CN215377468U - 弧形电芯及弧形锂电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种弧形电芯及弧形锂电池。上述的弧形电芯包括电芯本体、正极耳和负极耳，电芯本体包括依次层叠设置的正极片、第一热熔胶涂覆层、隔膜、第二热熔胶涂覆层和负极片，第一热熔胶涂覆层和第二热熔胶涂覆层均粘接于隔膜，正极片粘接于第一热熔胶涂覆层上，负极片粘接于第二热熔胶涂覆层上，电芯本体为弧形结构，正极耳焊接于正极片上，负极耳焊接于负极片上。上述弧形电芯易于成型、表面平整性较好且定型效果较好。

Description

弧形电芯及弧形锂电池

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种弧形电芯及弧形锂电池。

背景技术

锂离子电池自上世纪九十年代实现规模化生产以来，以其体积小、容量大、无毒环保、使用寿命长等现阶段无可比拟的优势，迅速占领了许多电池领域，尤其应用于便捷式电子产品上。随着科学技术的更新和发展，市场对便捷式电子产品的要求越来越高，对其电源的要求也相应提高，如不规则形状、曲线、弧面设计造型的手机给电池留下的有效空间变成了不规则形状。随着电子产品的进一步发展，智能手表和智能手环陆续面世，由于使用时是戴在手腕上，配备的电池需要配合产品的使用状态进行设置，因此需要提供对应的弧形电池。

但是，现有的弧形电池，由于内部结构的原因和弧度弯曲操作会导致弧形电池表面不平整、成型困难以及成型后易反弹的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种易于成型、表面平整性较好且定型效果较好的弧形电芯及弧形锂电池。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种弧形电芯，包括电芯本体、正极耳和负极耳，所述电芯本体包括依次层叠设置的正极片、第一热熔胶涂覆层、隔膜、第二热熔胶涂覆层和负极片，所述第一热熔胶涂覆层和所述第二热熔胶涂覆层均粘接于所述隔膜，所述正极片粘接于所述第一热熔胶涂覆层上，所述负极片粘接于所述第二热熔胶涂覆层上，所述电芯本体为弧形结构，所述正极耳焊接于所述正极片上，所述负极耳焊接于所述负极片上。

在其中一个实施例中，所述第一热熔胶涂覆层包括第一隔膜涂覆部和第一极耳涂覆部，所述第一隔膜涂覆部粘接于所述隔膜的一侧，所述第一极耳涂覆部包覆于所述正极片与所述正极耳的连接处，所述第一极耳涂覆部与所述第一隔膜涂覆部连接。

在其中一个实施例中，所述第二热熔胶涂覆层包括第二隔膜涂覆部和第二极耳涂覆部，所述第二隔膜涂覆部粘接于所述隔膜背离所述第一热熔胶涂覆层的一侧，所述第二极耳涂覆部包覆于所述负极片与所述负极耳的连接处，所述第二极耳涂覆部与所述第二隔膜涂覆部连接。

在其中一个实施例中，所述正极片包括正极集流体，所述正极集流体上开设有多个第一细孔。

在其中一个实施例中，所述第一细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。

在其中一个实施例中，所述负极片包括负极集流体，所述负极集流体上开设有多个第二细孔。

在其中一个实施例中，所述第二细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。

在其中一个实施例中，所述第一热熔胶涂覆层和所述第二热熔胶涂覆层的厚度之和小于所述隔膜的厚度。

在其中一个实施例中，所述正极片及所述负极片的弯曲方向与所述电芯本体的弯曲方向一致。

本申请还提供一种弧形锂电池，所述弧形锂电池包括如上任一实施例所述的弧形电芯，还包括弧形铝塑膜，所述弧形铝塑膜包覆于所述弧形电芯的外表面。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型弧形电芯包括第一热熔胶涂覆层和第二热熔胶涂覆层，第一热熔胶涂覆层粘接于隔膜的一侧，第二热熔胶涂覆层粘接于隔膜背离第一热熔胶涂覆层的一侧，在对弧形电芯进行热压成型时，第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层对弧形电芯所受到的应力具有缓冲作用，从而防止弧形电芯在折弯过程中出现断裂或定型失败的问题，进而使弧形电芯更易于定型。

2、本实用新型弧形电芯中第一热熔胶涂覆层粘接于隔膜的一侧，第二热熔胶涂覆层粘接于隔膜背离第一热熔胶涂覆层的一侧，正极片粘接于第一热熔胶涂覆层上，负极片粘接于第二热熔胶涂覆层上，当弧形电芯进行热压成型操作时，第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层开始熔化并渗入弧形电芯的各弯折部，从而能够修复热压过程中产生的皱褶，使弧形电芯的表面更加平整。

3、本实用新型弧形电芯中第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层在热压成型时开始熔化，使弧形电芯更易于成型且表面平整性更好。在弧形电芯成型后，由于弧形电芯表面恢复至室温，第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层再次冷却固化，使弧形电芯保持成型后的弧度，不易反弹，进而达到更好的定型效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一实施例中弧形电芯的结构示意图；

图2为图1所示弧形电芯结构的截面示意图；

图3为图1所示弧形电芯结构的局部放大示意图；

图4为包含图1所示弧形电芯的弧形锂电池的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请提供一种弧形电芯。上述弧形电芯包括电芯本体、正极耳和负极耳，所述电芯本体包括依次层叠设置的正极片、第一热熔胶涂覆层、隔膜、第二热熔胶涂覆层和负极片，所述第一热熔胶涂覆层和所述第二热熔胶涂覆层均粘接于所述隔膜，所述正极片粘接于所述第一热熔胶涂覆层上，所述负极片粘接于所述第二热熔胶涂覆层上，所述电芯本体为弧形结构，所述正极耳焊接于所述正极片上，所述负极耳焊接于所述负极片上。

如图1及图2所示，一实施例的弧形电芯10包括电芯本体100、正极耳200和负极耳300，电芯本体100包括依次层叠设置的正极片110、第一热熔胶涂覆层140、隔膜130、第二热熔胶涂覆层150和负极片120，第一热熔胶涂覆层140和第二热熔胶涂覆层150均粘接于隔膜130，正极片110粘接于第一热熔胶涂覆层140上，负极片120粘接于第二热熔胶涂覆层150上，电芯本体100为弧形结构，正极耳200焊接于正极片110上，负极耳300焊接于负极片120上。需要说明的是，弧形电芯可以为弧形叠片，也可以为弧形电芯。

上述的弧形电芯10包括第一热熔胶涂覆层140和第一热熔胶涂覆层150，第一热熔胶涂覆层140粘接于隔膜130的一侧，第一热熔胶涂覆层150粘接于隔膜130背离第一热熔胶涂覆层140的一侧，在对弧形电芯10进行热压成型时，第一热熔胶涂覆层140及第一热熔胶涂覆层150对弧形电芯10所受到的应力具有缓冲作用，从而防止弧形电芯10在折弯过程中出现断裂或定型失败的问题，进而使弧形电芯10更易于定型。进一步地，第一热熔胶涂覆层140粘接于隔膜130的一侧，第一热熔胶涂覆层150粘接于隔膜130背离第一热熔胶涂覆层140的一侧，正极片110粘接于第一热熔胶涂覆层140上，负极片120粘接于第一热熔胶涂覆层150上，当弧形电芯10进行热压成型操作时，第一热熔胶涂覆层140及第一热熔胶涂覆层150开始熔化并渗入弧形电芯10的各弯折部，从而能够修复热压过程中产生的皱褶，使弧形电芯10的表面更加平整。此外，第一热熔胶涂覆层140及第一热熔胶涂覆层150在热压成型时开始熔化，使弧形电芯10更易于成型且表面平整性更好。在弧形电芯10成型后，由于弧形电芯10表面恢复至室温，第一热熔胶涂覆层140及第一热熔胶涂覆层150再次冷却固化，使弧形电芯10保持成型后的弧度，不易反弹，进而达到更好的定型效果。

在其中一个实施例中，第一热熔胶涂覆层140包括第一隔膜涂覆部1420和第一极耳涂覆部1430，第一隔膜涂覆部1420粘接于隔膜130的一侧，第一极耳涂覆部1430包覆于正极片110与正极耳200的连接处，即至少部分正极耳200和部分正极片110包覆于第一极耳涂覆部1430内部，第一极耳涂覆部1430与第一隔膜涂覆部1420连接。可以理解的是，正极耳200连接于正极片110上，弧形锂电池在进行热压成型时，正极耳200与正极片110的弧度方向平行，所以正极耳200与正极片110的连接处受到一定的应力，容易破坏正极耳200与正极片110之间的连接。为了提高正极耳200与正极片110连接处在热压成型过程中的稳定性，在本实施例中，第一热熔胶涂覆层140包括第一隔膜涂覆部1420和第一极耳涂覆部1430，第一隔膜涂覆部1420粘接于隔膜130的一侧，第一极耳涂覆部1430包覆于正极片110与正极耳200的连接处，第一极耳涂覆部1430与第一隔膜涂覆部1420连接。在弧形锂电池的热压成型过程中，第一隔膜涂覆部1420能够对弧形电芯10中极片及隔膜130部位受到的应力产生缓冲作用，进而使弧形电芯10更易于定型。而第一极耳涂覆部1430包覆于正极片110与正极耳200的连接处，在进行热压成型操作时，第一极耳涂覆部1430能够减缓正极片110与正极耳200连接处所受到的应力，从而提高正极耳200与正极片110连接处在热压成型过程中的稳定性。此外，在弧形锂电池的热封过程中，第一极耳涂覆部1430发生熔化，并对封装处起到修复补偿效果，使正极耳200处的粘接更牢固，且密封性更好。

在其中一个实施例中，第一热熔胶涂覆层150包括第二隔膜涂覆部1520和第二极耳涂覆部1530，第二隔膜涂覆部1520粘接于隔膜130背离第一热熔胶涂覆层140的一侧，第二极耳涂覆部1530包覆于负极片120与负极耳300的连接处，即至少部分负极耳300和部分负极片120包覆于第二极耳涂覆部1530内部，第二极耳涂覆部1530与第二隔膜涂覆部1520连接。可以理解的是，负极耳300连接于负极片120上，弧形锂电池在进行热压成型时，负极耳300与负极片120的弧度方向平行，所以负极耳300与负极片120的连接处受到一定的应力，容易破坏负极耳300与负极片120之间的连接。为了提高负极耳300与负极片120连接处在热压成型过程中的稳定性，在本实施例中，第一热熔胶涂覆层150包括第二隔膜涂覆部1520和第二极耳涂覆部1530，第二隔膜涂覆部1520粘接于隔膜130背离第一热熔胶涂覆层140的一侧，第二极耳涂覆部1530包覆于负极片120与负极耳300的连接处，第二极耳涂覆部1530与第二隔膜涂覆部1520连接。在弧形锂电池的热压成型过程中，第二隔膜涂覆部1520能够对弧形电芯10中极片及隔膜130部位受到的应力产生缓冲作用，进而使弧形电芯10更易于定型。而第二极耳涂覆部1530包覆于负极片120与负极耳300的连接处，在进行热压成型操作时，第二极耳涂覆部1530能够减缓负极片120与负极耳300连接处所受到的应力，从而提高负极耳300与负极片120连接处在热压成型过程中的稳定性。此外，在弧形锂电池的热封过程中，第二极耳涂覆部1530发生熔化，并对封装处起到修复补偿效果，使负极耳300处的粘接更牢固，且密封性更好。

在其中一个实施例中，第一热熔胶涂覆层140中间部分的厚度大于第一热熔胶涂覆层140两侧边的厚度。可以理解的是，弧形锂电池在进行热压成型时，即对待成形锂电池进行折弯操作时，待成形锂电池中间部分受到的应力大于其两侧边受到的应力，从而使弧形锂电池的折弯处较为脆弱，整体结构稳定性较差。为了进一步提高弧形锂电池的结构稳定性以及对弧形锂电池折弯部的修复补偿效果，在本实施例中，第一热熔胶涂覆层140中间部分的厚度大于第一热熔胶涂覆层140两侧边的厚度，第一热熔胶涂覆层140中间部分对应于弧形锂电池折弯部，从而使待成形锂电池在折弯成形过程中，折弯部能够得到较好修复补偿效果，且成型后的弧形锂电池的结构稳定性更高。

在其中一个实施例中，第一热熔胶涂覆层150中间部分的厚度大于第一热熔胶涂覆层150两侧边的厚度。可以理解的是，弧形锂电池在进行热压成型时，即对待成形锂电池进行折弯操作时，待成形锂电池中间部分受到的应力大于其两侧边受到的应力，从而使弧形锂电池的折弯处较为脆弱，整体结构稳定性较差。为了进一步提高弧形锂电池的结构稳定性以及对弧形锂电池折弯部的修复补偿效果，在本实施例中，第一热熔胶涂覆层150中间部分的厚度大于第一热熔胶涂覆层150两侧边的厚度，第一热熔胶涂覆层150中间部分对应于弧形锂电池折弯部，从而使待成形锂电池在折弯成形过程中，折弯部能够得到较好修复补偿效果，且成型后的弧形锂电池的结构稳定性更高。

在其中一个实施例中，正极片110包括正极集流体，正极集流体上开设有多个第一细孔。可以理解的是，集流体的功能主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出。为了使正极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻。在本实施例中，正极集流体为铝箔，并在铝箔上开设多个第一细孔，使正极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻。相对于传统的光面箔材，本实施例中正极集流体在体积能量密度上能够提高5％以上，同时铝箔上的第一细孔可以释放电极的弯曲应力，改善电极涂层的柔韧性，降低锂电池的弧形成型工艺难度。

进一步地，第一细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。可以理解的是，若第一细孔的孔径较大，容易影响正极集流体的集流效果和正极集流体的柔韧性；若第一细孔的孔径较小，则正极集流体与活性物质接触不够充分，且内阻较大。为了进一步提高正极集流体的集流效果，并有效地减小内阻，在本实施例中，第一细孔的孔径为0.2mm，使正极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻，同时还能够有效地保证正极集流体的集流效果和正极集流体的柔韧性。

在其中一个实施例中，负极片120包括负极集流体，负极集流体上开设有多个第二细孔。可以理解的是，集流体的功能主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出。为了使负极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻。在本实施例中，负极集流体为铜箔，并在铜箔上开设多个第二细孔，使负极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻。相对于传统的光面箔材，本实施例中负极集流体在体积能量密度上能够提高5％以上，同时铝箔上的第二细孔可以释放电极的弯曲应力，改善电极涂层的柔韧性，降低锂电池的弧形成型工艺难度。

进一步地，第二细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。可以理解的是，若第二细孔的孔径较大，容易影响负极集流体的集流效果和负极集流体的柔韧性；若第二细孔的孔径较小，则负极集流体与活性物质接触不够充分，且内阻较大。为了进一步提高负极集流体的集流效果，并有效地减小内阻，在本实施例中，第二细孔的孔径为0.2mm，使负极集流体与活性物质接触更加充分，并且有效地减小内阻，同时还能够有效地保证负极集流体的集流效果和负极集流体的柔韧性。

在其中一个实施例中，第一热熔胶涂覆层140和第一热熔胶涂覆层150的厚度之和小于隔膜130的厚度。可以理解的是，隔膜130是用以将正负两极分开防止在电解池中直接反应损失能量的一层薄膜。在锂电池的结构中，隔膜130是关键的内层组件之一，隔膜130的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。隔膜130的厚度也会影响隔膜130在锂电池结构中的内阻大小。而第一热熔胶涂覆层140粘接于隔膜130的一侧，第一热熔胶涂覆层150粘接于隔膜130背离第一热熔胶涂覆层140的一侧，正极片110粘接于第一热熔胶涂覆层140上，负极片120粘接于第一热熔胶涂覆层150上。也就是说，第一热熔胶涂覆层140、隔膜130及第一热熔胶涂覆层150组成了一层新的隔膜，新隔膜的厚度较大，容易造成隔膜内阻较大，最终影响弧形锂电池的电学性能。为了减小第一热熔胶涂覆层140、隔膜130及第一热熔胶涂覆层150所组成的新隔膜的内阻，在本实施例中，第一热熔胶涂覆层140和第一热熔胶涂覆层150的厚度之和小于隔膜130的厚度，一方面能够有效地提高隔膜130的柔韧性和粘接性，使弧形锂电池更易于成型；另一方面能够使新隔膜的内阻较小，从而保证弧形锂电池的电学性能。

在其中一个实施例中，正极片110及负极片120的弯曲方向与电芯本体100的弯曲方向一致。在本实施例中，采用热压成型一体化工艺对电芯本体100进行成型操作，使正极片110及负极片120的弯曲方向与电芯本体100的弯曲方向一致，从而增加电芯成型后的柔韧性，便于对锂电池进行弯曲成型塑造等，且卷绕方向与弧形成型方向平行，防止电芯进行弧形塑造时内部受力均匀而产生的电芯内部结构损坏，防止极片短路或者断路等问题。

在其中一个实施例中，隔膜上开设有第一凹槽和第二凹槽，第一热熔胶涂覆层设有第一凸起部，第一凸起部嵌入设置于第一凹槽内，第二热熔胶涂覆层设有第二凸起部，第二凸起部嵌入设置于第二凹槽内。在本实施例中，第一凸起部嵌设于第一凹槽内，第二凸起部嵌设于第二凹槽内，从而使隔膜分别与第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层的粘接更加紧密，有效地防止隔膜相对于第一热熔胶涂覆层及第二热熔胶涂覆层发生滑动，进而使弧形电芯中的电芯本体更加稳定。

本申请还提供一种弧形锂电池20，所述弧形锂电池包括如上任一实施例所述的弧形电芯10，还包括弧形铝塑膜700，所述弧形铝塑膜700包覆于所述弧形电芯10的外表面。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型弧形电芯10包括第一热熔胶涂覆层400和第二热熔胶涂覆层500，第一热熔胶涂覆层400粘接于隔膜300的一侧，第二热熔胶涂覆层500粘接于隔膜300背离第一热熔胶涂覆层400的一侧，在对弧形电芯10进行热压成型时，第一热熔胶涂覆层400及第二热熔胶涂覆层500对弧形电芯10所受到的应力具有缓冲作用，从而防止弧形电芯10在折弯过程中出现断裂或定型失败的问题，进而使弧形电芯10更易于定型。

2、本实用新型弧形电芯10中第一热熔胶涂覆层400粘接于隔膜300的一侧，第二热熔胶涂覆层500粘接于隔膜300背离第一热熔胶涂覆层400的一侧，正极片100粘接于第一热熔胶涂覆层400上，负极片200粘接于第二热熔胶涂覆层500上，当弧形电芯10进行热压成型操作时，第一热熔胶涂覆层400及第二热熔胶涂覆层500开始熔化并渗入弧形电芯10的各弯折部，从而能够修复热压过程中产生的皱褶，使弧形电芯10的表面更加平整。

3、本实用新型弧形电芯10中第一热熔胶涂覆层400及第二热熔胶涂覆层500在热压成型时开始熔化，使弧形电芯10更易于成型且表面平整性更好。在弧形电芯10成型后，由于弧形电芯10表面恢复至室温，第一热熔胶涂覆层400及第二热熔胶涂覆层500再次冷却固化，使弧形电芯10保持成型后的弧度，不易反弹，进而达到更好的定型效果。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种弧形电芯，其特征在于，包括电芯本体、正极耳和负极耳，所述电芯本体包括依次层叠设置的正极片、第一热熔胶涂覆层、隔膜、第二热熔胶涂覆层和负极片，所述第一热熔胶涂覆层和所述第二热熔胶涂覆层均粘接于所述隔膜，所述正极片粘接于所述第一热熔胶涂覆层上，所述负极片粘接于所述第二热熔胶涂覆层上，所述电芯本体为弧形结构，所述正极耳焊接于所述正极片上，所述负极耳焊接于所述负极片上。

2.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述第一热熔胶涂覆层包括第一隔膜涂覆部和第一极耳涂覆部，所述第一隔膜涂覆部粘接于所述隔膜的一侧，所述第一极耳涂覆部包覆于所述正极片与所述正极耳的连接处，所述第一极耳涂覆部与所述第一隔膜涂覆部连接。

3.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述第二热熔胶涂覆层包括第二隔膜涂覆部和第二极耳涂覆部，所述第二隔膜涂覆部粘接于所述隔膜背离所述第一热熔胶涂覆层的一侧，所述第二极耳涂覆部包覆于所述负极片与所述负极耳的连接处，所述第二极耳涂覆部与所述第二隔膜涂覆部连接。

4.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述正极片包括正极集流体，所述正极集流体上开设有多个第一细孔。

5.根据权利要求4所述的弧形电芯，其特征在于，所述第一细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。

6.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述负极片包括负极集流体，所述负极集流体上开设有多个第二细孔。

7.根据权利要求6所述的弧形电芯，其特征在于，所述第二细孔的孔径为0.1mm～0.4mm。

8.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述第一热熔胶涂覆层和所述第二热熔胶涂覆层的厚度之和小于所述隔膜的厚度。

9.根据权利要求1所述的弧形电芯，其特征在于，所述正极片及所述负极片的弯曲方向与所述电芯本体的弯曲方向一致。

10.一种弧形锂电池，其特征在于，所述弧形锂电池包括如权利要求1～9中任一所述的弧形电芯，所述弧形锂电池还包括弧形铝塑膜，所述弧形铝塑膜包覆于所述弧形电芯的外表面。

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