CN217934006U - 电池封盖机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型的电池封盖机构涉及电池技术领域，其包括开设有通孔的上盖、设置于通孔的孔壁上的密封件、穿设通孔的极柱、设置于极柱上的绝缘件、及设置于上盖上的压持件；密封件上设置有第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面，第一侧面与第二侧面相对，第三侧面和第四侧面相对；密封件的第一侧面与极柱的外沿相抵接，密封件的第二侧面与通孔的孔壁相抵接；压持件用于将绝缘件顶持于极柱上，从而使极柱抵接于密封件的第三侧面上，进而使密封件的第四侧面抵接于上盖上；如此，无需牺牲压持件耐用性即可缩小压持件的厚度，从而使上盖板的厚度也可以适应性缩减，有效地降低了电池封盖机构在电池上所占用的空间，提高了电池的整体能量密度。

Description

电池封盖机构

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，更具体地说，涉及一种电池封盖机构。

背景技术

电池，能够充入能量并进行存储，其能量密度参数是现有的生产制造商所致力研究的其中一个方向，能量密度，简单概括而言，是指单位体积的储能空间所能收容的能量大小与单位体积储能空间的体积之比。越高的能量密度，意味着同样体积的电池所能存储的能量越高。

对于此，现有技术中对于电池能量密度的改进，普遍致力于优化涂布工艺及涂布配方等方面，很少致力于外部覆盖件或包覆件的改进，但是在实际应用过程中，覆盖件或包覆件所占用的空间仍然是比较大的；尤其针对多个单体电池组合设置组成电池组件的情况下，各个单体电池上覆盖件所占用的空间彼此累加所占用的空间将更大；

具体说来，如图1所示，现有技术中的覆盖件20上，为了对穿过上盖露置的极柱30进行定位，通常会在上盖40处设置固定极柱30的上塑胶件50，而为了提高露置的上塑胶件50的耐用性及上塑胶件50固定极柱30的可靠性，势必需要牺牲一些可用于存储能量的空间以将上塑胶件50设置为较大的厚度，使得覆盖件20整体的厚度增大，导致电池的整体能量密度偏低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种能够提高电池能量密度的电池封盖机构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本申请提供一种电池封盖机构，其包括开设有通孔的上盖、设置于所述通孔的孔壁上的密封件、穿设所述通孔的极柱、设置于所述极柱上的绝缘件、及设置于所述上盖上的压持件；

所述密封件上设置有第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面，所述第一侧面与所述第二侧面相对，所述第三侧面和所述第四侧面相对；

所述密封件的第一侧面与所述极柱的外沿相抵接，所述密封件的第二侧面与所述通孔的孔壁相抵接；所述压持件靠近中心位置处设置有压持裙边，所述压持件于边缘位置处设置有焊接裙边；

其中，所述压持件用于朝靠近所述上盖的方向移动，使得所述压持裙边顶持所述绝缘件抵接于所述极柱上，并使所述极柱朝靠近所述密封件的方向移动；

从而使所述密封件受所述上盖和所述压持件夹持产生压缩形变，进而使所述第三侧面和所述第四侧面分别抵接于所述极柱和所述上盖，进一步使所述焊接裙边能够抵接所述上盖并与所述上盖的下表面焊接连接。

在一些实施例中，所述上盖上开设有仿形槽，所述仿形槽水平方向的横截面呈矩形，所述焊接裙边用于插入所述仿形槽内并抵接于所述仿形槽的槽底；

并且，所述焊接裙边的外边缘与所述仿形槽的槽壁之间设置有至少一激光焊接点。

在一些实施例中，所述密封件包括密封环及设置于所述密封环上的密封裙边；

所述第一侧面和所述第二侧面位于所述密封环上，所述第三侧面和所述第四侧位于所述密封裙边上。

在一些实施例中，所述密封环的顶部与所述上盖的上表面平齐设置。

在一些实施例中，所述电池封盖机构还包括下盖；

所述下盖上开设有收容槽，所述收容槽的槽壁开设有卡槽；

所述压持裙边相对所述焊接裙边向下突出形成凸台，所述凸台的侧壁上设置有凸扣；所述凸台可插入所述收容槽内，从而使所述凸扣插入所述卡槽内，还使所述下盖的上表面与所述上盖的下表面相抵接。

在一些实施例中，所述上盖上设置有注液凸起，所述上盖开设有自所述上盖的上表面贯穿至所述注液凸起底部的注液口；

所述下盖上开设有避位孔，所述注液凸起用于穿设所述避位孔。

在一些实施例中，所述上盖上开设有防爆孔，所述下盖上设置有防爆槽，所述防爆槽的底部开设有过孔，所述防爆槽用于与所述上盖共同围成防爆腔，所述防爆腔内设置有防爆阀，且所述防爆阀遮蔽所述防爆孔；

所述防爆阀用于在受力过大时开放所述防爆孔，使得所述防爆孔与所述防爆腔连通。

在一些实施例中，所述极柱包括第一导电部、第二导电部及分隔部；所述第一导电部设置于所述分隔部的一侧面上，所述第二导电部设置于所述分隔部的另一侧面上；

所述第一导电部与所述第一侧面相抵接，所述第三侧面与所述分隔部相抵接，所述绝缘件套设所述第二导电部上并与所述分隔部相抵接。

在一些实施例中，所述极柱的横截面呈矩形，所述通孔的横截面呈矩形。

在一些实施例中，所述上盖的各边角位置处设置有圆角。

本实用新型的电池封盖机构至少具有如下有益效果：

本实用新型的电池封盖机构涉及电池技术领域，其通过压持件从上盖的下端将绝缘件、极柱及密封件压持固定于上盖的下端，如此一来；第一，将产品装配至电池上后，压持件始终位于上盖的下端，无需考虑外物与压持件之间的碰撞；第二，本方案主要借助压持件提供的压持力来增大施加于极柱上的摩擦力，无需设置较大厚度的压持件即可稳定可靠地固定极柱；因此，无需牺牲压持件耐用性即可缩小压持件的厚度，从而使上盖板的厚度也可以适应性缩减，有效地降低了电池封盖机构在电池上所占用的空间，提高了电池的整体能量密度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1现有技术中覆盖件的结构示意图；

图2是本实用新型一个优选实施例中电池封盖机构的结构示意图；

图3是本实用新型一个优选实施例中电池封盖机构的爆炸图；

图4是从另一角度看图2所示电池封盖机构的结构示意图；

图5是图4所示电池封盖机构沿A-A线的剖面图；

图6是图5所示电池封盖机构在B处的放大图；

图7是图5所示电池封盖机构在C处的放大图；

图8是本实用新型一个优选实施例中压持件的结构示意图；

图9是本实用新型一个优选实施例中极柱的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图2示出了本实用新型一些实施例中的电池封盖机构10，其用于封盖电池外壳的顶部，避免电解液泄漏。如图2、图3及图4电池封盖机构10可其包括开设有通孔11的上盖1、设置于通孔11的孔壁上的密封件2、穿设通孔11的极柱3、设置于极柱3上的绝缘件4、及设置于上盖1上的压持件5。

可以理解地，通孔11用于供极柱3穿设，以使极柱3能够露置于上盖1的上表面上，使得外部用电器能够与极柱3导通；通孔11的孔壁轮廓稍大于极柱3的横截面轮廓，二者互相适配，能够在一定程度上提高极柱3的稳定性，防止极柱3晃动。上盖1起到封闭电池外壳顶部的作用，还用于安装及固定极柱3及压持件5等元器件。密封件2与通孔11的孔壁及极柱3的外表面过盈抵持，用于填充密封件2与通孔11的孔壁之间的配合间隙，起到密封作用。绝缘件4起到隔离极柱3与压持件5的作用，避免二者之间导通，防止电池的短路等。压持件5用于提供顶持绝缘件4朝靠近上盖1的方向移动的作用力。

结合图5及图6所示，密封件2上设置有第一侧面23、第二侧面24、第三侧面25及第四侧面26，第一侧面23与第二侧面24相对，第三侧面25和第四侧面26相对；密封件2的第一侧面23与极柱3的外沿相抵接，密封件2的第二侧面24与通孔11的孔壁相抵接。

可以理解地，密封件2上各个侧面的面积可以相等也可以不等，当然，各个侧面的轮廓可以相同也可以不同，具体以需要密封的物体的表面轮廓进行适应性调整。密封件2可以使用柔性且密封性能好的材料制作而成，例如绝缘塑胶或PFA等材料。绝缘件4可以使用现有技术中的各种绝缘材料制成，例如绝缘塑胶或PFA等。

需要说明的是，密封件2的外形轮廓可以灵活设置，但需要保证密封件2上至少需要具有四个侧面，两个相对的侧面分别用于与极柱3的外沿及通孔11的孔壁相抵接，另外两个相对的侧面则分别用于与极柱3的外沿及上盖1的下表面相抵接，使得密封件2能够从两个不同的位置进行密封，提高密封性；前述两个外沿并不是同一个边沿，而是对极柱3上用于与密封件接触的表面轮廓的概述。

压持件5靠近中心位置处设置有压持裙边5a，压持件5于边缘位置处设置有焊接裙边5b；压持裙边5a用于撑托绝缘件4，并通过绝缘件4顶持极柱3，焊接裙边5b用于焊接固定于上盖1的下表面，从而固定压持裙边5a和上盖1的相对位置。

压持件5用于朝靠近上盖1的方向移动，使得压持裙边5a顶持绝缘件4抵接于极柱3上，并使极柱3朝靠近密封件2的方向移动；从而使密封件2受上盖1和压持件5夹持产生压缩形变，进而使第三侧面25和第四侧面26分别抵接于极柱3和上盖1，进一步使焊接裙边5b能够抵接上盖1并与上盖1的下表面焊接连接。

在装配电池封盖机构10时，将密封件2置于通孔11内，使得密封件2紧贴于通孔11的孔壁上；将极柱3插入密封件2内，使得极柱3穿过通孔11后露置于上盖1的上表面，并使密封件2与上盖1互相顶持；将绝缘件4安装至极柱3上；将压持件5安装至上盖1上，以使压持件5顶持于绝缘件4上。

可以理解地，装配压持件5的过程中，压持件5会将绝缘件4顶持于极柱3上，极柱3受力也将具有与压持件5同向移动的趋势，从而使极柱3顶持密封件2朝靠近上盖1的方向移动，进而使密封件2被夹持于上盖1的下表面和极柱3之间，亦即密封件2上相对的第三侧面和第四侧面将分别与极柱3及上盖1的下表面相抵接。

还可以理解地，通过压持件5自下而上的顶持绝缘件4，带动极柱3共同朝靠近上盖1移动，从而使极柱3与密封件2相抵接，进而使密封件2的上下两个相对的侧面分别与上盖1和极柱3相抵接，亦即第三侧面抵接于极柱，第四侧面抵接于上盖；如此，受力得到一定压缩的密封件2的厚度将在一定程度上缩小，使得焊接裙边5b能够更为靠近上盖1的下表面，直至焊接裙边5b与上盖1的下表面接触后，通过焊接的方式将焊接裙边5b焊接固定于上盖1，完成电池封盖机构的组装；此时，焊接裙边5b的固定将直接使得压持裙边5a与上盖1的相对位置也得以固定，从而使密封件保持被夹持的状态，亦即密封件始终保持形变并对上盖和极柱于竖直向上的配合间隙得到可靠的密封，提高了防漏液性能；加之，密封件2还对极柱3和通孔11的孔壁之间的配合间隙进行密封，使得上盖和极柱于水平向上的配合间隙同样得到可靠的密封，进一步提高了防漏液性能。

综上所述，压持件5从上盖1的底部将绝缘件、极柱及密封件压持固定于上盖的下端，压持件5无需露置于上盖1的上部即可达到固定极柱的目的，这就使得压持件5可以设置为较少的厚度，意味着压持件5无需过多的露置于上盖1的上部，而压持件5位于上盖1的下部也无需设置过大的厚度，使得上盖1可以设置的更为轻薄，电池封盖机构整体的紧凑程度更高，无需牺牲过多的空间来设置用于固定极柱的压持件5，提高了电池的能量密度。

再者，本方案主要借助压持件提供的压持力来增大施加于极柱上的摩擦力，无需设置较大厚度的压持件即可稳定可靠地固定极柱；即可进一步缩减压持件5的厚度大小，也可更进一步提高电池的能量密度。

优选地，如图2、图3、图4及图9所示，在电池封盖机构10的一些实施例中，极柱3的横截面呈矩形，通孔11的横截面呈矩形。

可以理解地，极柱3呈四棱柱状，通孔11为横截面呈矩形的孔，如此，将极柱3插入通孔11后，极柱3的各个边角对应插入通孔11内的各个边角内；如此，在极柱3具有相对上盖1发生转动的趋势时，通孔11内各个边角位置的孔壁将一一对应卡持固定极柱3上的各个边角，避免极柱3转动。

需要说明的是，在此实施方式中，一方面通过密封件2与极柱3之间的静摩擦和密封件2与通孔11侧壁之间的静摩擦来固定极柱3，另一方面还通过孔体边角凹陷部分对棱柱的边角凸起部分进行限定；如此，两方面共同作用，有效避免极柱3转动，提高其设置稳定性。

意味着压持件5仅需提供一定量的压持力以消除上盖1、密封件2、极柱3和绝缘件4之间的配合间隙即可，无需过度依赖静摩擦力即可达到固定极柱3的目的；进一步说来,需要压持件5提供的压持力越小,对压持件5的机械强度要求就越低,使得压持件5无需增厚即可提供所需的压持力,进一步提高了本产品的整体紧凑程度。

如图6所示，在电池封盖机构10的一些实施例中，上盖1上开设有仿形槽12，仿形槽12水平方向的横截面呈矩形，焊接裙边5b用于插入仿形槽12内并抵接于仿形槽12的槽底；并且，焊接裙边5b的外边缘与仿形槽12的槽壁之间设置有至少一激光焊接点121。

可以理解地，焊接裙边5b水平方向上的横截面的轮廓外沿同样呈矩形；激光焊接点121可以是多个连续排列紧密的焊接点，也可以是零散分布的焊接点，具体以能够将焊接裙边5b可靠的固定于仿形槽12内为准；加工过程中，通过激光焊接工具对各个激光焊接点121进行焊接。

还可以理解地，仿形槽12的槽壁与焊接裙边5b的边缘相抵接，仿形槽12的槽体轮廓与焊接裙边5b的外形轮廓相适配，如此，在装配压持件5的过程中，仿形槽12的槽壁轮廓可以通过焊接裙边5b引导压持件5的正确安装，提高装配效率及装配精度。同时，互相适配的情况下还能够提供一定程度的密封效果。

如图3及图6所示，在电池封盖机构10的一些实施例中，密封件2包括密封环21及设置于密封环21上的密封裙边22；第一侧面23和第二侧面24位于密封环21上，第三侧面25和第四侧位于密封裙边22上。

可以理解地，密封环21用于对通孔11的孔壁和极柱3之间的间隙进行密封，而密封裙边22则用于对极柱3和上盖1的下表面之间的间隙进行密封。密封裙边22在密封环21上的设置角度可以灵活调整，具体以通孔11端部连接至上盖1下表面的轮廓进行调整，使得密封裙边22尽量以面接触的方式与密封件2及上盖1接触，提高密封性。

如图3及图6所示，在电池封盖机构10的一些实施例中，密封环21的顶部与上盖1的上表面平齐设置。

可以理解地，避免密封环21突出至上盖1的上表面上，能够防止通孔11的孔口处的侧壁对密封环21造成轴向的切割，也可以避免外物对密封件2露置的部分造成损毁，提高了本产品的耐用性。

如图2、图3及图6所示，电池封盖机构10在一些实施例中还可包括下盖6；下盖6上开设有收容槽61，收容槽61的槽壁开设有卡槽611。压持裙边5a相对焊接裙边5b向下突出形成凸台51，凸台51的侧壁上设置有凸扣52；凸台51可插入收容槽61内，从而使凸扣52插入卡槽611内，还使下盖6的上表面与上盖1的下表面相抵接。

可以理解地，下盖6起到直接封盖电池顶部的作用，其底部直接面向电池内部的电解液。下盖6和上盖1分别从相对的两侧对密封件2、极柱3、绝缘件4及压持件5等夹持，进一步提高产品的整体紧凑程度及可靠性。

还可以理解地，完成压持件5的安装后，将下盖6对齐贴合至上盖1上，压持件5的凸台51将对应插入收容槽61内，凸扣52插入卡槽611内并卡紧，完成下盖6的装配，装配过程非常地快捷，相比于现有的通过注塑连接的方式而言，本实施例采用的组装结构的组装方式效率更高且成本更低。

进一步优选地，凸台51插入收容槽61内且凸扣52插入卡槽611内时，下盖6的上表面与上盖1的下表面贴合。可以理解地，提高了电池封盖机构整体的一致性，尽可能消除二者之间的配合间隙，提高紧凑性，从而在一定程度上提高电池的能量密度。

如图3、图4及图7所示，在电池封盖机构10的一些实施例中，上盖1上设置有注液凸起13，上盖1开设有自上盖1的上表面贯穿至注液凸起13底部的注液口14；下盖6上开设有避位孔62，注液凸起13用于穿设避位孔62。

可以理解地，注液凸起13呈锥状，锥状的注液凸起13在插入注液口14的过程中将逐渐对中，起到引导上盖1与下盖6正确对位的作用，提高装配效率的同时还提高了装配精度。

如图3及图4所示，在电池封盖机构10的一些实施例中，上盖1上开设有防爆孔15，下盖6上设置有防爆槽63，防爆槽63的底部开设有过孔631，防爆槽63用于与上盖1共同围成防爆腔64，防爆腔64内设置有防爆阀641，且防爆阀641遮蔽防爆孔15；

防爆阀641用于在受力过大时开放防爆孔15，使得防爆孔15与防爆腔64连通。

可以理解地，在使用过程中，若电池内部的气压意外升高，则电池的气压将穿过过孔631进入防爆腔64内，当压力达到防爆阀641的开启压力时，防爆阀641瞬间开启，电池内部的压力沿过孔631、防爆腔64及防爆孔15排出至外部，避免电池内部压力过大而出现膨胀，尤其在多个电梯电池并排紧密设置的情况下，单个弹体电池内部压力过大出现碰撞故障时，若异常升高的压力得不到及时的牌坊，则膨胀后的电池很可能会挤压临近的电池变形受损，造成故障连锁反应。

如图9所示，在电池封盖机构10的一些实施例中，极柱3包括第一导电部31、第二导电部32及分隔部33；第一导电部31设置于分隔部33的一侧面上，第二导电部32设置于分隔部33的另一侧面上；第一导电部31与第一侧面23相抵接，第三侧面25与分隔部33相抵接，绝缘件4套设第二导电部32上并与分隔部33相抵接。

可以理解地，第一导电部31、第二导电部32及分隔部33三者均起到导引电流的作用，三者可以采用一体成型的方式制成，从而提高极柱3的机械轻度，延长使用寿命。第一导电部31和第二导电部32的外形轮廓可以灵活设置，具体以需要连接的外部导电机构或元器件的连接端结构进行灵活调整。

还可以理解地，分隔部33用于带动第一导电部31和第二导电部32固定在当前位置，换句话说，分隔部33的位置若能得以固定，则设置于其上的第一导电部31和第二导电部32亦得到了固定；如此，分隔部33的设置更有利于对极柱3整体进行固定，能够从轴线方向上达到固定极柱3的目的。

如图3所示，在电池封盖机构10的一些实施例中，上盖1的各边角位置处设置有圆角16。

可以理解地，圆角16的设置，可以防止上盖1的边角位置处出现应力集中，避免上盖1的边角损毁。

本实用新型的电池封盖机构至少具有如下有益效果：

本实用新型的电池封盖机构涉及电池技术领域，其通过压持件从上盖的下端将绝缘件、极柱及密封件压持固定于上盖的下端，如此一来；第一，将产品装配至电池上后，压持件始终位于上盖的下端，无需考虑外物与压持件之间的碰撞；第二，本方案主要借助压持件提供的压持力来增大施加于极柱上的摩擦力，无需设置较大厚度的压持件即可稳定可靠地固定极柱；因此，无需牺牲压持件耐用性即可缩小压持件的厚度，从而使上盖板的厚度也可以适应性缩减，有效地降低了电池封盖机构在电池上所占用的空间，提高了电池的整体能量密度。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种电池封盖机构，其特征在于，包括开设有通孔的上盖、设置于所述通孔的孔壁上的密封件、穿设所述通孔的极柱、设置于所述极柱上的绝缘件、及设置于所述上盖上的压持件；

所述密封件上设置有第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面，所述第一侧面与所述第二侧面相对，所述第三侧面和所述第四侧面相对；

所述密封件的第一侧面与所述极柱的外沿相抵接，所述密封件的第二侧面与所述通孔的孔壁相抵接；所述压持件靠近中心位置处设置有压持裙边，所述压持件于边缘位置处设置有焊接裙边；

其中，所述压持件用于朝靠近所述上盖的方向移动，使得所述压持裙边顶持所述绝缘件抵接于所述极柱上，并使所述极柱朝靠近所述密封件的方向移动；

从而使所述密封件受所述上盖和所述压持件夹持产生压缩形变，进而使所述第三侧面和所述第四侧面分别抵接于所述极柱和所述上盖，进一步使所述焊接裙边能够抵接所述上盖并与所述上盖的下表面焊接连接。

2.根据权利要求1所述的电池封盖机构，其特征在于，所述上盖上开设有仿形槽，所述仿形槽水平方向的横截面呈矩形，所述焊接裙边用于插入所述仿形槽内并抵接于所述仿形槽的槽底；

并且，所述焊接裙边的外边缘与所述仿形槽的槽壁之间设置有至少一激光焊接点。

3.根据权利要求1所述的电池封盖机构，其特征在于，所述密封件包括密封环及设置于所述密封环上的密封裙边；

所述第一侧面和所述第二侧面位于所述密封环上，所述第三侧面和所述第四侧位于所述密封裙边上。

4.根据权利要求3所述的电池封盖机构，其特征在于，所述密封环的顶部与所述上盖的上表面平齐设置。

5.根据权利要求1所述的电池封盖机构，其特征在于，所述电池封盖机构还包括下盖；

所述下盖上开设有收容槽，所述收容槽的槽壁开设有卡槽；

所述压持裙边相对所述焊接裙边向下突出形成凸台，所述凸台的侧壁上设置有凸扣；所述凸台可插入所述收容槽内，从而使所述凸扣插入所述卡槽内，还使所述下盖的上表面与所述上盖的下表面相抵接。

6.根据权利要求5所述的电池封盖机构，其特征在于，所述上盖上设置有注液凸起，所述上盖开设有自所述上盖的上表面贯穿至所述注液凸起底部的注液口；

所述下盖上开设有避位孔，所述注液凸起用于穿设所述避位孔。

7.根据权利要求5所述的电池封盖机构，其特征在于，所述上盖上开设有防爆孔，所述下盖上设置有防爆槽，所述防爆槽的底部开设有过孔，所述防爆槽用于与所述上盖共同围成防爆腔，所述防爆腔内设置有防爆阀，且所述防爆阀遮蔽所述防爆孔；

所述防爆阀用于在受力过大时开放所述防爆孔，使得所述防爆孔与所述防爆腔连通。

8.根据权利要求1所述的电池封盖机构，其特征在于，所述极柱包括第一导电部、第二导电部及分隔部；所述第一导电部设置于所述分隔部的一侧面上，所述第二导电部设置于所述分隔部的另一侧面上；

所述第一导电部与所述第一侧面相抵接，所述第三侧面与所述分隔部相抵接，所述绝缘件套设所述第二导电部上并与所述分隔部相抵接。

9.根据权利要求1或8所述的电池封盖机构，其特征在于，所述极柱的横截面呈矩形，所述通孔的横截面呈矩形。

10.根据权利要求1所述的电池封盖机构，其特征在于，所述上盖的各边角位置处设置有圆角。

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