CN112310565B - 一种电池和显示面板 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例提供一种电池，包括多个储能单元；将所述多个储能单元并联连接在一起的连接部；所述连接部采用柔性材料。本公开实施例还提供一种显示面板，包括上述电池，还包括柔性显示模组，所述电池设置于所述柔性显示模组的背侧，所述电池与所述柔性显示模组电连接，用于为所述柔性显示模组提供电源。

Description

一种电池和显示面板
技术领域
本公开实施例属于显示技术领域，具体涉及一种电池和显示面板。
背景技术
近年来，随着柔性可视化设备的应用，弯折特性成为了显示行业的潮流。随之带来的是对供能设备的柔性需求也逐渐增长，在供能设备中，锂电池是成熟体系之一。传统的锂电池具有优异的能量密度，但内部材料不具有良好的拉伸性能，限制了其在柔性领域的发展。
发明内容
本公开实施例提供一种电池和显示面板。
第一方面，本公开实施例提供一种电池，包括多个储能单元；
将所述多个储能单元并联连接在一起的连接部；
所述连接部采用柔性材料。
在一些实施例中，所述连接部包括依次叠置的第一层、第二层和第三层，所述第一层和所述第三层采用柔性绝缘胶材；所述第二层采用金属材料。
在一些实施例中，所述第一层、所述第二层和所述第三层的总厚度范围为10-40μm。
在一些实施例中，所述储能单元包括正极片、隔膜和负极片；所述正极片、所述隔膜和所述负极片依次叠置并卷绕形成卷芯；所述正极片向叠置区域外延伸形成正极耳，所述负极片向叠置区域外延伸形成负极耳；
所述第二层包括第一子层和第二子层，所述第一子层和所述第二子层同层设置且相互间隔排布；
所述正极耳与所述第一子层电连接；所述负极耳与所述第二子层电连接；
所述第一子层向所述第一层、所述第二层和所述第三层的叠置区域外延伸形成所述电池的正极；所述第二子层向所述第一层、所述第二层和所述第三层的叠置区域外延伸形成所述电池的负极。
在一些实施例中，所述第一子层的材料包括铝；所述第二子层的材料包括铜。
在一些实施例中，所述多个储能单元设置于所述第一层的背离所述第二层的一侧，所述多个储能单元彼此间隔。
在一些实施例中，所述多个储能单元相互平行且等间隔。
在一些实施例中，所述多个储能单元包括多个第一储能单元和多个第二储能单元，所述多个第一储能单元设置于所述第一层的背离所述第二层的一侧，所述多个第一储能单元彼此间隔；
所述多个第二储能单元设置于所述第三层的背离所述第二层的一侧，所述多个第二储能单元彼此间隔。
在一些实施例中，所述多个第一储能单元相互平行且等间隔；所述多个第二储能单元相互平行且等间隔；
所述多个第一储能单元在所述第一层上的正投影与所述多个第二存储单元在所述第一层上的正投影相互重合。
在一些实施例中，还包括封装部，所述封装部包覆所述多个储能单元以及所述连接部。
在一些实施例中，所述封装部包括依次叠置的热封层、金属层和保护层；所述热封层与所述储能单元以及所述连接部相接触。
在一些实施例中，所述热封层的材料包括PP或CPP材料；所述金属层的材料包括铝或不锈钢；所述保护层的材料包括尼龙。
在一些实施例中，所述热封层、所述金属层和所述保护层的总厚度范围为50-200μm。
在一些实施例中，所述储能单元在所述第一层上的正投影形状包括矩形、圆角矩形、椭圆形、六边形、菱形中的任意一种。
在一些实施例中，各所述储能单元的体积容量密度相同，各所述储能单元的体积相同；
所述电池的容量C＝NρSh；其中，N为所述储能单元的数量；ρ为所述储能单元的体积容量密度；S为所述储能单元在所述第一层上的正投影面积；h为所述储能单元沿远离所述第一层方向的高度。
在一些实施例中，各所述第一储能单元的体积容量密度相同，各所述第一储能单元的体积相同；各所述第二储能单元的体积容量密度相同，各所述第二储能单元的体积相同；
所述第一储能单元和所述第二储能单元的体积容量密度相同，所述第一储能单元和所述第二储能单元的体积相同；
所述电池的容量C＝N1ρS1h1+N2ρS2h2；其中，N1为所述第一储能单元的数量；N2为所述第二储能单元的数量；ρ为所述第一储能单元的体积容量密度；S1为所述第一储能单元在所述第一层上的正投影面积；h1为所述第一储能单元沿远离所述第一层方向的高度；S2为所述第二储能单元在所述第三层上的正投影面积；h2为所述第二储能单元沿远离所述第三层方向的高度。
第二方面，本公开实施例还提供一种显示面板，包括上述电池，还包括柔性显示模组，所述电池设置于所述柔性显示模组的背侧，所述电池与所述柔性显示模组电连接，用于为所述柔性显示模组提供电源。
附图说明
附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。通过参考附图对详细示例实施例进行描述，以上和其它特征和优点对本领域技术人员将变得更加显而易见，在附图中：
图1为本公开一实施例中电池的结构侧视示意图；
图2为本公开实施例中电池连接部的结构剖视示意图；
图3为本公开实施例中电池储能单元的结构示意图；
图4为本公开一实施例中电池的结构俯视示意图；
图5为本公开实施例中电池封装部的结构剖视示意图；
图6为本公开实施例中储能单元在第一层上的正投影形状示意图；
图7为本公开一实施例中电池中各结构的尺寸标示图；
图8为本公开一实施例中储能单元在第一层上的正投影形状以及尺寸标示示意图；
图9为本公开另一实施例中电池的结构侧视示意图；
图10为本公开另一实施例中电池中各结构的尺寸标示图；
图11本公开另一实施例中储能单元在第一层上的正投影形状以及尺寸标示示意图；
图12为本公开实施例中显示面板的结构示意图。
其中附图标记为：
1、储能单元；11、正极耳；12、负极耳；2、连接部；21、第一层；22、第二层；221、第一子层；222、第二子层；23、第三层；3、正极；4、负极；5、封装部；51、热封层；52、金属层；53、保护层；101、第一储能单元；102、第二储能单元；6、电池；7、柔性显示模组。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开实施例的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开实施例提供的一种电池和显示面板作进一步详细描述。
在下文中将参考附图更充分地描述本公开实施例，但是所示的实施例可以以不同形式来体现，且不应当被解释为限于本公开阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于使本公开透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。
本公开实施例不限于附图中所示的实施例，而是包括基于制造工艺而形成的配置的修改。因此，附图中例示的区具有示意性属性，并且图中所示区的形状例示了区的具体形状，但并不是旨在限制性的。
如何解决穿戴式设备的电力短缺问题，成为当前柔性电源领域研究重点。目前有提出，要把柔性电池塞进智能手表的表带里，为智能型手表提供额外的电力，让穿戴式设备拥有更高的使用时长。但以上方案无法真正实现柔性显示模组的全柔性优势。
为解决目前无法实现柔性电源的问题，本公开实施例提供一种电池，如图1所示，包括多个储能单元1；将多个储能单元1并联连接在一起的连接部2；连接部2采用柔性材料。
该电池通过采用柔性材料的连接部2将多个储能单元1并联连接在一起，不仅能够增大该电池的容量，而且能够实现该电池的柔性弯折，从而使该电池不仅能够为柔性设备提供较大容量的电源，而且能够实现随柔性设备的弯折而弯折，更好地实现柔性设备的全柔性。
在一些实施例中，如图2所示，连接部2包括依次叠置的第一层21、第二层22和第三层23，第一层21和第三层23采用柔性绝缘胶材；第二层22采用金属材料。第一层21和第三层23采用高分子化合物，如聚酰亚胺、聚氨酯等树脂材料。第一层21和第三层23将第二层22包覆。连接部2通过在第三层23上贴敷胶材、蒸镀胶材或者在胶材上溅射金属材料的方式形成。高分子化合物能提升连接部2的机械可弯折性能，使连接部2具有一定的柔性可弯折性能。
在一些实施例中，第一层21、第二层22和所述第三层23的总厚度范围为10-40μm。该厚度范围加之第一层21和第二侧22采用柔性绝缘胶材，能使连接部2具有良好的柔性可弯折性能。
在一些实施例中，如图3所示，储能单元1包括正极片、隔膜和负极片；正极片、隔膜和负极片依次叠置并卷绕形成卷芯；正极片向叠置区域外延伸形成正极耳11，负极片向叠置区域外延伸形成负极耳12；当然，正极耳11也可以焊接在正极片上，负极耳12也可以焊接在负极片上。如图4所示，第二层22包括第一子层221和第二子层222，第一子层221和第二子层222同层设置且相互间隔排布；正极耳11与第一子层221电连接；负极耳12与第二子层222电连接；第一子层221向第一层21、第二层22和第三层23的叠置区域外延伸形成电池的正极3；第二子层222向第一层21、第二层22和第三层23的叠置区域外延伸形成电池的负极4。各储能单元1的正极耳11均与第一子层221电连接；各储能单元1的负极耳12均与第二子层222电连接，从而能够实现多个储能单元1的并联连接，并联连接的储能单元1的总容量为各储能单元1容量之和，所以如此设置，能够大大提高该电池的容量。
在一些实施例中，储能单元1可以是锂离子电池，其正极片采用含锂的过渡族金属化合物材料；负极片采用炭材料；隔膜采用PP或PE类材料。另外，储能单元1为锂离子电池时，还可以包括含锂盐的有机电解液。锂离子电池可以是正极片、隔膜和负极片依次叠置并卷绕形成卷芯的卷状结构，也可以是正极片、隔膜和负极片依次叠置的层状结构。另外，储能单元1也可以是聚合物电池。聚合物电池的结构为比较成熟的电池结构，这里不再赘述。
在一些实施例中，第一子层221的材料包括铝；第二子层222的材料包括铜。
在一些实施例中，多个储能单元1设置于第一层21的背离第二层22的一侧，多个储能单元1彼此间隔。各储能单元1的正极耳11分别通过形成于第一子层221表面且通过开设于第一层21中的开口裸露于第一子层221表面的焊盘与第一子层221电连接；各储能单元1的负极耳12分别通过形成于第二子层222表面且通过开设于第一层21中的开口裸露于第二子层222表面的焊盘与第二子层222电连接。
在一些实施例中，多个储能单元1相互平行且等间隔。其中，多个储能单元1的容量可以相等，也可以不等。多个储能单元1的体积可以相等，也可以不等。如此设置，能使电池各储能单元1间隔处所能达到的柔性弯折程度相同。
在一些实施例中，该电池还包括封装部5，封装部5包覆多个储能单元1以及连接部2。封装部5能够对储能单元1和连接部2形成很好的保护，使其免受水汽侵入，免于划伤或损毁。
在一些实施例中，如图5所示，封装部5包括依次叠置的热封层51、金属层52和保护层53；热封层51与储能单元1以及连接部2相接触。位于连接部2上下两侧的封装部5的热封层51能够热封结合，从而将所有的储能单元1以及连接部2包裹在内，进而对储能单元1和连接部2形成良好的封装。
在一些实施例中，热封层51的材料包括PP或CPP材料；金属层52的材料包括铝；保护层53的材料包括尼龙。即封装部5采用铝塑膜。铝具有良好的隔绝水汽的作用，保护层53采用高分子膜层材料，能够起到防止封装材料外形变化和表面划伤的作用。金属层52也可以采用不锈钢材料。
在一些实施例中，热封层51、金属层52和保护层53的总厚度范围为50-200μm。该厚度范围的封装部5，不仅能够对储能单元1和连接部2形成良好的封装，而且不会影响电池整体的柔性弯折性能，从而确保经封装部5封装后的连接部2仍然保持良好的柔性性能。
在一些实施例中，如图6所示，储能单元1在第一层21上的正投影形状包括矩形、圆角矩形、椭圆形、六边形、菱形中的任意一种。当然，储能单元1在第一层21上的正投影形状也可以是其他的任意形状。
在一些实施例中，如图7所示，各储能单元1的体积容量密度相同，各储能单元1的体积相同；电池的容量C＝NρSh；其中，N为储能单元1的数量；ρ为储能单元1的体积容量密度；S为储能单元1在第一层21上的正投影面积；h为储能单元1沿远离第一层21方向的高度。
在一些实施例中，如图8所示，储能单元1在第一层21上的正投影形状为矩形加两个半圆形，矩形位于中间，两个直径相等的半圆形分别位于矩形的相对两端，且对称排布。储能单元1在第一层21上的正投影面积中，两个半圆形的总面积为
Figure BDA0002753468040000071
矩形的面积为(L-T+t)*(T-t)；则储能单元1在第一层21上的正投影面积
Figure BDA0002753468040000072
则一个储能单元1的容量
Figure BDA0002753468040000073
Figure BDA0002753468040000074
该电池的容量
Figure BDA0002753468040000075
Figure BDA0002753468040000081
其中，设垂直于第一层21的方向为第一方向Y。T为该电池沿第一方向Y的总厚度；t为连接部2沿第一方向Y的厚度；h为储能单元1沿第一方向Y的高度；L为储能单元1在第一层21上的正投影图形沿矩形和半圆形排布方向的该正投影图形的总长度。
另外需要说明的是，本实施例中，多个储能单元1依次排布呈直线。在连接部2单侧分布的储能单元1也可以排布呈阵列，只要各储能单元1的正极耳11和负极耳12能分别实现与第一子层221和第二子层222的连接即可。如此能够使该电池集成更多的储能单元，从而能够进一步提高该电池的容量。
本公开实施例还提供一种电池，与上述实施例中不同的是，如图9所示，多个储能单元包括多个第一储能单元101和多个第二储能单元102，多个第一储能单元101设置于第一层21的背离第二层22的一侧，多个第一储能单元101彼此间隔；多个第二储能单元102设置于第三层23的背离第二层22的一侧，多个第二储能单元102彼此间隔。
其中，参照图4，各第一储能单元101的正极耳11分别通过形成于第一子层221表面且通过开设于第一层21中的开口裸露于第一子层221表面的焊盘与第一子层221电连接；各第一储能单元101的负极耳12分别通过形成于第二子层222表面且通过开设于第一层21中的开口裸露于第二子层222表面的焊盘与第二子层222电连接。各第二储能单元102的正极耳11分别通过形成于第一子层221表面且通过开设于第三层23中的开口裸露于第一子层221表面的焊盘与第一子层221电连接；各第二储能单元102的负极耳12分别通过形成于第二子层222表面且通过开设于第三层23中的开口裸露于第二子层222表面的焊盘与第二子层222电连接。本实施例中，连接部2的相对两侧均设置有储能单元，如此能够进一步增大该电池的容量。
在一些实施例中，多个第一储能单元101相互平行且等间隔；多个第二储能单元102相互平行且等间隔；多个第一储能单元101在第一层21上的正投影与多个第二存储单元102在第一层21上的正投影相互重合。其中，多个第一储能单元101的容量可以相等，也可以不等；多个第一储能单元101的体积可以相等，也可以不等。多个第二储能单元102的容量可以相等，也可以不等；多个第二储能单元102的体积可以相等，也可以不等。第一储能单元101与第二储能单元102的容量可以相等，也可以不等；第一储能单元101与第二储能单元102的体积可以相等，也可以不等。如此设置，能使电池各储能单元间隔处所能达到的柔性弯折程度相同。
在一些实施例中，各第一储能单元101的体积容量密度相同，各第一储能单元101的体积相同；各第二储能单元102的体积容量密度相同，各第二储能单元102的体积相同；第一储能单元101和第二储能单元102的体积容量密度相同，第一储能单元101和第二储能单元102的体积相同；电池的容量C＝N1ρS1h1+N2ρS2h2；其中，N1为第一储能单元101的数量；N2为第二储能单元102的数量；ρ为第一储能单元101的体积容量密度；S1为第一储能单元101在第一层21上的正投影面积；h1为第一储能单元101沿远离第一层21方向的高度；S2为第二储能单元102在第三层23上的正投影面积；h2为第二储能单元102沿远离第三层23方向的高度。
在一些实施例中，如图10和图11所示，第一储能单元101与第二储能单元102在第一层21上的正投影形状相同，均为矩形加四个半圆形，矩形位于中间，四个直径相等的半圆形分别位于矩形的相对两端，且对称排布。第一储能单元101和第二储能单元102在第一层21上的正投影面积相同，第一储能单元101沿远离第一层21方向的高度h1与第二储能单元102沿远离第三层23方向的高度h2相同。第一储能单元101或第二储能单元102在第一层21上的正投影面积中，四个半圆形的总面积为
Figure BDA0002753468040000091
矩形的面积为
Figure BDA0002753468040000092
则第一储能单元101或第二储能单元102在第一层21上的正投影面积为
Figure BDA0002753468040000093
则第一储能单元101或第二储能单元102的容量为
Figure BDA0002753468040000094
则由在第一层21上正投影重合的一个第一储能单元101和一个第二储能单元102构成的一个储能单元组合的容量
Figure BDA0002753468040000101
Figure BDA0002753468040000102
设，N1＝N2＝N，则该电池的容量
Figure BDA0002753468040000103
Figure BDA0002753468040000104
其中，设垂直于第一层21的方向为第一方向Y。T为该电池沿第一方向Y的总厚度；t为连接部2沿第一方向Y的厚度；h1为第一储能单元101沿第一方向Y的高度；h2为第二储能单元102沿第一方向Y的高度；L为第一储能单元101或第二储能单元102在第一层21上的正投影图形沿矩形和半圆形排布方向的该正投影图形的总长度。
参照图7，图8，图10和图11，其中，凡是字母标注相同的位置尺寸相同，将本实施例中一个储能单元组合的容量C1＇与上述第一个实施例中一个储能单元的容量C1做比较，当设计h＝h1+h2时，比较可得C1＇-C1＞0，当设计N1＝N2＝N时，计算可得C＇-C＞0。因此，该电池采用连接部2双侧分布储能单元所具有的容量比该电池采用连接部2单侧分布储能单元所具有的容量更大，所以在连接部2的双层分布储能单元为该电池的优选结构。
另外需要说明的是，在连接部2的两侧分布的储能单元也可以都排布呈阵列，只要各储能单元的正极耳和负极耳能分别实现与第一子层和第二子层的连接即可。如此能够使该电池集成更多的储能单元，从而能够进一步提高该电池的容量。
本实施例中电池的其他结构与上述实施例中相同，此处不再赘述。
上述实施例中所提供的电池，通过采用柔性材料的连接部将多个储能单元并联连接在一起，不仅能够增大该电池的容量，而且能够实现该电池的柔性弯折，从而使该电池不仅能够为柔性设备提供较大容量的电源，而且能够实现随柔性设备的弯折而弯折，更好地实现柔性设备的全柔性。
本公开实施例还提供一种显示面板，如图12所示，包括上述任一实施例中的电池6，还包括柔性显示模组7，电池6设置于柔性显示模组7的背侧，电池6与柔性显示模组7电连接，用于为柔性显示模组7提供电源。
该显示面板，通过采用上述任一实施例中的电池，不仅能够实现为柔性显示模组提供较大容量的电源，而且能够实现电池随柔性显示模组的弯折而弯折，更好地实现该显示面板的全柔性。
本公开实施例所提供的显示面板可以为柔性显示设备如OLED面板、OLED电视、显示器、手机、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (11)

1.一种电池，其特征在于，包括多个储能单元；
将所述多个储能单元并联连接在一起的连接部；
所述连接部采用柔性材料；
所述连接部包括依次叠置的第一层、第二层和第三层，所述第一层和所述第三层采用柔性绝缘胶材；所述第二层采用金属材料；
所述储能单元包括正极片、隔膜和负极片；所述正极片、所述隔膜和所述负极片依次叠置并卷绕形成卷芯；所述正极片向叠置区域外延伸形成正极耳，所述负极片向叠置区域外延伸形成负极耳；
所述第二层包括第一子层和第二子层，所述第一子层和所述第二子层同层设置且相互间隔排布；
所述正极耳与所述第一子层电连接；所述负极耳与所述第二子层电连接；
所述第一子层向所述第一层、所述第二层和所述第三层的叠置区域外延伸形成所述电池的正极；所述第二子层向所述第一层、所述第二层和所述第三层的叠置区域外延伸形成所述电池的负极；
所述多个储能单元包括多个第一储能单元和多个第二储能单元，所述多个第一储能单元设置于所述第一层的背离所述第二层的一侧，所述多个第一储能单元彼此间隔；
所述多个第二储能单元设置于所述第三层的背离所述第二层的一侧，所述多个第二储能单元彼此间隔；
各所述第一储能单元的所述正极耳分别通过形成于所述第一子层表面且通过开设于所述第一层中的开口裸露于所述第一子层表面的焊盘与所述第一子层电连接；各所述第一储能单元的所述负极耳分别通过形成于所述第二子层表面且通过开设于所述第一层中的开口裸露于所述第二子层表面的焊盘与所述第二子层电连接；
各所述第二储能单元的所述正极耳分别通过形成于所述第一子层表面且通过开设于所述第三层中的开口裸露于所述第一子层表面的焊盘与所述第一子层电连接；各所述第二储能单元的所述负极耳分别通过形成于所述第二子层表面且通过开设于所述第三层中的开口裸露于所述第二子层表面的焊盘与所述第二子层电连接；
所述电池还包括封装部，所述封装部包覆所述多个储能单元以及所述连接部；
所述封装部包括依次叠置的热封层、金属层和保护层；所述热封层与所述储能单元以及所述连接部相接触；
位于所述连接部上下两侧的所述封装部的所述热封层热封结合，以将所有的所述储能单元以及所述连接部包裹在内。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一层、所述第二层和所述第三层的总厚度范围为10-40μm。
3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一子层的材料包括铝；所述第二子层的材料包括铜。
4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述多个储能单元相互平行且等间隔。
5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述多个第一储能单元相互平行且等间隔；所述多个第二储能单元相互平行且等间隔；
所述多个第一储能单元在所述第一层上的正投影与所述多个第二储能 单元在所述第一层上的正投影相互重合。
6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述热封层的材料包括PP或CPP材料；所述金属层的材料包括铝或不锈钢；所述保护层的材料包括尼龙。
7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述热封层、所述金属层和所述保护层的总厚度范围为50-200μm。
8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述储能单元在所述第一层上的正投影形状包括矩形、圆角矩形、椭圆形、六边形、菱形中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，各所述储能单元的体积容量密度相同，各所述储能单元的体积相同；
所述电池的容量C＝NρSh；其中，N为所述储能单元的数量；ρ为所述储能单元的体积容量密度；S为所述储能单元在所述第一层上的正投影面积；h为所述储能单元沿远离所述第一层方向的高度。
10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，各所述第一储能单元的体积容量密度相同，各所述第一储能单元的体积相同；各所述第二储能单元的体积容量密度相同，各所述第二储能单元的体积相同；
所述第一储能单元和所述第二储能单元的体积容量密度相同，所述第一储能单元和所述第二储能单元的体积相同；
所述电池的容量C＝N1ρS1h1+N2ρS2h2；其中，N1为所述第一储能单元的数量；N2为所述第二储能单元的数量；ρ为所述第一储能单元的体积容量密度；S1为所述第一储能单元在所述第一层上的正投影面积；h1为所述第一储能单元沿远离所述第一层方向的高度；S2为所述第二储能单元在所述第三层上的正投影面积；h2为所述第二储能单元沿远离所述第三层方向的高度。
11.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-10任意一项所述的电池，还包括柔性显示模组，所述电池设置于所述柔性显示模组的背侧，所述电池与所述柔性显示模组电连接，用于为所述柔性显示模组提供电源。
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