CN219144393U - 电池包 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池包，具有多个电池单元，每个电池单元包括多个电芯和防火隔热框，电芯具有顶面和侧面，顶面上设有极柱，多个电芯沿第一方向排列布置，防火隔热框，包括顶板、第一侧板、和第二侧板，第一侧板与第二侧板分别连接于顶板相对的两侧，顶板、第一侧板与第二侧板围合成安装槽，多个电芯设于安装槽内，第一侧板和第二侧板分别与安装槽内的电芯的侧面相对设置，顶板与顶面相对设置，顶板开设有多个通孔，极柱位于通孔内。克服了相关技术中因电池包的电池热失控防火措施所需零部件较多导致电池的防火隔热防护效果差、制造成本高的问题，具有防护面积大、防护性能好、防护可靠性高和降低电池包制造成本的优点。

Description

电池包

技术领域

本申请属于锂电池技术领域，尤其涉及一种电池包。

背景技术

相关技术中动力电池包采用CTP(Cell To Pack)技术加工。采用CTP技术的电池包是一种无模组电池包，由若干电芯收容于电池箱直接组成电池包。CTP技术生产的电池包，采用在电芯之间增设回型框和气凝胶，上盖内侧贴附或喷涂防火材料，作为电芯热失控防护的措施。回型框或防火材料分别对电池的单个不同面进行防护，需要安装多个零件才能实现电池的全面防护，各零件之间具有间隙，导致防护效果差，零部件数量多制造成本较高。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电池包，以解决相关技术中因电池包的电池热失控防火措施所需零部件较多导致电池的防火隔热防护效果差、制造成本高的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种电池包，具有多个电池单元，每个电池单元包括：多个电芯，所述电芯具有顶面和侧面，所述顶面上设有极柱，多个所述电芯沿第一方向排列布置；防火隔热框，包括顶板、第一侧板、和第二侧板，所述第一侧板与第二侧板分别连接于所述顶板相对的两侧，所述顶板、所述第一侧板与所述第二侧板围合成安装槽，多个所述电芯设于所述安装槽内，所述第一侧板和第二侧板分别与所述安装槽内的所述电芯的所述侧面相对设置，所述顶板与所述顶面相对设置，所述顶板开设有多个通孔，所述极柱位于所述通孔内。

可选的，所述电芯的侧面包括两个沿着电芯的长度方向延伸的长面和两个沿着宽度方向延伸的短面，所述第一方向为长面延伸的方向，所述第一侧板和所述第二侧板分别与所述安装槽内的所述电芯的所述长面相对设置。

可选的，所述防火隔热框还包括：第一封装膜，设置于所述顶板、第一侧板和第二侧板朝向所述电芯的一侧；第二封装膜，设置于所述顶板、第一侧板和第二侧板背离所述电芯的一侧。

可选的，所述顶板、第一侧板和第二侧板具有防火隔热性能；和/或，所述第一封装膜和所述第二封装膜的材质为耐高温塑胶薄膜。

可选的，所述顶板、第一侧板和第二侧板的至少一者包括支撑件和防火隔热填充物，所述支撑件设置有填充区域，所述防火隔热填充物填充于所述填充区域内。

可选的，所述支撑件包括至少两个第一子支撑件，至少两个所述第一子支撑件与所述顶面相对设置，且相对间隔设置以形成所述填充区域，所述填充区域避开所述通孔，所述防火隔热填充物填充于所述填充区域内以形成所述顶板。

可选的，所述支撑件包括至少两个第二子支撑件，至少两个第二子支撑件位于与其中一个侧面相对设置，且相对并间隔设置以形成所述填充区域，所述防火隔热填充物填充于所述填充区域内以形成所述第一侧板；和/或，至少两个第二子支撑件与另一个侧面相对设置，且相对并间隔设置以形成所述填充区域，所述防火隔热填充物填充于所述填充区域内以形成所述第二侧板。

可选的，所述支撑件还包括两个第二子支撑件，每个侧面相对设置有一个所述第二子支撑件，所述第二子支撑件为镂空板块结构，与所述侧面区域面积对应，所述填充区域由所述第二子支撑件从靠近所述电芯的表面贯穿到相对的另一表面获得，所述填充区域设置多个。

可选的，所述顶板具有第一侧边和第二侧边，所述第一侧边靠近所述第一侧板，所述第二侧边靠近所述第二侧板，所述第一侧边与至少两个所述第二子支撑件中靠近所述顶面的所述第二子支撑件连接，所述顶板与靠近所述顶面的所述第二子支撑件呈一体结构，和/或，所述第二侧边与至少两个所述第二子支撑件中靠近所述顶面的所述第二子支撑件连接，所述顶板与靠近所述顶面的所述第二子支撑件呈一体结构。

可选的，所述第一子支撑件满足如下条件中的一种：A：所述第一子支撑件呈长条板状，沿所述电芯的长度方向延伸，至少两个所述第一子支撑件沿所述电芯的宽度方向间隔设置；B：所述第一子支撑件呈长条板状，沿所述电芯的宽度方向延伸，至少两个所述第一子支撑件沿所述电芯的长度方向间隔设置；C：所述第二子支撑件呈长条板状，沿所述电芯的长度方向延伸，至少两个所述第二子支撑件沿所述电芯的高度方向间隔设置；D：所述第二子支撑件呈长条板状，沿所述电芯的高度方向延伸，至少两个所述第二子支撑件沿所述电芯的长度方向间隔设置。

本申请实施例提供的电池包，因采用防火隔热框包覆多个电芯的顶面和侧面，一个防火隔热框可以同时防护多个电芯的三个面，减少了电池包的零部件数量，克服了相关技术中因电池包的电池热失控防火措施所需零部件较多导致电池的防火隔热防护效果差、制造成本高的问题，具有防护面积大、防护性能好、防护可靠性高和降低电池包制造成本的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，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。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的电池包的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的电池单元的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的电池单元的爆炸图。

图4为本申请实施例提供的电池单元的俯视图。

图5为图4中A-A剖视图。

图6为图5中B处的局部放大图。

图7为图5中C处的局部放大图。

图8为本申请实施例提供的第一种形式的支撑件的结构示意图。

图9为本申请实施例提供的第二种形式的支撑件的结构示意图。

图10为本申请实施例提供的第三种形式的支撑件的结构示意图。

图11为本申请实施例提供的第四种形式的支撑件的结构示意图。

图12为本申请实施例提供的第五种形式的支撑件的结构示意图。

图13为本申请实施例提供的第六种形式的支撑件的结构示意图。

图14为本申请实施例提供的第七种形式的支撑件的结构示意图。

图15为本申请实施例提供的第八种形式的支撑件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供电池包，以解决现有的相关技术中因电池包的电池热失控防火措施所需零部件较多导致电池的防火隔热防护效果差、制造成本高的问题。以下将结合附图对进行说明。

参见图1、图2和图3所示，图1为本申请实施例提供的电池包的结构示意图，图2为本申请实施例提供的电池单元的结构示意图，图3为本申请实施例提供的电池单元的爆炸图。

电池包括具有多个电池单元1和电池箱体5，多个电池单元1安装于电池箱体5内，多个电池单元1沿电池箱体5的宽度方向或长度方向依次排列，每个电池单元1包括多个电芯2和防火隔热框3，多个电芯2沿第一方向依次排列布置，每个电芯2具有顶面21和侧面22，顶面21上设有极柱23，相邻电芯2的极柱23通过连接片4连接，防火隔热框3包括顶板31、第一侧板32和第二侧板33，第一侧板32与第二侧板33分别连接于顶板31相对的两侧，顶板31、第一侧板32和第二侧板33围成安装槽34，第一侧板32和第二侧板33沿第一方向延伸，多个电芯2设置于安装槽34内，所述第一侧板32和第二侧板33分别与所述安装槽34内的所述电芯2的所述侧面22相对设置，顶板31与顶面21相对设置，顶板31开设有多个通孔311，极柱23位于通孔311内。

设置一个防火隔热框3对多个电芯2的顶面21和侧面22进行防火隔热，减少了零部件的数量，降低了制造成本，防火隔热框3对电芯2的三个面进行全包覆，防护全面，防护面积大，防护效果好，防护成本低，防火隔热框3可沿第一方向。对于电池包整体而言，防火隔热框3作为一个整体结构，减少了电池包的加工工序，降低了电池包的整包成本，防火隔热框作为一个整体结构，避免因顶面21的防爆阀开启产生的冲击力导致顶板31被冲开的情况发生。具有防护面积大、防护效果好、降低成本的优点。

另外，参见图1所示，电池包内具有多个电池单元1，不同的电池单元1之间通过防火隔热框3隔离防护，相较于相关技术中，电池包的所有电芯2均处于同一空间内，当某一电池损坏如起火，电池包全部损坏，本申请实施例中防火隔热框3限制火势蔓延，损坏电池只影响其所在的电池单元1，防火隔热框3保护其他电池单元1内的电池，降低电池包整包更换的频次，提高了电池包的使用寿命，降低电池包维护成本。

在一些实施方式中，参见图2和图3所示，电芯2的侧面22包括两个沿着电芯2的长度方向延伸的长面221和两个沿着电芯2的宽度方向延伸的短面222，第一方向为长面221延伸的方向，第一侧板32和第二侧板33分别与对应的长面221相对设置。

参见图3所示，电芯2为矩形电芯，电芯2的底面呈矩形，具有长边和宽边，在电芯2的高度方向，长边所在的平面为长面221，宽边所在的平面为短面222，多个电芯2可以沿第一方向依次排列布置，第一方向为长面221延伸的方向，即多个电芯2的长面221位于同一平面内，相邻电芯2的短面222相对，第一侧板32和第二侧板33分别与对应的多个电芯2的长面221相对，防火隔热框3防护的面积较大，防护效果好。

作为变形的，多个电芯2沿第一方向依次排列布置，第一方向为短面222延伸的方向，即多个电芯2的短面222位于同一平面内，相邻电芯2的长面221相对，第一侧板32和第二侧板33分别与对应的多个电芯2的短面222相对，相较于第一侧板32和第二侧板33与长面221相对，防火隔热框3能够防护更多的电芯2，所需的防火隔热框3的数量少，电池包的成本更低。

参见图4和图5所示，图4为本申请实施例提供的电池单元的俯视图，图5为图4中A-A剖视图。

在一些实施方式中，顶板31、第一侧板32和第二侧板33采用防火隔热材料制备而成。

顶板31与电芯2的顶面21直接接触，第一侧板32和第二侧板33与电芯2的侧面22直接接触。防火隔热材料为导热系数不大于0.1w/m.k、耐高温不低于600℃的材料制备围成，如气凝胶，具有密度低、导热系数低的优点。

参见图5和6所示，图6为图5中B处的局部放大图，图7为图5中C处的局部放大图。

在一些实施方式中，防火隔热框3包括顶板31、第一侧板32、第二侧板33、第一封装膜35和第二封装膜36，第一封装膜35设置于顶板31、第一侧板32和第二侧板33朝向电芯2的一侧，第二封装膜36设置于顶板31、第一侧板32和第二侧板33背离电芯2的一侧，顶板31与电芯2的顶面21通过第一封装膜35接触，第一侧板32和第二侧板33与电芯2的侧面22通过第一封装膜35接触。

设置第一封装膜35和第二封装膜36，进一步提高了防火隔热框3的防火性能。第一封装膜35和第二封装膜36通过热压或者胶粘固定在顶板31、第一侧板32和第二侧板33的表面，且边缘处的第一封装膜35和第二封装膜36热压或胶粘贴合一起，全方位包覆顶板31、第一侧板32和第二侧板33。

在上述实施方式的基础上，第一封装膜35和第二封装膜36由耐高温材料制备获得，如采用PET、PI或耐高温塑胶制备，第一封装膜35和第二封装膜36的厚度在0.05mm～0.5mm之间，导热系数低，耐高温性能好。

在一些实施方式中，参见图6和图7所示，顶板31、第一侧板32和第二侧板33的至少一者包括支撑件37和防火隔热填充物38，支撑件37设置有填充区域39，防火隔热填充物38填充于填充区域39内。

可以理解的，顶板31、第一侧板32或第二侧板33的至少一者可以由防火隔热填充物38与支撑件37组合获得，支撑件37可以采用金属材料或者硬度较高的非金属材料制备获得，支撑件37具有一定的刚性，能够支撑防火隔热填充物38，防火隔热框3具有一定的弹性和变形能力，有利于防火隔热框3的加工和安装，增加防火隔热框3的结构强度。同时可以对每个电池单元1的多个电芯2进行支撑定位作用。

作为变形的，顶板31、第一侧板32和第二侧板33可以均有防火隔热填充物38制备而成。

上述的支撑件37具有多种结构形式，以下结合附图，对支撑件37的结构做具体说明。

参见图8所示，图8为本申请实施例提供的第一种形式的支撑件37的结构示意图。

在一些实施方式中，支撑件37包括至少两个第一子支撑件371和至少两个第二子支撑件372，第一子支撑件371呈长条板状，两个第一子支撑件371位于与顶面21对应位置的同侧，两个第一子支撑件371沿电芯2的宽度方向间隔设置，且沿电芯2的长度方向延伸，两个第一子支撑件371位于与顶面21靠近侧面22的端部位置对应，两个第一子支撑件371之间避开通孔311所在位置形成填充区域39，在填充区域39内填充防火隔热填充物38形成顶板31；第二子支撑件372设置四个，与每个侧面22对应的位置处设置有两个第二子支撑件372，第二子支撑件372呈长条板状，且沿电芯2的长度方向延伸，位于电芯2同一侧的两个第二子支撑件372沿电芯2的高度方向间隔设置，两个第二子支撑件372之间形成填充区域39，防火隔热填充物38填充于第二子支撑件372之间的填充区域39内形成第一侧板32和第二侧板33，每个第一子支撑件371和靠近顶面21的第二子支撑件372连接成一体结构，在防火隔热框3的折弯处形成水平方向和竖直方向的支撑，给电芯2提供水平方向和竖直方向的约束力，提高了防火隔热框3的结构强度。

参见图9所示，图9本申请实施例提供的第二种形式的支撑件37的结构示意图。

第二种形式与第一种形式的区别在于：只设置第二子支撑件372，第二子支撑件372设置四个，与每个侧面22对应的位置处设置有两个第二子支撑件372。

参见图10所示，图10本申请实施例提供的第三种形式的支撑件37的结构示意图。

第三种形式与第一种形式的区别在于：只设置第一子支撑件371，两个第一子支撑件371位于与所述顶面21对应位置的同侧。

参见图11所示，图11本申请实施例提供的第四种形式的支撑件37的结构示意图。

第四种形式与第一种形式的区别在于：顶板31未设置支撑件37，顶板31具有第一侧边312和第二侧边313，第一侧边312靠近第一侧板32，第二侧边313靠近第二侧板33，第一侧边312与至少两个第二子支撑件372中靠近顶面21的一第二子支撑件372连接，顶板31与靠近顶面21的第二子支撑件372呈一体结构，第二侧边313中靠近顶面21的一第二子支撑件372连接，顶板31与靠近顶面21的第二子支撑件372呈一体结构。

可以理解的，顶板31与靠近顶面21的第二子支撑件372呈一体结构，在防火隔热框3的折弯处形成水平方向和竖直方向的支撑，给电芯2提供水平方向和竖直方向的约束力，提高了防火隔热框3的结构强度。需要说明的是顶板31的材料和第一子支撑件371的材料相同或者不相同都可以、、亦或者全都有防火材料制成，或者由其他具有一定支撑强度的阻火材料制成。

参见图12所示，图12本申请实施例提供的第五种形式的支撑件37的结构示意图。

第五种形式与第一种形式的区别在于：第二子支撑件372的结构不同，第二子支撑件372设置为两个，与每个侧面22对应设置有1个，并且和第一子支撑件371连接，而每个第二子支撑件372为一个较大的镂空板块结构，大致与整个侧面22区域面积对应，而填充区域39由第二子支撑件372从靠近电芯2的表面贯穿到相对的另一表面获得，填充区域39设置为多个，防火隔热填充物38填充于第二子支撑件372之间的填充区域39内形成第一侧板32和第二侧板33。第一子支撑件371采用面板结构，不易变形，结构强度高，方便加工，提高第一侧板32和第二侧板33的结构强度。

第二子支撑件372靠近顶面21的一侧边与对应的第一子支撑件371一体成型，在防火隔热框3的折弯处形成水平方向和竖直方向的支撑，给电芯2提供水平方向和竖直方向的约束力，提高了防火隔热框3的结构强度。

作为变形的，也可以只设置上述结构的第二子支撑件372。

参见图13所示，本申请实施例提供的第六种形式的支撑件37的结构示意图。

支撑件包括多个第一子支撑件371和多个第二子支撑件372，第一子支撑件371呈长条板状，第一子支撑件371沿电芯2的宽度方向延伸，多个第一子支撑件371沿电芯2的长度方向间隔设置，相邻第一子支撑件371之间避开通孔311所在位置形成填充区域39，在填充区域39内填充防火隔热填充物38形成顶板31；第二子支撑件372设置十二个，与每个侧面22对应的位置处设置有六个，第二子支撑件372呈长条状，第二子支撑件372沿电芯2的高度方向延伸，多个第二子支撑件372沿电芯2的长度方向间隔设置，相邻第二子支撑件372之间形成填充区域39，且每个第一子支撑件371的两侧端部分别连接一个第二子支撑件372，第一子支撑件371与第二子支撑件372形成倒“U”型结构，给电芯2提供水平方向和竖直方向的约束力，提高了防火隔热框3的结构强度。

参见图14所示，本申请实施例提供的第七种形式的支撑件37的结构示意图。

第七种形式与第六种形式的区别在于：支撑件37只设置第二子支撑件372。

参见图15所示，本申请实施例提供的第八种形式的支撑件37的结构示意图。

第八种形式与第六种形式的区别在于：支撑件37只设置第一子支撑件371。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

以上对本申请实施例所提供的制冰装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，具有多个电池单元(1)，每个电池单元(1)包括：

多个电芯(2)，所述电芯(2)具有顶面(21)和侧面(22)，所述顶面(21)上设有极柱(23)，多个所述电芯(2)沿第一方向排列布置；

防火隔热框(3)，包括顶板(31)、第一侧板(32)、和第二侧板(33)，所述第一侧板(32)与第二侧板(33)分别连接于所述顶板(31)相对的两侧，所述顶板(31)、所述第一侧板(32)与所述第二侧板(33)围合成安装槽(34)，多个所述电芯(2)设于所述安装槽(34)内，所述第一侧板(32)和第二侧板(33)分别与所述安装槽(34)内的所述电芯(2)的所述侧面(22)相对设置，所述顶板(31)与所述顶面(21)相对设置，所述顶板(31)开设有多个通孔(311)，所述极柱(23)位于所述通孔(311)内。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电芯(2)的侧面(22)包括两个沿着电芯(2)的长度方向延伸的长面(221)和两个沿着宽度方向延伸的短面(222)，所述第一方向为长面(221)延伸的方向，所述第一侧板(32)和所述第二侧板(33)分别与所述安装槽(34)内的所述电芯(2)的所述长面(221)相对设置。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述防火隔热框(3)还包括：

第一封装膜(35)，设置于所述顶板(31)、所述第一侧板(32)和所述第二侧板(33)朝向所述电芯(2)的一侧；

第二封装膜(36)，设置于所述顶板(31)、所述第一侧板(32)和所述第二侧板(33)背离所述电芯(2)的一侧。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述顶板(31)、所述第一侧板(32)和所述第二侧板(33)具有防火隔热性能；

和/或，所述第一封装膜(35)和所述第二封装膜(36)的材质为耐高温塑胶薄膜。

5.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述顶板(31)、所述第一侧板(32)和所述第二侧板(33)的至少一者包括支撑件(37)和防火隔热填充物(38)，所述支撑件(37)设置有填充区域(39)，所述防火隔热填充物(38)填充于所述填充区域(39)内。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述支撑件(37)包括至少两个第一子支撑件(371)，至少两个所述第一子支撑件(371)与所述顶面(21)相对设置，且相对间隔设置以形成所述填充区域(39)，所述填充区域(39)避开所述通孔(311)，所述防火隔热填充物(38)填充于所述填充区域(39)内以形成所述顶板(31)。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，

所述支撑件(37)还包括至少两个第二子支撑件(372)，至少两个第二子支撑件(372)与其中一个侧面(22)相对设置，且相对并间隔设置以形成所述填充区域(39)，所述防火隔热填充物(38)填充于所述填充区域(39)内以形成所述第一侧板(32)；

和/或，至少两个第二子支撑件(372)与另一个侧面(22)相对设置，且相对并间隔设置以形成所述填充区域(39)，所述防火隔热填充物(38)填充于所述填充区域(39)内以形成所述第二侧板(33)。

8.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述支撑件(37)还包括两个第二子支撑件(372)，每个侧面(22)相对设置有一个所述第二子支撑件(372)，所述第二子支撑件(372)为镂空板块结构，与所述侧面(22)区域面积对应，所述填充区域(39)由所述第二子支撑件(372)从靠近所述电芯(2)的表面贯穿到相对的另一表面获得，所述填充区域(39)设置多个。

9.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述顶板(31)具有第一侧边(312)和第二侧边(313)，所述第一侧边(312)靠近所述第一侧板(32)，所述第二侧边(313)靠近所述第二侧板(33)，所述第一侧边(312)与至少两个所述第二子支撑件(372)中靠近所述顶面(21)的所述第二子支撑件(372)连接，所述顶板(31)与靠近所述顶面(21)的所述第二子支撑件(372)呈一体结构，和/或，所述第二侧边(313)与至少两个所述第二子支撑件(372)中靠近所述顶面(21)的所述第二子支撑件(372)连接，所述顶板(31)与靠近所述顶面(21)的所述第二子支撑件(372)呈一体结构。

10.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述第一子支撑件(371)满足如下条件中的一种：

A：所述第一子支撑件(371)呈长条板状，沿所述电芯(2)的长度方向延伸，至少两个所述第一子支撑件(371)沿所述电芯(2)的宽度方向间隔设置；

B：所述第一子支撑件(371)呈长条板状，沿所述电芯(2)的宽度方向延伸，至少两个所述第一子支撑件(371)沿所述电芯(2)的长度方向间隔设置；

C：所述第二子支撑件(372)呈长条板状，沿所述电芯(2)的长度方向延伸，至少两个所述第二子支撑件(372)沿所述电芯(2)的高度方向间隔设置；

D：所述第二子支撑件(372)呈长条板状，沿所述电芯(2)的高度方向延伸，至少两个所述第二子支撑件(372)沿所述电芯(2)的长度方向间隔设置。

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