DE102006035100A1 - Secondary lithium battery conductor pins conductive link connection has clamping band provided with multiple tooth slots, where clamp opening is limited by clamping band - Google Patents

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Abstract

The connection has a projected positive and a negative connecting section so that the two end sections of the spirally wounded electrode assembly (40) rise straight with its positive connection section, and rise externally with its negative connection section. A clamping band (61) is provided with multiple tooth slots (611), where a clamp opening (64) is limited by the clamping band. A fixed, electrical connection of the collecting section of the battery connection clamps (50) occurs with the positive (44) and the negative connecting section of the spirally wounded electrode assembly.

Description

Die Erfindung betrifft einen leitenden Verbindungsaufbau von Leiterstiften einer sekundären Lithium-Batterie, insbesondere einen Aufbau zur Verbindung der sich von einem spiral gewickelten Elektrodenaufbau erstreckenden Leiterstifte mit Batterieanschlussklemmen.The The invention relates to a conductive connection structure of conductor pins a secondary one Lithium battery, in particular a structure for connecting the itself conductor pins extending from a spiral wound electrode assembly with battery connection terminals.

Stand der TechnikState of the art

Eine sekundäre Lithium-Batterie in der Bauweise einer Biskuitrolle ist, wie in den 1 und 2 gezeigt, aus der US 5,849,431 bekannt, wobei ein spiral gewickelter Elektrodenaufbau 10 durch reihengerechtes Übereinanderliegen einer Anodeschicht 11, einer Trennschicht 12 sowie einer Kathodeschicht 13 und durch ihr Umwickeln um einen Zentralstab 14 entsteht. In der Konstruktion gemäß den 1 und 2 ist eine Vielzahl von sägeförmigen Leiterstiften 111, 131 besonders an einer Seite der Anode- und Kathodeschicht 11, 13 vorgesehen, welcher durch Vorschneiden gebildet wird. Die elektrische Energie kann von dem spiral gewickelten Elektrodenaufbau 10 abgeleitet werden, indem die jeweiligen Leiterstifte 111, 131 konzentriert mit der Außenkante einer scheibenförmigen Batterieanschlussklemme 15 zusammengeschweißt sind.A secondary lithium battery in the construction of a biscuit roll is, as in the 1 and 2 shown from the US 5,849,431 known, wherein a spiral wound electrode assembly 10 by row-like superimposition of an anode layer 11 , a separating layer 12 and a cathode layer 13 and by wrapping around a central rod 14 arises. In construction according to 1 and 2 is a variety of saw-shaped conductor pins 111 . 131 especially on one side of the anode and cathode layer 11 . 13 provided, which is formed by pre-cutting. The electrical energy may be from the helically wound electrode assembly 10 be derived by the respective conductor pins 111 . 131 concentrated with the outer edge of a disk-shaped battery terminal 15 are welded together.

Wie aus 3 ersichtlich, ist eine Konstruktion einer sekundären Lithium-Batterie bekannt, bei der mehrere Leiterstifte 111a, 131a zuerst an einer Seite einer Anodenschicht 11a bzw. einer Kathodenschicht 13a eines spiral gewickelten Elektrodenaufbaus 10 angeschweißt werden, woraufhin die Endabschnitte der Leiterstifte 111a, 131a außen an Batterieanschlussklemmen 15a angeschweißt werden. Auf diese Weise wird die elektrische Energie des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus 10 aus der Batterie herausgeleitet.How out 3 As can be seen, a construction of a secondary lithium battery is known in which multiple conductor pins 111 . 131 first on one side of an anode layer 11a or a cathode layer 13a a spiral wound electrode assembly 10 be welded, whereupon the end portions of the conductor pins 111 . 131 outside on battery connection terminals 15a be welded. In this way, the electrical energy of the spiral wound electrode assembly 10 led out of the battery.

Ganz egal, ob es sich um die einstückig ausgebildeten oder die angeschweißten Leiterstifte handelt, erfolgt die elektrische Verbindung der Leiterstifte mit den Batterieanschlussklemmen nach dem Stand der Technik meist durch das Anschweißen der Leiterstifte nacheinander an den Batterieanschlussklemmen. Zu beachten ist, dass die Hochkapazitätsbatterie normalerweise viele Leiterstifte im Inneren der Batterie erfordert. Durch die zahlreichen Leiterstifte wird die innere Batterieimpedanz verringert, um den Anforderungen an die Ent- und Aufladung der Hochkapazitätsbatterie mit großer Strommenge zu entsprechen. Der Schweißvorgang der zahlreichen Leiterstifte an den jeweiligen Batterieanschlussklemmen erfordert jedoch einen sehr großen Kraft- und Zeitaufwand. Außerdem wird das Verfahren zum Herstellen der Batterie in großem Maße erschwert und kompliziert gemacht.All no matter if it's the one piece trained or the welded conductor pins, the electrical connection of the conductor pins takes place with the battery connection terminals in the prior art usually by welding the Conductor pins one after the other at the battery terminals. To be considered is that the high-capacity battery usually requires many conductor pins inside the battery. Through the numerous conductor pins, the internal battery impedance reduced to the requirements for the decharging and charging of the high-capacity battery with big ones Amount of electricity to match. The welding process of the numerous conductor pins however, at the respective battery terminals requires one very big Force and time expenditure. Furthermore the process for producing the battery is greatly impeded and complicated.

Aufgabenstellungtask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen leitenden Verbindungsaufbau von Leiterstiften einer sekundären Lithium-Batterie zu schaffen, bei dem unter Verwendung einer Klemmöffnung der Klemmeinheiten eine unmittelbare, vollflächige Klemmung und Verbindung der Leiterstifte und der Batterieanschlussklemmen erfolgt, wobei kein Schweißvorgang erforderlich ist. Außerdem wird vermieden, dass die Leiterstifte nacheinander mit den Batterieanschlussklemmen verbunden sein müssen. Durch die erfindungsgemäße Konfiguration wird der Arbeitsvorgang der zahlreichen Leiterstifte in erheblichem Maße vereinfacht. Gleichzeitig werden die Herstellungs- und Anlagekosten stark reduziert.Of the Invention is based on the object, a conductive connection structure of conductor pins of a secondary Lithium battery to create, in which using a clamping opening of the clamping units an immediate, full-surface Clamping and connecting the conductor pins and the battery terminals done, with no welding is required. Furthermore This avoids the conductor pins from coming in line with the battery terminals must be connected. By the configuration according to the invention the operation of the numerous conductor pins in considerable Dimensions simplified. At the same time the production and installation costs are greatly reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen leitenden Verbindungsaufbau von Leiterstiften einer sekundären Lithium-Batterie, der die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den neben- und untergeordneten Ansprüchen hervor.These The object is achieved by a conductive connection structure of conductor pins of a secondary lithium battery, having the features specified in claim 1. Further advantageous Further developments of the invention will be apparent from the juxtaposed and subordinate Claims out.

Ausführungsbeispielembodiment

Im Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:in the Below, the invention and its embodiments are related closer with the figures explained. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung einer aus der US 5,849,431 bekannten Konstruktion; 1 a perspective view of one of the US 5,849,431 known construction;

2 eine perspektivische Darstellung einer aus der US 5,849,431 bekannten Konstruktion, bei der die Leiterstifte an einen Stromableiter angeschweißt sind; 2 a perspective view of one of the US 5,849,431 known construction, in which the conductor pins are welded to a current conductor;

3 einen Schnitt durch eine Lithium-Batterie nach dem Stand der Technik; 3 a section through a lithium battery according to the prior art;

4 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen, spiral gewickelten Elektrodenaufbaus in spiraler Verbindung mit einer Mittelstange; 4 a perspective view of a spiral wound electrode assembly according to the invention in spiral connection with a central rod;

5 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Klemmeinheit vor dem Einklemmen der Leiterstifte; 5 a perspective view of a clamping unit according to the invention before clamping the conductor pins;

6 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Klemmeinheit nach dem Einklemmen der Leiterstifte; 6 a perspective view of the clamping unit according to the invention after clamping the conductor pins;

7 einen vergrößerten Ausschnitt aus 6; 7 an enlarged section 6 ;

8 einen Axialschnitt durch die erfindungsgemäße Konstruktion, die sich im Batteriegehäuse befindet. 8th an axial section through the construction according to the invention, resulting in Batteriege housing is located.

9 eine perspektivische Darstellung einer Klemmeinheit vor dem Einklemmen der integral ausgebildeten Leiterstifte; 9 a perspective view of a clamping unit before clamping the integrally formed conductor pins;

10 eine perspektivische Darstellung einer Klemmeinheit nach dem Einklemmen der integral ausgebildeten Leiterstifte; 10 a perspective view of a clamping unit after clamping the integrally formed conductor pins;

11 eine perspektivische Darstellung einer Klemmeinheit nach dem Einklemmen eines weiteren integral ausgebildeten Leiterstifts; 11 a perspective view of a clamping unit after clamping another integrally formed conductor pin;

12 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Klemmeinheit vor dem Einklemmen eines spiral gewickelten Elektrodenaufbaus; und 12 a perspective view of another clamping unit before clamping a spiral wound electrode assembly; and

13 einen vergrößerten Ausschnitt der weiteren Klemmeinheit nach dem Einklemmen des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus. 13 an enlarged section of the further clamping unit after clamping the helically wound electrode assembly.

Bezugnehmend auf die 4 bis 8 weist ein erfindungsgemäßer leitender Verbindungsaufbau von Leiterstiften einer sekundären Lithium-Batterie ein Batteriegehäuse 20 auf, in dem eine Mittelstange 30 vorgesehen ist, wobei zwei Endabschnitte der Mittelstange 30 mit zwei jeweiligen Batterieanschlussklemmen 50 verbunden sind, und wobei die Mittelstange 30 außen mit einem spiral gewickelten Elektrodenaufbau 40 versehen ist. Der spiral gewickelte Elektrodenaufbau 40 verfügt an seinen beiden Endabschnitten über positive und negative Leiterstifte. Zwei Klemmeinheiten 60 stellen eine elektrische Verbindung der positiven und der negativen Leiterstifte mit den jeweiligen Batterieanschlussklemmen 50 her, woraufhin Batteriebauteile mit jeweiligen Montagemuttern 70 am Batteriegehäuse 20 befestigbar und zu einer Batterie zusammenfügbar sind.Referring to the 4 to 8th For example, an inventive conductive connection structure of conductor pins of a secondary lithium battery has a battery case 20 in which a center pole 30 is provided, wherein two end portions of the central rod 30 with two respective battery terminals 50 are connected, and wherein the center bar 30 outside with a spiral wound electrode assembly 40 is provided. The spiral wound electrode assembly 40 has both positive and negative conductor pins at its two end sections. Two clamping units 60 provide electrical connection of the positive and negative conductor pins to the respective battery terminals 50 forth, whereupon battery components with respective mounting nuts 70 on the battery case 20 fastened and can be joined together to form a battery.

Das Batteriegehäuse 20 weist an seinen beiden Enden jeweils eine Öffnung 21 auf, wobei Batterieteile im Inneren des Batteriegehäuses 20 vorgesehen sind. Die Öffnung 21 ist mit einer Endkappe 22 verschließbar, wobei die Endkappe 22 eine Durchgangsbohrung 221 aufweist, aus der die Batterieteile herausragen.The battery case 20 has at its two ends in each case an opening 21 on, with battery parts inside the battery case 20 are provided. The opening 21 is with an end cap 22 lockable, with the end cap 22 a through hole 221 has, from which protrude the battery parts.

Die Mittelstange 30 ist als Isolationsaufbau ausgeführt und im Inneren des Batteriegehäuses 20 gelagert. Die Mittelstange 30 ist an ihren beiden Enden mit je einem Verbindungsabschnitt 31 versehen, der als Steckbohrung ausgebildet ist.The center bar 30 is designed as an insulation structure and inside the battery case 20 stored. The center bar 30 is at its two ends, each with a connecting portion 31 provided, which is designed as a plug hole.

Der spiral gewickelte Elektrodenaufbau 40 besteht aus einer Anodenschicht 41, einer Kathodenschicht 42 und wenigstens einer Isolationsschicht 43, wobei ein Anodenstoff 411 und ein Kathodenstoff 421 auf die Oberfläche der Anodenschicht 41 bzw. der Kathodenschicht 42 aufgetragen sind, und wobei die Isolationsschicht 43 zwischen der Anodenschicht 41 und der Kathodenschicht 42 vorgesehen ist, und wobei wenigstens ein positiver Leiterstift 44 an einer Endseite der Anodenschicht 41 angeschweißt ist, während wenigstens ein negativer Leiterstift 45 an einer Endseite der Kathodenschicht 42 angeschweißt ist. Die Anodenschicht 41, die Isolationsschicht 43 und die Kathodenschicht 42 sind der Reihenfolge nach übereinander angeordnet, woraufhin sie nacheinander außen auf die Mittelstange 30 zum spiral gewickelten Elektrodenaufbau 40 der Batterie gewickelt sind. Die positiven und die negativen Leiterstifte 44 sind an beiden Endseiten des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus 40 angeordnet.The spiral wound electrode assembly 40 consists of an anode layer 41 , a cathode layer 42 and at least one insulation layer 43 , wherein an anode material 411 and a cathode material 421 on the surface of the anode layer 41 or the cathode layer 42 are applied, and wherein the insulating layer 43 between the anode layer 41 and the cathode layer 42 is provided, and wherein at least one positive conductor pin 44 on one end side of the anode layer 41 is welded, while at least one negative conductor pin 45 on one end side of the cathode layer 42 is welded. The anode layer 41 , the insulation layer 43 and the cathode layer 42 are arranged one above the other in succession, whereupon they one after the other on the center bar 30 to spiral wound electrode assembly 40 the battery are wound. The positive and the negative conductor pins 44 are on both end sides of the spiral wound electrode assembly 40 arranged.

Jede der Batterieanschlussklemmen 50 ist leitfähig, wobei die Batterieanschlussklemme 50 an ihrem einen Ende einen in der Form einer Steckstange 511 ausgebildeten, in Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt 31 der Mittelstange 30 stehenden Verbindungsabschnitt 51 sowie an ihrem anderen Ende einen in der Form einer Spindel ausgebildeten Ausgangsabschnitt 52 aufweist. Die Batterieanschlussklemme 50 ist im Bereich zwischen dem Verbindungsabschnitt 51 und dem Ausgangsabschnitt 52 mit einem Flansch 53 und einem Sammelabschnitt 54 versehen. Der Sammelabschnitt 54 befindet sich an einer dem positiven Anschlussabschnitt 412 oder dem negativen Anschlussabschnitt 422 des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus 40 zugewandten Stelle, während der Flansch 53 gegen die Endkappe 22 des Batteriegehäuses 20 anliegt.Each of the battery connection terminals 50 is conductive, with the battery terminal 50 one end in the form of a rod 511 trained, in connection with the connecting section 31 the center bar 30 standing connection section 51 and at its other end a formed in the form of a spindle output section 52 having. The battery connection terminal 50 is in the area between the connection section 51 and the exit section 52 with a flange 53 and a collection section 54 Mistake. The collection section 54 is located on a positive connection section 412 or the negative terminal section 422 of the spiral wound electrode assembly 40 facing point, while the flange 53 against the end cap 22 of the battery case 20 is applied.

Jede der Klemmeinheiten 60 weist ein Klemmband 61, einen Drehknopf 62 und einen Montagerahmen 63 auf, wobei der Drehknopf 62 an seinem Umfang mit einem Außengewinde 621 versehen ist, während das Klemmband 61 an seiner Oberfläche mit einer Mehrzahl von Zahnnuten 611 versehen ist. Eine Klemmöffnung 64 ist von dem Klemmband 61 begrenzt, nachdem der Drehknopf 62 und das Klemmband 61 durch den Montagerahmen 63 hindurchgehen, wobei das Außengewinde 621 und die Zahnnuten 611 ineinander greifen. Die Klemmöffnung 64 ist durch Drehen des Drehknopfs 62 verkleiner- oder vergrößerbar. Die Klemmeinheiten 60 sind mit ihren Klemmöffnungen 64 außen auf den positiven bzw. den negativen Leiterstiften 44, 45 montierbar, wodurch eine feste, elektrische Verbindung des Sammelabschnitts 54 der Batterieanschlussklemmen 50 mit den positiven bzw. den negativen Leiterstiften 44, 45 des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus 40 stattfinden kann, indem die Klemmöffnung 64 verkleinert wird.Each of the clamping units 60 has a clamping band 61 , a knob 62 and a mounting frame 63 on, with the knob 62 at its periphery with an external thread 621 is provided while the clamping band 61 on its surface with a plurality of tooth grooves 611 is provided. A clamp opening 64 is from the clamping band 61 limited after the knob 62 and the clamping band 61 through the mounting frame 63 go through, with the external thread 621 and the tooth grooves 611 mesh. The clamping opening 64 is by turning the knob 62 smaller or larger. The clamping units 60 are with their clamp openings 64 outside on the positive and the negative conductor pins 44 . 45 mountable, whereby a solid, electrical connection of the collecting section 54 the battery connection terminals 50 with the positive and the negative conductor pins 44 . 45 of the spiral wound electrode assembly 40 can take place by the clamping opening 64 is reduced.

Nachdem der spiral gewickelte Elektrodenaufbau 40 über die Klemmeinheiten 60 mit der Mittelstange 30 und den Batterieanschlussklemmen 50 verbunden ist, werden dann die Ausgangsabschnitte 52 der Batterieanschlussklemmen 50 durch die jeweiligen Durchgangslöcher 211 der Endkappen 22 hindurchgeführt, wobei der Flansch 53 gegen die innere Endfläche der Endkappe 22 druckbar ist. Auf diese Weise kann die Montagemutter 70 auf den Ausgangsabschnitt 52 aufgeschraubt werden, was eine feste Verbindung der Batterieteile mit dem Batteriegehäuse 20 gewährleistet.After the spiral wound electrode assembly 40 via the clamping units 60 with the center bar 30 and the battery connection terminals 50 is connected, then the output sections 52 the battery connection terminals 50 through the respective through holes 211 the end caps 22 passed through, with the flange 53 against the inner end surface of the end cap 22 is printable. In this way, the mounting nut 70 on the exit section 52 be screwed on, resulting in a firm connection of the battery parts with the battery case 20 guaranteed.

Was oben beschrieben ist, betrifft die Konfiguration eines erfindungsgemäßen, leitenden Verbindungsaufbaus von Leiterstiften einer sekundären Lithium-Batterie sowie die relativen Stellungen der Bauteile. Durch die erfindungsgemäßen Klemmeinheiten 60 erfolgt eine unmittelbare elektrische Verbindung der Leiterstifte mit den Batterieanschlussklemmen 50, ohne einen Schweißvorgang zu benötigen. Hierdurch ergibt sich eine Erleichterung des Herstellungsverfahrens der Batterie. Durch die großflächige Berührung zwischen den Leiterstiften und den Batterieanschlussklemmen wird die Batterieimpedanz wirksam verringert, was die Anforderungen an die Auf- und Entladung mit großer Strommenge erfüllen kann. In der Folge wird die Funktionsweise gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf die entsprechenden Figuren.What has been described above relates to the configuration of a conductive connection structure of ladder pins of a secondary lithium battery according to the invention and the relative positions of the components. By the clamping units according to the invention 60 there is a direct electrical connection of the conductor pins with the battery connection terminals 50 without requiring a welding process. This results in a relief of the manufacturing process of the battery. The large-area contact between the conductor pins and the battery terminal clamps effectively reduces the battery impedance, which can meet the charge and discharge requirements with a large amount of current. In the following, the operation according to the present invention will be described with reference to the corresponding figures.

Der erfindungsgemäße, spiral gewickelte Elektrodenaufbau kann eine großflächige, elektrische Verbindung mit der Batterieanschlussklemme 50 ermöglichen, damit die Batterie kann.The spiral wound electrode assembly according to the present invention can provide a large area electrical connection to the battery terminal 50 allow for the battery to work.

Wie aus den 4 bis 7 ersichtlich befinden sich die Batterieanschlussklemmen 50 in der Mitte. Außerdem weist jeder der Batterieanschlussklemmen 50 einen leitenden Sammelabschnitt 54 auf, der an einer den positiven oder den negativen Leiterstiften 44, 45 des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus 40 zugewandten Stelle angeordnet ist. Bei elektrischer Verbindung der positiven oder der negativen Leiterstifte 44, 45 mit den jeweiligen Batterieanschlussklemmen 50 werden die Klemmöffnungen 64 der Klemmeinheiten 60 außen auf den positiven oder den negativen Leiterstiften 44, 45 montiert. Danach kommt das Außengewinde 621 des Drehknopfs 62 im Eingriff mit den Zahnnuten 611 des Klemmbands 61, indem der Drehknopf 62 gedreht wird. Auf diese Weise geht das Klemmband 61 durch den Montagerahmen 63 hindurch, wobei die Klemmöffnung 64 allmählich verkleinert wird. Wird die Klemmöffnung 64 solange verkleinert, bis das Klemmband 61, der Sammelabschnitt 54 und die positiven oder die negativen Leiterstifte 44, 45 fest miteinander verbunden sind, wird der Vorgang der elektrischen Verbindung der positiven oder der negativen Leiterstifte 44, 45 mit den Batterieanschlussklemmen 50 abgeschlossen. Inzwischen wird überhaupt kein Schweißvorgang benötigt.Like from the 4 to 7 You can see the battery connection terminals 50 in the middle. In addition, each of the battery terminals indicates 50 a conductive collection section 54 on, on one of the positive or negative conductor pins 44 . 45 of the spiral wound electrode assembly 40 facing point is arranged. With electrical connection of the positive or negative conductor pins 44 . 45 with the respective battery connection terminals 50 become the clamping openings 64 the clamping units 60 outside on the positive or negative conductor pins 44 . 45 assembled. Then comes the external thread 621 the knob 62 engaged with the tooth grooves 611 of the clamping band 61 by turning the knob 62 is turned. In this way, the clamping band goes 61 through the mounting frame 63 through, the clamping opening 64 is gradually reduced. Will the clamping opening 64 as long as reduced, until the clamping band 61 , the collection section 54 and the positive or negative conductor pins 44 . 45 are firmly connected to each other, the process of electrical connection of the positive or negative conductor pins 44 . 45 with the battery connection terminals 50 completed. In the meantime, no welding process is needed at all.

Zu beachten ist, dass die elektrische Verbindung der positiven oder der negativen Leiterstifte 44, 45 mit den Batterieanschlussklemmen 50 dadurch erfolgt, dass die Klemmöffnung 64 der Klemmeinheiten 60 einmal alle positiven oder negativen Leiterstifte 44, 45 und die Batterieanschlussklemmen 50 festklemmt, wobei kein Schweißvorgang erforderlich ist. So lässt sich vermeiden, dass die Leiterstifte nacheinander festgeklemmt werden müssen. Durch die erfindungsgemäße Konfiguration wird der Verbindungsvorgang der zahlreichen Leiterstifte für Hochkapazitätsbatterie mit den Batterieanschlussklemmen 50 in erheblichem Maße erleichtert. Gleichzeitig werden die Herstellungs- und Anlagekosten stark reduziert. Ferner ist zwischen den positiven und den negativen Leiterstiften 44, 45 und den jeweiligen Sammelabschnitten 54 der Batterieanschlussklemmen 50 eine elektrische Verbindung in großflächigem Kontakt möglich, was einen Beitrag zur Herabsetzung der inneren Batterieimpedanz leistet.It should be noted that the electrical connection of the positive or negative conductor pins 44 . 45 with the battery connection terminals 50 characterized in that the clamping opening 64 the clamping units 60 once all positive or negative conductor pins 44 . 45 and the battery connection terminals 50 clamped, with no welding process is required. This avoids that the conductor pins must be clamped one after the other. By the configuration of the present invention, the connecting operation of the plurality of high-capacity battery conductor pins with the battery terminals becomes 50 relieved to a considerable extent. At the same time the production and installation costs are greatly reduced. Further, between the positive and negative conductor pins 44 . 45 and the respective collection sections 54 the battery connection terminals 50 an electrical connection in large-area contact possible, which contributes to the reduction of the internal battery impedance.

Im oben erwähnten Ausführungsbeispiel sind alle positiven Leiterstifte 44 oder alle negativen Leiterstifte an den spiral gewickelten Elektrodenaufbau 40 angeschweißt. In den 9 und 10 ist gezeigt, dass die Anodenschicht 41a und die Kathodenschicht 42a an ihrem Randabschnitt jeweils mit einem Bereich versehen ist, auf den kein Anodenstoff bzw. Kathodenstoff aufgetragen ist. Diese beiden Bereiche werden so geschnitten, dass die positiven Leiterstifte 44a bzw. die negativen Leiterstifte integral ausgebildet sind. Durch Einklemmen der positiven Leiterstifte 44a bzw. der negativen Leiterstifte mit den jeweiligen Klemmeinheiten 60a ist eine feste, elektrische Verbindung der positiven Leiterstifte 44a bzw. der negativen Leiterstifte mit dem Sammelabschnitt 54a der Batterieanschlussklemmen 50a möglich. Als Alternative dazu können die integral ausgebildeten positiven Leiterstifte 44a und die integral ausgebildeten negativen Leiterstifte dicht aneinander ausgebildet sein. Wie aus 11 ersichtlich befindet sich nur ein Trennspalt 80 zwischen den positiven Leiterstiften 44b oder den negativen Leiterstiften. Dadurch werden die positiven Leiterstifte 44b und die negativen Leiterstifte in geringem Abstand voneinander getrennt. In diesem Fall können die positiven oder die negativen Leiterstifte 44b ebenfalls durch die Klemmeinheiten 60b mit dem Sammelabschnitt der Batterieanschlussklemmen 50 verbunden sein.In the above-mentioned embodiment, all are positive conductor pins 44 or all negative conductor pins to the spiral wound electrode assembly 40 welded. In the 9 and 10 is shown that the anode layer 41a and the cathode layer 42a is provided at its edge portion in each case with a region to which no anode material or cathode material is applied. These two areas are cut so that the positive conductor pins 44a or the negative conductor pins are integrally formed. By pinching the positive conductor pins 44a or the negative conductor pins with the respective clamping units 60a is a solid, electrical connection of the positive conductor pins 44a or the negative conductor pins with the collecting section 54a the battery connection terminals 50a possible. Alternatively, the integrally formed positive conductor pins 44a and the integrally formed negative conductor pins are formed close to each other. How out 11 it can be seen only one separation gap 80 between the positive conductor pins 44b or the negative conductor pins. This will make the positive conductor pins 44b and the negative conductor pins separated a small distance. In this case, the positive or the negative conductor pins 44b also by the clamping units 60b with the collection section of the battery terminals 50 be connected.

Hierzu ist darauf hinzuweisen, dass der Montagerahmen der Klemmeinheiten 60c einstückig mit dem Drehknopf verbunden ist. Wie aus den 12 und 13 ersichtlich ist ein Rastabschnitt 631 im Inneren des Montagerahmens 63 mit integral ausgebildeten, unidirektionalen Zähnen versehen, damit der Rastabschnitt 631 den Drehknopf ersetzt. Auf diese Weise greifen die Zähne des Rastabschnitts 631 in einer einzigen Richtung in die Zahnnuten 611a des Klemmbands 61a ein, wenn das Klemmband 61 durch den Montagerahmen 63a hindurchgeht. Hierdurch ergibt die Verkleinerung der Klemmöffnung 64a, was für eine feste und elektrische Verbindung der positiven Leiterstifte 44c bzw. der negativen Leiterstifte 45c sorgt.It should be noted that the mounting frame of the clamping units 60c is integrally connected to the knob. Like from the 12 and 13 it can be seen a latching section 631 inside the mounting frame 63 provided with integrally formed, unidirectional teeth, so that the locking portion 631 replaced the knob. In this way, the teeth of the locking portion engage 631 in a single direction into the tooth grooves 611a of the clamping band 61a one, if the clamping band 61 through the mounting frame 63a passes. Here results in the reduction of the clamping opening 64a what a firm and electrical connection of the positive conductor pins 44c or the negative conductor pins 45c provides.

Unter Verwendung der Klemmöffnung 64 der Klemmeinheiten 60 erfolgt eine unmittelbare Klemmung der Leiterstifte und der Batterieanschlussklemmen 50. Inzwischen ist kein Schweißvorgang erforderlich. Außerdem ist eine einmal erfolgende, elektrische Verbindung der Leiterstifte mit den Batterieanschlussklemmen 50 mit geringem Zeitaufwand möglich, wodurch der Arbeitsvorgang stark erleichtert wird und die Herstellungskosten in erheblichem Maße reduziert werden.Using the clamp opening 64 the clamping units 60 there is an immediate clamping of the conductor pins and the battery terminals 50 , In the meantime, no welding is required. In addition, once electrical connection of the conductor pins to the battery terminals 50 possible with little time, whereby the operation is greatly facilitated and the production costs are reduced to a considerable extent.

1010
spiral gewickelten Elektrodenaufbauspiral wound electrode assembly
10a10a
spiral gewickelten Elektrodenaufbauspiral wound electrode assembly
1111
Anodenschichtanode layer
111111
Leiterstiftconductor pin
111a111
Leiterstiftconductor pin
131131
Leiterstiftconductor pin
131a131
Leiterstiftconductor pin
1212
TrennschichtInterface
1313
Kathodenschichtcathode layer
1414
ZentralstabCentral staff
1515
BatterieanschlussklemmeBattery terminal
15a15a
BatterieanschlussklemmeBattery terminal
2020
Batteriegehäusebattery case
2121
Öffnungopening
2222
Endkappeendcap
221221
DurchgangsbohrungThrough Hole
3030
Mittelstangecenter bar
3131
Verbindungsabschnittconnecting portion
311311
Bohrungdrilling
40, 40a40 40a
spiral gewickelter Elektrodenaufbauspiral wound electrode structure
41, 41a41 41a
Anodenschichtanode layer
411411
Anodenstoffanode material
4242
Kathodenschichtcathode layer
421421
Kathodenstoffcathode material
4343
Isolationsschichtinsulation layer
44, 44a, 44b, 44c44 44a, 44b, 44c
positiver Leiterstiftpositive conductor pin
4545
negativer Leiterstiftnegative conductor pin
50, 50a, 50b, 50c50, 50a, 50b, 50c
BatterieanschlussklemmeBattery terminal
5151
Verbindungsabschnittconnecting portion
5252
Ausgangsabschnittoutput section
5353
Flanschflange
54, 54a, 54c54 54a, 54c
Sammelabschnittcollecting section
60, 60a, 60b, 60c60 60a, 60b, 60c
Klemmeinheitterminal unit
61, 61a61, 61a
Klemmbandclamp band
611, 611a611 611a
Zahnnuttooth groove
6262
Drehknopfknob
621621
Außengewindeexternal thread
63, 63a63 63a
Montagerahmenmounting frame
631631
Rastabschnittdetent portion
64, 64a64 64a
Klemmöffnungterminal opening
7070
Montagemuttermounting nut
8080
Trennspaltseparating gap

Claims (4)

Leitender Verbindungsaufbau von Leiterstiften einer sekundären Lithium-Batterie, wobei in einem Batteriegehäuse (20) eine Mittelstange (30) vorgesehen ist, und wobei zwei Endabschnitte der Mittelstange (30) mit zwei jeweiligen Batterieanschlussklemmen (50) verbunden sind, und wobei die Mittelstange (30) außen mit einem spiral gewickelten Elektrodenaufbau (40) versehen ist, und wobei zwei Klemmeinheiten (60) eine elektrische Verbindung zwischen den Seitenrändern des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus (40) und den Batterieanschlussklemmen (50) herstellen, woraufhin Batteriebauteile mit jeweiligen Montagemuttern (70) am Batteriegehäuse (20) befestigbar und zu einer Batterie zusammenfügbar sind, dadurch gekennzeichnet, – dass der spiral gewickelte Elektrodenaufbau (40) aus einer Anodenschicht (41), einer Kathodenschicht (42) und wenigstens einer Isolationsschicht (43) besteht, wobei ein Anodenstoff (411) und ein Kathodenstoff (421) auf die Oberfläche der Anodenschicht (41) bzw. der Kathodenschicht (42) aufgetragen sind, und wobei die Isolationsschicht (43) zwischen der Anodenschicht (41) und der Kathodenschicht (42) vorgesehen ist, und wobei die Anodenschicht (41) an ihrer einen Seite mit einem positiven Anschlussabschnitt versehen ist, auf dem kein Anodenstoff (411) vorhanden ist, während die Kathodenschicht (42) an einer dem positiven Anschlussabschnitt gegenüberliegenden Seite mit einem negativen Anschlussabschnitt versehen ist, auf dem ebenfalls kein Kathodenstoff (421) vorhanden ist, und wobei die Anodenschicht (41), die Isolationsschicht (43) und die Kathodenschicht (42) der Reihenfolge nach übereinander angeordnet sind, und wobei der positive Anschlussabschnitt und der negative Anschlussabschnitt von den jeweiligen Seiten so vorstehen, dass die beiden Endabschnitte des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus (40) gerade mit seinem positiven Anschlussabschnitt und seinem negativen Anschlussabschnitt nach außen ragen, und wobei die beiden Endabschnitte gerade aus dem positiven Anschlussabschnitt und dem negativen Anschlussabschnitt herausragen, nachdem alle Schichten um die Mittelstange (30) herum zum spiral gewickelten Elektrodenaufbau (40) gewickelt sind; – dass jede der Batterieanschlussklemmen (50) leitfähig ist, wobei die Batterieanschlussklemme (50) an ihrem einen Ende einen in Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt (31) der Mittelstange (30) stehenden Verbindungsabschnitt (51) und an ihrem anderen Ende einen Ausgangsabschnitt (52) aufweist, und wobei die Batterieanschlussklemme (50) im Bereich zwischen dem Verbindungsabschnitt (51) und dem Ausgangsabschnitt (52) mit einem Flansch (53) und einem Sammelabschnitt (54) versehen ist, und wobei sich der Sammelabschnitt (54) an einer dem positiven Anschlussabschnitt oder dem negativen Anschlussabschnitt des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus (40) zugewandten Stelle befindet, während der Flansch (53) gegen eine Endkappe (22) des Batteriegehäuses (20) anliegt; und – dass jede der Klemmeinheiten (60) wenigstens ein Klemmband (61) und einen Montagerahmen (63) aufweist, in dem sich ein Rastabschnitt befindet, wobei das Klemmband (61) an seiner Oberfläche mit einer Mehrzahl von Zahnnuten (611) versehen ist, und wobei eine Klemmöffnung (64) von dem Klemmband (61) begrenzt ist, nachdem das Klemmband (61) durch den Montagerahmen (63) hindurchgeht, und wobei der Rastabschnitt (631) in einer der Zahnnuten (611) in einer Richtung arretierbar ist, wodurch die Größe der Klemmöffnung (64) einstellbar ist, und wobei die Klemmeinheiten (60) mit ihren Klemmöffnungen (64) außen auf den positiven bzw. den negativen Anschlussabschnitt montierbar sind, wodurch eine feste, elektrische Verbindung des Sammelabschnitts (54) der Batterieanschlussklemmen (50) mit dem positiven bzw. dem negativen Anschlussabschnitt (44, 45) des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus (40) stattfinden kann, indem die Klemmöffnung (64) verkleinert wird.Conductive connection of conductor pins of a secondary lithium battery, wherein in a battery housing ( 20 ) a middle bar ( 30 ) is provided, and wherein two end portions of the central rod ( 30 ) with two respective battery terminals ( 50 ) and the center bar ( 30 ) on the outside with a spiral-wound electrode structure ( 40 ), and wherein two clamping units ( 60 ) an electrical connection between the side edges of the spiral wound electrode assembly ( 40 ) and the battery terminals ( 50 ), whereupon battery components with respective mounting nuts ( 70 ) on the battery housing ( 20 ) are fastened and can be joined together to form a battery, characterized in that - the spiral-wound electrode structure ( 40 ) from an anode layer ( 41 ), a cathode layer ( 42 ) and at least one insulation layer ( 43 ), wherein an anode substance ( 411 ) and a cathode material ( 421 ) on the surface of the anode layer ( 41 ) or the cathode layer ( 42 ) are applied, and wherein the insulating layer ( 43 ) between the anode layer ( 41 ) and the cathode layer ( 42 ), and wherein the anode layer ( 41 ) is provided on its one side with a positive terminal portion on which no anode material ( 411 ), while the cathode layer ( 42 ) is provided at a side opposite the positive terminal portion side with a negative terminal portion on which also no cathode material ( 421 ), and wherein the anode layer ( 41 ), the insulation layer ( 43 ) and the cathode layer ( 42 ), wherein the positive terminal portion and the negative terminal portion protrude from the respective sides such that the two end portions of the helically wound electrode assembly (12) 40 ) project with its positive terminal portion and its negative terminal portion to the outside, and wherein the two end portions straight out of the positive terminal portion and the negative terminal portion protrude after all the layers around the center rod ( 30 ) around the spiral-wound electrode structure ( 40 ) are wound; - that each of the battery terminals ( 50 ) is conductive, the battery terminal ( 50 ) at one end in communication with the connecting portion ( 31 ) of the center rod ( 30 ) stand the connecting section ( 51 ) and at its other end an exit section ( 52 ), and wherein the battery terminal ( 50 ) in the region between the connecting section ( 51 ) and the output section ( 52 ) with a flange ( 53 ) and a collection section ( 54 ), and wherein the collecting section ( 54 ) at one of the positive terminal portion and the negative terminal portion of the spiral wound electrode assembly ( 40 ) while the flange (FIG. 53 ) against an end cap ( 22 ) of the battery case ( 20 ) is present; and - that each of the clamping units ( 60 ) at least one clamping band ( 61 ) and a mounting frame ( 63 ), in which there is a latching portion, wherein the clamping band ( 61 ) on its surface with a plurality of tooth grooves ( 611 ), and wherein a clamping opening ( 64 ) from the clamping band ( 61 ) is limited after the clamping band ( 61 ) through the mounting frame ( 63 ), and wherein the latching portion ( 631 ) in one of the tooth grooves ( 611 ) is lockable in one direction, whereby the size of the clamping opening ( 64 ) is adjustable, and wherein the clamping units ( 60 ) with their clamping openings ( 64 ) are mounted externally on the positive and the negative terminal portion, whereby a solid, electrical connection of the collecting section ( 54 ) of the battery connection terminals ( 50 ) with the positive or negative terminal section ( 44 . 45 ) of the spiral-wound electrode structure ( 40 ) can take place by the clamping opening ( 64 ) is reduced. Leitender Verbindungsaufbau von Leiterstiften einer sekundären Lithium-Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (31) der Mittelstange (30) als Steckbohrung ausgeführt ist, während der Verbindungsabschnitt (51) der Batterieanschlussklemmen (50) als Steckzapfen ausgebildet ist, wodurch sich eine Steckverbindung durch Einstecken der Steckzapfen in die jeweiligen Steckbohrungen ergibt.Conductive connection of conductor pins of a secondary lithium battery according to claim 1, characterized in that the connecting portion ( 31 ) of the center rod ( 30 ) is designed as a plug hole, while the connecting portion ( 51 ) of the battery connection terminals ( 50 ) is designed as a plug-in pin, resulting in a plug connection by inserting the plug-in pin in the respective plug bores. Leitender Verbindungsaufbau von Leiterstiften einer sekundären Lithium-Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmband (61) und ein Drehknopf (62) durch den Montagerahmen (63) der Klemmeinheiten (60) hindurchführbar sind, wobei der Drehknopf (62) an seinem Umfang mit einem Außengewinde (621) versehen ist, das im Eingriff mit den Zahnnuten (611) des Klemmbands (61) steht, wodurch die Klemmöffnung (64) des Klemmbands (61) durch Drehen des Drehknopfs (62) verkleinerbar ist.Conductive connection of conductor pins of a secondary lithium battery according to claim 1, characterized in that the clamping band ( 61 ) and a rotary knob ( 62 ) through the mounting frame ( 63 ) of the clamping units ( 60 ) are guided, wherein the knob ( 62 ) at its periphery with an external thread ( 621 ) which engages the toothed grooves ( 611 ) of the clamping band ( 61 ), whereby the clamping opening ( 64 ) of the clamping band ( 61 ) by turning the knob ( 62 ) is reducible. Leitender Verbindungsaufbau von Leiterstiften einer sekundären Lithium-Batterie, wobei in einem Batteriegehäuse (20) eine Mittelstange (30) vorgesehen ist, und wobei zwei Endabschnitte der Mittelstange (30) mit zwei jeweiligen Batterieanschlussklemmen (50) verbunden sind, und wobei die Mittelstange (30) außen mit einem spiral gewickelten Elektrodenaufbau (40) versehen ist, und wobei zwei Klemmeinheiten (60) eine elektrische Verbindung zwischen den Seitenrändern des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus (40) und den Batterieanschlussklemmen (50) herstellen, woraufhin Batteriebauteile mit jeweiligen Montagemuttern (70) am Batteriegehäuse (20) befestigbar und zu einer Batterie zusammenfügbar sind, dadurch gekennzeichnet, – dass der spiral gewickelte Elektrodenaufbau (40) aus einer Anodenschicht (41), einer Kathodenschicht (42) und wenigstens einer Isolationsschicht (43) besteht, wobei ein Anodenstoff (411) und ein Kathodenstoff (421) auf die Oberfläche der Anodenschicht (41) bzw. der Kathodenschicht (42) aufgetragen sind, und wobei die Isolationsschicht (43) zwischen der Anodenschicht (41) und der Kathodenschicht (42) vorgesehen ist, und wobei die Anodenschicht (41) an ihrer einen Seite mit einem positiven Anschlussabschnitt versehen ist, auf dem kein Anodenstoff (411) vorhanden ist, während die Kathodenschicht (42) an einer dem positiven Anschlussabschnitt gegenüberliegenden Seite mit einem negativen Anschlussabschnitt versehen ist, auf dem ebenfalls kein Kathodenstoff (421) vorhanden ist, und wobei die Anodenschicht (41), die Isolationsschicht (43) und die Kathodenschicht (42) der Reihenfolge nach übereinander angeordnet sind, und wobei der positive Anschlussabschnitt und der negative Anschlussabschnitt von den jeweiligen Seiten so vorstehen, dass die beiden Endabschnitte des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus (40) gerade mit seinem positiven Anschlussabschnitt und seinem negativen Anschlussabschnitt nach außen ragen, und wobei die beiden Endabschnitte gerade aus dem positiven Anschlussabschnitt und dem negativen Anschlussabschnitt herausragen, nachdem alle Schichten um die Mittelstange (30) herum zum spiral gewickelten Elektrodenaufbau (40) gewickelt sind; – dass jede der Batterieanschlussklemmen (50) leitfähig ist, wobei die Batterieanschlussklemme (50) an ihrem einen Ende einen in Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt (31) der Mittelstange (30) stehenden Verbindungsabschnitt (51) und an ihrem anderen Ende einen Ausgangsabschnitt (52) aufweist, und wobei die Batterieanschlussklemme (50) im Bereich zwischen dem Verbindungsabschnitt (51) und dem Ausgangsabschnitt (52) mit einem Flansch (53) und einem Sammelabschnitt (54) versehen ist, und wobei sich der Sammelabschnitt (54) an einer dem positiven Anschlussabschnitt oder dem negativen Anschlussabschnitt des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus (40) zugewandten Stelle befindet, während der Flansch (53) gegen eine Endkappe (22) des Batteriegehäuses (20) anliegt; und – dass jede der Klemmeinheiten (60) ein Klemmband (61), einen Drehknopf (62) und einen Montagerahmen (63) aufweist, wobei der Drehknopf (62) an seinem Umfang mit einem Außengewinde (621) versehen ist, während das Klemmband (61) an seiner Oberfläche mit einer Mehrzahl von Zahnnuten (611) versehen ist, und wobei eine Klemmöffnung (64) von dem Klemmband (61) begrenzt ist, nachdem der Drehknopf (62) und das Klemmband (61) durch den Montagerahmen (63) hindurchgehen, und wobei das Außengewinde (621) und die Zahnnuten (611) ineinander greifen können, und wobei die Klemmöffnung (64) durch Drehen des Drehknopfs (62) verkleinerbar ist, und wobei die Klemmeinheiten (60) mit ihren Klemmöffnungen (64) außen auf den positiven bzw. den negativen Anschlussabschnitt montierbar sind, wodurch eine feste, elektrische Verbindung des Sammelabschnitts (54) der Batterieanschlussklemmen (50) mit dem positiven bzw. dem negativen Anschlussabschnitt (44, 45) des spiral gewickelten Elektrodenaufbaus (40) stattfinden kann, indem die Klemmöffnung (64) verkleinert wird.Conductive connection of conductor pins of a secondary lithium battery, wherein in a battery housing ( 20 ) a middle bar ( 30 ) is provided, and wherein two end portions of the central rod ( 30 ) with two respective battery terminals ( 50 ) and the center bar ( 30 ) on the outside with a spiral-wound electrode structure ( 40 ), and wherein two clamping units ( 60 ) an electrical connection between the side edges of the spiral wound electrode assembly ( 40 ) and the battery terminals ( 50 ), whereupon battery components with respective mounting nuts ( 70 ) on the battery housing ( 20 ) and can be joined together to form a battery, characterized in that - the spiral-wound electrode structure ( 40 ) from an anode layer ( 41 ), a cathode layer ( 42 ) and at least one insulation layer ( 43 ), wherein an anode substance ( 411 ) and a cathode material ( 421 ) on the surface of the anode layer ( 41 ) or the cathode layer ( 42 ) are applied, and wherein the insulating layer ( 43 ) between the anode layer ( 41 ) and the cathode layer ( 42 ), and wherein the anode layer ( 41 ) is provided on its one side with a positive terminal portion on which no anode material ( 411 ), while the cathode layer ( 42 ) is provided at a side opposite the positive terminal portion side with a negative terminal portion on which also no cathode material ( 421 ), and wherein the anode layer ( 41 ), the insulation layer ( 43 ) and the cathode layer ( 42 ), wherein the positive terminal portion and the negative terminal portion protrude from the respective sides such that the two end portions of the helically wound electrode assembly (12) 40 ) project with its positive terminal portion and its negative terminal portion to the outside, and wherein the two end portions straight out of the positive terminal portion and the negative terminal portion protrude after all the layers around the center rod ( 30 ) around the spiral-wound electrode structure ( 40 ) are wound; - that each of the battery terminals ( 50 ) is conductive, the battery terminal ( 50 ) at one end in communication with the connecting portion ( 31 ) of the center rod ( 30 ) standing connecting section ( 51 ) and at its other end an exit section ( 52 ), and wherein the battery terminal ( 50 ) in the region between the connecting section ( 51 ) and the output section ( 52 ) with a flange ( 53 ) and a collection section ( 54 ), and wherein the collecting section ( 54 ) at one of the positive terminal portion and the negative terminal portion of the spiral wound electrode assembly ( 40 ) while the flange (FIG. 53 ) against an end cap ( 22 ) of the battery case ( 20 ) is present; and - that each of the clamping units ( 60 ) a clamping band ( 61 ), a rotary knob ( 62 ) and a mounting frame ( 63 ), wherein the rotary knob ( 62 ) to be a circumference with an external thread ( 621 ), while the clamping band ( 61 ) on its surface with a plurality of tooth grooves ( 611 ), and wherein a clamping opening ( 64 ) from the clamping band ( 61 ) is limited after the knob ( 62 ) and the clamping band ( 61 ) through the mounting frame ( 63 ), and wherein the external thread ( 621 ) and the tooth grooves ( 611 ), and wherein the clamping opening ( 64 ) by turning the knob ( 62 ) is reducible, and wherein the clamping units ( 60 ) with their clamping openings ( 64 ) are mounted externally on the positive and the negative terminal portion, whereby a solid, electrical connection of the collecting section ( 54 ) of the battery connection terminals ( 50 ) with the positive or negative terminal section ( 44 . 45 ) of the spiral-wound electrode structure ( 40 ) can take place by the clamping opening ( 64 ) is reduced.
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