CN215771409U - 一种电池组固定机构及电池组和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池组固定机构及电池组和电池包，电池组固定机构包括多个组成电池组的电池排，每个电池排由多个圆柱形的单体电池单向依次排列而成，电池排之间首尾相连，每个电池排的壳体极柱均与相邻电池排的顶部极柱电连接；相邻两个所述电池排之间均连接有若干个间隔分布的固定件，固定件包括用于固定连接相邻两个电池排的第一部和第二部，第一部和第二部分别位于其对应的所述电池排中，并与其所相邻的两个所述单体电池固定连接。本实用新型结构简单，安装方便，通过固定件连接的电池组或电池包能够实现支撑并固定连接相邻两个电池排，提高电池排之间的连接强度，不易晃动，电连接稳定，保证稳定的通电量。

Description

一种电池组固定机构及电池组和电池包

技术领域

本实用新型涉及新能源动力电池领域，尤其涉及一种电池组固定机构及电池组和电池包。

背景技术

电池组（包）可用作电动车的电源，在电动车中一般使用的电池组都是有若干个圆柱形单体电池组合成电池排，各个电池排的底部与相邻电池排的顶部依次首尾相连后平铺设置，由于各个电池排平铺，相连两个电池排之间的需要通过设置固定结构加强排间连接强度，保证连接的稳定性。

在现有技术中，各个电池排之间大多数使用设置固定支架的方式实现相连两个电池排的固定，同时进行电连接，如中国专利申请号为：CN202021962734.5，名称为：一种电池支架和电池组的专利文件，该专利文件中公开的固定支架结构复杂，需要设置用于连接相邻电池排底部的安装座，并在安装座内设置限位板，并在固定支架内开设用于连接电池排顶部汇流排的安装孔，制作工艺繁多，安装不便。

使用固定支架在制作电池组时，先将若干个电池排相互连接后再通过端部固定支架进行固定，或将若干个电池排的两端分别固定在端部固定支架上，之后再将若干个电池排进行连接，在制作过程中都需要进行焊接，并使用特定的焊接工装，比较费时费力。通过固定支架制成的电池组强度也不高，容易松动，脱落，需要科技人员在固定支架的稳固性上花费更多的时间和精力。

而且现有技术中的该类固定支架只能根据电池排中单体电池的数量分批制作，使用过程中具有局限性，灵活性差。

此外，通过该固定支架连接的电池排组装而成的电池组，安装在电动车中使用时，经常受到电动车骑行过程中颠簸，容易导致安装座中电池排底部与弹片接触不稳定，使得电通量不稳定，影响电池组的通电效果。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种电池组固定机构，包括多个电池排，每个所述电池排由多个圆柱形的单体电池单向依次排列并联而成，所述单体电池包括位于顶部的顶部极柱，以及位于壳体和底部的壳体极柱，多个所述电池排沿第一方向首尾相连，每个所述电池排中单体电池的壳体极柱均与相邻所述电池排中所对应单体电池的顶部极柱电连接；

相邻两个所述电池排之间均连接有若干个沿第二方向间隔分布的固定件，所述固定件沿第一方向延伸设置，所述固定件包括固定连接在相邻两个所述电池排中的第一部和第二部，所述第一部和所述第二部各自与其同排电池排中所相邻的两个所述单体电池固定连接；

所述第一部和所述第二部不导通。

进一步的，所述固定件为硬质片状结构件，所述固定件的厚度为0.2-1mm，宽度大于3mm。

进一步的，所述固定件为绝缘片，所述第一部和所述第二部均包括用于外接固定的粘接层。

进一步的，相邻两个所述电池排之间均设有用于排间串联的电连接件，所述电连接件位于相邻两个所述电池排中下方的电池排上，并电连接下方的电池排中至少一个所述单体电池的顶部极柱。

进一步的，所述电连接件为电连接多个所述单体电池顶部极柱的汇流排；所述汇流排包括沿所述第一部延伸方向凸起形变的多个凸起部，所述凸起部位于相邻两个所述电池排的上方的电池排中，所述凸起部电连接与其相邻的所述单体电池，位于相邻两个所述单体电池之间的部分所述凸起部包覆部分所述固定件，位于相邻两个所述单体电池之间的部分所述凸起部通过与其相邻两个所述单体电池及固定件夹持固定。

进一步的，所述第二部上设有包覆其端部的导电片，所述导电片的外侧与相邻两个所述单体电池电连接并固定，所述导电片的内侧与所述第二部外侧固定。

进一步的，所述导电片为U型或V型的金属片，所述导电片与相邻两个所述单体电池电连接。

进一步的，所述第一部和所述第二部均包括用于贴合所述单体电池外侧壁的弧形面。

进一步的，每个所述电池排的外侧均包括有加强件，所述加强件均与同排电池排中所述单体电池外壁固定。

进一步的，多个所述电池排中各自对应的所述单体电池沿第一方向排列成直线，所述固定件沿第一方向连续延伸并同时连接多个所述电池排。

进一步的，所述电连接件具有多个，并沿第二方向间隔分布在相邻两个所述电池排之间，每个所述电连接件均电连接在一个单体电池的顶部极柱上，同时与相邻的所述电池排中对应的单体电池的壳体极柱电连接，相邻两个所述电连接件之间具有所述固定件。

进一步的，所述电池排的上端安装有限位板，所述限位板为绝缘件，所述限位板上设有多个用于卡嵌在所述单体电池顶部极柱上的定位孔，相邻两个定位孔之间设有用于所述固定件穿插的通槽。

进一步的，所述固定件与所述限位板的连接处设有固定胶。

进一步的，所述第一部和/或所述第二部上设有用于并联相邻两个所述单体电池的导电体。

本申请还提供了一种电池组，包括多个沿第一方向排布的电池排，每个所述电池排包括多个沿第二方向依次排列的圆柱形的单体电池，每个所述电池排内的多个所述单体电池之间通过并联电路连接，所述电池组还包括上述的电池组固定机构，所述固定件固定在相邻两个所述单体电池之间及相邻所述电池排中所对应的相邻两个所述单体电池之间；

相邻两个所述电池排之间电连接有串联相邻两个所述电池排的电连接件。

本申请还提供了一种电池包，包括上述的电池组，所述电池组具有多个并沿第三方向排布。

与相关技术相比较，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过提供一种电池组固定机构，其结构简单，取代了现有技术中常规使用的固定支架，减少了生产的工艺流程，相比于固定支架的安装和固定，更加方便快捷；

本实用新型中固定件结构在安装过程中更为简单、快速，工作效率高，固定件安插在电池排相邻两个单体电池之间，以及相邻电池排中对应的相邻两个单体电池之间，使得每个固定件通过其两侧同时与四个单体电池固定，在固定件与单体电池的外侧壁的切线连接处通过固定胶连接，在电池排的两侧施加外力，电池排中每两个相邻单体电池与固定件进行挤紧并由固定胶固定，实现了电池排的底端部与相邻电池排的上端首尾固定，利用多个固定件的刚性，增强电池排的排间连接强度。

而且通过固定件连接固定时，可直接根据电池排中单体电池的数量安装相应数量的固定件，克服了现有技术中固定支架的安装孔数量受限的问题，使用灵活，适用性好。

相邻电池排之间连接的汇流排实现排间串联，部分汇流排经过固定件形变后为凸起部并包覆在固定件的一端，电池排在受到外力挤压后，凸起部贴合在单体电池的外侧壁上并由导电胶连接固定，实现电池排内的单体电池并联，相邻两个电池排之间的串联。通过电池组固定机构固定连接的电池组，以及电池组组装的电池包结构稳定性强，电池排之间连接不易松动，电连接的稳定性好，电通量稳定。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型提供的实施例1结构示意图；

图2为本实用新型提供的实施例1中固定件安装结构示意图；

图3为本实用新型提供的实施例1中电连接件安装结构示意图；

图4为本实用新型提供的实施例2结构示意图；

图5为本实用新型提供的实施例3结构示意图；

图6为本实用新型提供的实施例4结构示意图；

图7为本实用新型提供的实施例4中限位板结构示意图；

图8为本实用新型提供的实施例4中固定件与限位板安装结构示意图；

图9为本实用新型提供的电池组结构示意图；

图10为本实用新型提供的电池包结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请结合参阅图1、图2和图3，本申请提供了一种电池组固定机构，包括多个电池排100，每个电池排100由多个圆柱形的单体电池200单向依次排列并联而成，多个电池排100沿Z轴方向首尾相连，各个电池排中各自对应的单体电池沿Z轴方向排列成直线；单体电池200均包括位于顶部的顶部极柱201，以及位于壳体和底部的壳体极柱202，同排电池排中的多个单体电池200之间并联，每个电池排100中单体电池200的壳体极柱202均与相邻电池排100中所对应单体电池200的顶部极柱201电连接。

在本实施例中，电池排100设有2个并相邻设置，具体为位于上方的电池排100和位于下方的电池排100，每个电池排100中的单体电池200沿X轴方向延伸分布，电池排100并沿Z轴方向分布，上方的电池排100底部与下方电池排100顶部电连接。

为实现相邻两个电池排100的固定连接，在电池排100之间连接有若干个固定件1，固定件1的数量根据单体电池200的数量相应设置，固定件1包括第一部101和第二部102，第一部101固定连接在相邻两个单体电池200之间的末端部，第二部102沿Z轴方向延伸至下方相邻电池排100的顶端部，并固定连接在所对应的相邻两个单体电池200之间，固定件1的第一部101固定在上方电池排100的相邻两个单体电池200之间，固定件1的第二部102固定在下方电池排100的相邻两个单体电池200之间，使得一个固定件1连接相邻两个电池排100的四个相邻单体电池200上。

由于相邻两个电池排100为串联连接，避免同时连接上方电池排100中单体电池200的壳体极柱202和下方电池排100单体电池200的壳体极柱202电连接，第一部101和第二部102不导通，通过固定件1实现上方和下方相邻两个电池排100的固定连接，结构简单，取代了现有技术中所使用的固定支架结构，制作成本低，安装便捷。

具体的说，固定件1为硬质片状结构件，其厚度为0.2-1mm，为了固定件1能够用于抗宽度方向的折弯，具有一定的宽度，其宽度大于3mm，为了实现第一部101和第二部102不导通，固定件1优选为绝缘片。在其他实施例中，固定件1也可选用其他的材质结构，仅需连接相邻两个电池排100中相邻单体电池200的第一部101和第二部102之间不导通即可，在此不做赘述。

如图1和图3所示，相邻两个电池排100之间均设有用于排间串联的电连接件，电连接件位于相邻两个电池排100中下方的电池排100上，并电连接其所在电池排100中至少一个单体电池200的顶部极柱201。

在本实施例中，电连接件为电连接同排电池排100中多个单体电池200顶部极柱201的汇流排2，汇流排2包括沿第一部101延伸方向凸起形变的凸起部21，凸起部21位于相邻两个电池排100中上方的电池排内，凸起部21电连接与其相邻的单体电池200；

位于电池排100中相邻两个单体电池200之间的凸起部21，能够包覆部分固定件1，在本实施例中，其包覆固定件1上第一部101的外侧，并同时与相邻两个单体电池200外壁固定，凸起部21的内侧与固定件1外侧固定，实现凸起部21与相邻两个单体电池200电连接，汇流排2为金属薄片，汇流排2上的凸起部21沿第一部101的外侧向上凸起后，形成几字型，电池排100受到外力沿X轴方向向排内挤压后位于上方汇流排2的相邻两个单体电池200之间，凸起部21的外侧与相邻两个单体电池200固定连接，可通过导电胶固定，凸起部21的内侧与固定件1第一部101外侧固定，可用结构胶固定，通过多个固定件1连接相邻两个电池排100后，汇流排2能够实现相邻电池排100的排间串联，以及凸起部21进一步实现同排电池排100内的并联，保证电连接的稳定性和电通量。

在另一实施例中，位于电池排100两侧端部的凸起部21，其一侧与相邻的单体电池200电连接，另一侧可通过位于电池排100端部的转接桥（图中未示出）从电池排100外部向电池排100的排内夹紧，其中转接桥为现有技术，其结构不是申请的发明点，在此不做赘述。

如图2所示，为了方便固定件1在相邻两个单体电池200之间的固定连接，第一部101和第二部102均设有用于外接固定的粘接层3，粘接层3位于第一部101和第二部102的外侧面上，粘接层3可选用结构胶，在固定连接时，第二部102通过粘接层3直接与下方电池排100中相邻两个单体电池200固定，第一部101通过粘接层3直接与延伸至上方电池排100中的凸起部21的内侧固定连接，实现电池排100的排间固定连接，保证连接强度，而且安装工艺简单，固定连接更加方便。

实施例2

请参阅图4，在实施例1的基础上，本实施例提供了另外一种电池组固定机构。

在本实施例中，第二部102设有包覆其端部的导电片4，导电片4的外侧与相邻两个单体电池200固定，导电片4的内侧与第二部102外侧固定，通过第二部102的导电片4电连接下方电池排100的相邻两个单体电池200的外侧壁，实现相邻两个单体电池200的壳体极柱202电连接，进而能进一步实现下方电池排100的排内单体电池200的并联。

导电片4的厚度和汇流排2的厚度接近，导电片4的结构为U型的金属片，导电片4固定在下方电池排100相邻两个单体电池200之间，并包覆第二部102的外侧，其外侧与相邻两个单体电池200固定，内侧与第二部102外侧固定，使得安装固定有导电片4的第二部102与固定有汇流排2凸起部21的第一部101相对应，保证了上方电池排100中相邻两个单体电池200之间的间隙与下方电池排100中相邻两个单体电池200之间的间隙对应，进一步加强了上方电池排100与下方电池排100的连接强度。

导电片4在固定连接时，导电片4的外侧与相邻两个单体电池200固定连接，可通过导电胶固定，导电片4的内侧与固定件1第二部102外侧固定，可用结构胶固定。

在其他实施例中，导电片4可选用V型的金属片，并与相邻两个单体电池200电连接。

实施例3

请参阅图5，在实施例1和实施例2的基础上，本实施例提供了另外一种电池组固定机构。

如图5所示，本实施例中，每个电池排100的外侧均包括有加强件5，加强件5均与同排电池排100中单体电池200外壁固定。加强件5沿Y轴方向设置在电池排100的外侧上，加强件5为硬质板，其内侧与电池排100中的每个单体电池200外壁通过结构胶固定，实现对电池排100中的单体电池200在Y轴方向上限位。

实施例4

请参阅图6、图7和图8，在实施例1、实施例2和实施例3的基础上，本实施例提供了另外一种电池组固定机构。

其中，固定件1沿Z轴方向连续延伸并同时连接多个电池排100，每个固定件1都同时固定连接在多个电池排100之间，同时，在本实施例中，用于连接相邻两个电池排100之间的电连接件具有多个，该电连接件为短金属片6，多个电连接件沿X轴方向间隔分布在相邻两个电池排100之间，每个电连接件均与电池排中一个单体电池200的壳体极柱202和相邻电池排100中对应的一个单体电池200的顶部极柱201进行电连接，相邻两个电连接件之间均具有固定件1，固定件1和电连接件之间彼此间隔分布。

又如图7和图8所示，在本实施例中，电池排100的上端安装有限位板7，限位板7为绝缘件，限位板7上设有多个用于卡嵌在单体电池200顶部极柱201上的定位孔701，定位孔701外延部分遮挡了位于单体电池200顶部的侧面壳体部分，实现电连接件与位于单体电池200顶部的侧面壳体极柱202间的绝缘，而且定位孔701与单体电池200的顶部连接处通过胶粘连接，相邻两个定位孔701之间设有用于固定件1穿插的通槽702，由于电池排100中相邻两个单体电池200之间都是通过固定胶进行固定，电池排100在使用过程中，长时间受到震动后，容易导致相邻两个单体电池200与固定件1之间的连接发生松动分离，通过限位板7的定位孔701固定好电池排100中每个单体电池200的位置，实现每个电池排100中单体电池200在X轴方向上的固定，增强电池组固定机构的稳固性。

其中，固定件1连接在多个电池排100之间，并依次穿插相邻两个电池排100之间的限位板7，固定件1通过限位板7上的通槽702穿插，固定件1与限位板7的连接处设有固定胶，使得固定件1在X轴方向和Z轴方向上实现固定，增强固定效果。

在另一实施例中，第一部101或第二部102上设有用于并联相邻两个单体电池200的导电体（图中未示出），导电体为金属体，如铜柱，在固定件1的第一部101或者第二部102上开设通孔（图中未示出），导电体安装在通孔上，实现与相邻两个单体电池200电连接，从而实现电池排100中单体电池200的并联。

尤其是固定件1沿Z轴方向延伸较长，同时连接多个电池排100时，相邻两个单体电池200受到固定件1遮挡，电连接不便，因此，在固定件1上设有多个第一部101和第二部102，每个第一部101连接电池排100相邻两个单体电池200的末端部，对应的第二部102连接在相邻电池排100上所对应的相邻两个单体电池200上端部，并在第一部101和第二部102上均开设有通孔，同时均安装导电体，从而实现每个电池排的排内单体电池的并联。

在另一实施例中，导电体为U型导电件，U型导电件卡接在固定件1的第一部和/或第二部上，通过U型导电件实现同排电池排100中的单体电池200电连接。

在另一实施例中，导电体为环形导电件，环形导电件卡接在固定件1的第一部和/或第二部上，通过环形导电件实现同排电池排100中的单体电池200电连接。

请参阅图9，在上述实施例的基础上，本申请还提供了一种电池组。

一种电池组，包括多个沿Z轴方向排布的电池排100，每个电池排100包括多个沿X轴方向依次排列的圆柱形的单体电池200，电池组还包括上述实施例中的电池组固定机构，固定件1固定在相邻两个单体电池200之间及相邻电池排100中所对应的相邻两个单体电池200之间；

在相邻两个电池排100之间电连接有汇流排2，汇流排2具有包覆第一部101外侧的凸起部21，凸起部21位于同排电池排100的相邻两个单体电池200之间，实现相邻两个电池排100之间的固定连接。

电池组在平铺使用时，各个电池排100之间连接稳定，不易松动，相邻电池排100之间能够实现串联，电连接稳定性好，电池排100排内单体电池200之间并联，并始终保证稳定的电通量。

再根据图10所示，在上述实施例的基础上，本申请还提供了一种电池包，电池包包括多个电池组，且电池组沿Y轴方向排布。

将电池包安装在电动车中进行供电使用，整体结构稳定性强，电池排100之间连接不易松动，电池排100排间及排内的电连接的稳定，使得电通量稳定，电池供电效果好。

在另一实施例中，第一部101和第二部102均包括用于贴合单体电池200外侧壁的弧形面（图中未示出），固定件1通过第一部101和第二部102与相邻单体电池200的外侧壁进行固定连接时，能够完全贴合单体电池200的外侧壁，增加固定件1与相邻的单体电池200的连接稳固性，进而加强电池组和电池包的连接强度，保证电连接的稳定性。

其中，汇流排2和导电片4均为薄片，具有一定的柔性，固定件1通过第一部101和第二部102与相邻单体电池200的外侧壁贴合时，汇流排2和导电片4能够随着第一部101和第二部102的弧形面发生形变并贴合单体电池200的外侧壁。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (16)

1.一种电池组固定机构，包括多个电池排，每个所述电池排由多个圆柱形的单体电池单向依次排列并联而成，所述单体电池包括位于顶部的顶部极柱，以及位于壳体和底部的壳体极柱，其特征在于，多个所述电池排沿第一方向首尾相连，每个所述电池排中单体电池的壳体极柱均与相邻所述电池排中所对应单体电池的顶部极柱电连接；

相邻两个所述电池排之间均连接有若干个沿第二方向间隔分布的固定件，所述固定件沿第一方向延伸设置，所述固定件包括固定连接在相邻两个所述电池排中的第一部和第二部，所述第一部和所述第二部各自与其同排电池排中所相邻的两个所述单体电池固定连接；

所述第一部和所述第二部不导通。

2.根据权利要求1所述的电池组固定机构，其特征在于，所述固定件为硬质片状结构件，所述固定件的厚度为0.2-1mm，宽度大于3mm。

3.根据权利要求1所述的电池组固定机构，其特征在于，所述固定件为绝缘片，所述第一部和所述第二部均包括用于外接固定的粘接层。

4.根据权利要求1所述的电池组固定机构，其特征在于，相邻两个所述电池排之间均设有用于排间串联的电连接件，所述电连接件位于相邻两个所述电池排中下方的电池排上，并电连接下方的电池排中至少一个所述单体电池的顶部极柱。

5.根据权利要求4所述的电池组固定机构，其特征在于，所述电连接件为电连接多个所述单体电池顶部极柱的汇流排；所述汇流排包括沿所述第一部延伸方向凸起形变的多个凸起部，所述凸起部位于相邻两个所述电池排的上方的电池排中，所述凸起部电连接与其相邻的所述单体电池，位于相邻两个所述单体电池之间的部分所述凸起部包覆部分所述固定件，位于相邻两个所述单体电池之间的部分所述凸起部通过与其相邻两个所述单体电池及固定件夹持固定。

6.根据权利要求1所述的电池组固定机构，其特征在于，所述第二部上设有包覆其端部的导电片，所述导电片的外侧与相邻两个所述单体电池电连接并固定，所述导电片的内侧与所述第二部外侧固定。

7.根据权利要求6所述的电池组固定机构，其特征在于，所述导电片为U型或V型的金属片，所述导电片与相邻两个所述单体电池电连接。

8.根据权利要求1所述的电池组固定机构，其特征在于，所述第一部和所述第二部均包括用于贴合所述单体电池外侧壁的弧形面。

9.根据权利要求1所述的电池组固定机构，其特征在于，每个所述电池排的外侧均包括有加强件，所述加强件均与同排电池排中所述单体电池外壁固定。

10.根据权利要求4所述的电池组固定机构，其特征在于，多个所述电池排中各自对应的所述单体电池沿第一方向排列成直线，所述固定件沿第一方向连续延伸并同时连接多个所述电池排。

11.根据权利要求10所述的电池组固定机构，其特征在于，所述电连接件具有多个，并沿第二方向间隔分布在相邻两个所述电池排之间，每个所述电连接件均电连接在一个单体电池的顶部极柱上，同时与相邻的所述电池排中对应的单体电池的壳体极柱电连接，相邻两个所述电连接件之间具有所述固定件。

12.根据权利要求10所述的电池组固定机构，其特征在于，所述电池排的上端安装有限位板，所述限位板为绝缘件，所述限位板上设有多个用于卡嵌在所述单体电池顶部极柱上的定位孔，相邻两个定位孔之间设有用于所述固定件穿插的通槽。

13.根据权利要求12所述的电池组固定机构，其特征在于，所述固定件与所述限位板的连接处设有固定胶。

14.根据权利要求1或10所述的电池组固定机构，其特征在于，所述第一部和/或所述第二部上设有用于并联相邻两个所述单体电池的导电体。

15.一种电池组，包括多个沿第一方向排布的电池排，每个所述电池排包括多个沿第二方向依次排列的圆柱形的单体电池，每个所述电池排内的多个所述单体电池之间通过并联电路连接，其特征在于，所述电池组还包括如权利要求1-13任一项所述的电池组固定机构，所述固定件固定在相邻两个所述单体电池之间及相邻所述电池排中所对应的相邻两个所述单体电池之间；

相邻两个所述电池排之间电连接有串联相邻两个所述电池排的电连接件。

16.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求15所述的电池组，所述电池组具有多个并沿第三方向排布。

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