体的底面的一端设置有充电识别凹槽，所述充电识别凹槽靠近壳体的正面；在所述壳体的正面设置有正电极、负电极，正电极、负电极分别位于所述充电识别凹槽的两侧；在所述壳体的底面的另一端设置有避让槽；当所述电池安装在电池扣板上充电或者安装在摄像机的电池安装部供电时，所述充电识别凹槽实现对电池扣板上的机械识别按钮导柱或摄像机的电池安装部上的凸起的避位。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：在所述壳体的侧面分别设置有两个锁紧导槽，所述锁紧导槽靠近壳体的底面；在所述壳体的侧面还设置有锁紧柱，所述锁紧柱也靠近壳体的底面，所述锁紧柱与壳体之间形成一个沿壳体底面的长度方向延伸的空腔，该空腔与所述锁紧导槽连通；所述壳体的一侧或两侧设置有摄像机识别槽，所述摄像机识别槽位于同一侧的两个锁紧导槽之间；沿壳体底面的宽度方向，所述锁紧导槽和摄像机识别槽等宽或者所述锁紧导槽的宽度大于摄像机识别槽的宽度。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于：所述锁紧导槽与空腔形成的结构呈L形。
4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于：在所述空腔内设置有凸出部。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于：所述凸出部为凸台、一个或多个凸包、或一个或多个凸筋。
6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于：所述凸台和锁紧导槽之间通过倾斜部连接。
7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的电池，其特征在于：所述壳体的正面还设置有时钟电极、数据电极，正电极、时钟电极位于所述充电识别凹槽的一侧，负电极、数据电极位于所述充电识别凹槽的另一侧，在所述负电极或数据电极之间设置有结构导孔；沿所述壳体底面的宽度方向，所述充电识别凹槽偏离所述壳体底面的中间位置。
8.一种电池扣板，包括电池安装面和充电器安装面，充电器安装面用于连接充电器，电池安装面用于安装电池，其特征在于：所述电池安装面的一端设置机械识别按钮导柱，在所述机械识别按钮导柱的两侧分别设置扣板正电极、扣板负电极；沿电池安装方向，所述机械识别按钮导柱的前方设置有弹簧限位环，按钮开关导柱从弹簧限位环穿过，所述按钮开关导柱的一端与所述机械按钮导柱连接，其另一端正对设置在电池扣板上的按键开关，所述按钮开关导柱上套有弹簧，所述弹簧位于弹簧限位环、机械识别按钮导柱之间。
9.根据权利要求8所述的电池扣板，其特征在于：所述电池安装面上还设置有扣板锁定装置，所述扣板锁定装置成对设置，所述扣板锁定装置包括扣板锁定槽和扣板锁定柱，当电池安装在电池扣板上时，所述电池上的锁紧柱插入所述扣板锁定槽中，所述扣板锁定柱插入所述电池上的锁紧导槽和空腔中。
10.根据权利要求8或9所述的电池扣板，其特征在于：所述充电器安装面上设置有五个电极，分别为负电极、充电速率识别电极、数据电极、时钟电极和正电极，其中，充电速率识别电极和负电极之间连接有电阻R1，电阻R2与所述按键开关串联后再跟电阻R1并联；所述电池安装面上的扣板正电极、扣板负电极分别与充电器安装面上的正电极、负电极连接。
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