EP2399310A1 - Galvanische zelle und kontaktelement zu ihrer kontaktierung - Google Patents

Galvanische zelle und kontaktelement zu ihrer kontaktierung

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EP2399310A1
EP2399310A1 EP10705805A EP10705805A EP2399310A1 EP 2399310 A1 EP2399310 A1 EP 2399310A1 EP 10705805 A EP10705805 A EP 10705805A EP 10705805 A EP10705805 A EP 10705805A EP 2399310 A1 EP2399310 A1 EP 2399310A1
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EP
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contact element
arrester
contact
surface structure
places
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Jens Meintschel
Andreas Gutsch
Claus-Rupert Hohenthanner
Torsten Schmidt
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Li Tec Battery GmbH
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    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Definitions

  • the present invention relates to a galvanic cell and a contact element for their contacting.
  • the present invention has the object to contribute to the improvement of this situation and to provide an effective solution for contacting the arrester of galvanic cells.
  • This object is achieved by a galvanic cell or by a contact element for contacting galvanic cells with features according to one of the independent claims.
  • Advantage- Developments of the invention form the subject of dependent claims.
  • a galvanic cell according to the invention has at least two arresters for connecting the cell to an energy source, an energy consumer or to other galvanic cells when constructing a cell block, wherein the connection of this cell is effected by means of contact elements.
  • at least one of the arresters has, at least in places, a surface structure which, in the case of a non-positive connection of the arrester with a contact element, increases the pressure exerted on the arrester and contact element.
  • a galvanic cell in the sense of the present invention is any type of device for the electrical storage of energy.
  • the term thus includes in particular electrochemical cells of the primary or secondary type, but also other forms of energy storage such as capacitors.
  • a contact element is understood to be an object with the aid of which the connection of a galvanic cell to an energy consumer, to an energy source or to other galvanic cells for constructing a cell block can take place.
  • Contact elements in the narrower sense therefore always have - at least also - electrically conductive materials, via which a current flow between a trap of a cell and a device connected thereto can take place.
  • contact elements in the broader sense also include devices whose material can be at least partially electrically insulating.
  • contact elements in a broader sense With the help of such contact elements in a broader sense, the specific mungshunte connection of a cell to said devices supported, because for a proper connection of a cell in addition to the creation of electrically good conductive connections in some cases just their local ligation, so effective insulation must be guaranteed.
  • a surface structure in the sense of the present invention means any surface property which is suitable for increasing the pressure which this article and the carrier of the surface structure exert on one another in the case of a force-locking connection of an article to a carrier of this surface structure.
  • Figure 1 shows an illustration of a typical galvanic cell
  • Figure 2 shows a galvanic cell according to the invention according to a preferred embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a detailed representation of the cell according to the exemplary embodiment shown in FIG. 2;
  • FIG. 4 shows an illustration of a cell block comprising two galvanic cells electrically connected in series via metallic contact elements according to a preferred embodiment of the invention
  • Figure 5 shows an exploded view of the cell block shown in Figure 4.
  • FIG. 6 shows a section and an associated detail enlargement of the cell block shown in FIG.
  • a typical galvanic cell 101 has a package 105 and at least two outgoing conductors 102, 103, wherein openings or recesses 104 can be provided in the arresters, which assists in fixing this cell during installation.
  • FIG. 2 shows a corresponding galvanic cell 201 with packaging 205 and arresters 202, 203, wherein the arresters of this cell in the entire region outside the packaging have a corresponding surface structure, preferably knurling, through which, in the case of a frictional connection a surge arrester with a contact element, the pressure between the arrester and the contact element is increased.
  • Such an increase in pressure can be achieved by knurling, embossing, milling or by similar surface treatments of the arrester surface. It leads to the fact that the effective bearing surfaces are reduced during contacting. For a given force, this leads to an increase of the contact pressure and thus to an improvement in the contacting.
  • the raised areas of the surface structure are better adapted to the respective joining partner and can be partially plastically deformed with the appropriate choice of material due to the higher surface pressure.
  • a suitable design of the surface structure and with a suitable choice of plastic materials they compensate for gaps caused by manufacturing tolerances. In the most favorable case, the use of plastically deformable materials can even lead to a subsequent enlargement of the contact-effective surface due to the plastic deformation.
  • contact pressure initially causes a plastic deformation, which may result in an increase in the effective area contact, thus reducing the contact pressure, but in the result an improvement in the electrical contact.
  • the pressure increase according to the invention can therefore also be a temporary increase in pressure.
  • plastically deformable material is such that it opposes elastic restoring forces at least in phases to its deformation.
  • Such materials thus do not behave purely plastically, such as, for example, a plasticine, but behave at least partially elastically, sometimes even until an elastic limit is reached, but finally at least partially completely or partially compensate for the forces causing the deformation yield permanent deformation.
  • Knurls are produced by means of a method also known as knurling surface structures mostly metallic body, which often have grooves and which make the surfaces of the affected mostly metallic body more grip and thus prevent slipping.
  • the increased grip is based on an increase in the local contact pressure with the same force by reducing the effective area.
  • the knurling can take various forms and be introduced for example by milling or embossing.
  • FIG. 3 shows a detailed view of the knurled arrester of the cell shown in FIG. 2.

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Abstract

Ein Ableiter (102, 103, 202, 203, 303, 402) einer galvanischen Zelle (101, 201) oder ein Kontaktelement (406, 402) zu ihrer Kontaktierung weisen zumindest stellenweise eine Oberflächenstruktur auf, die bei kraftschlüssiger Verbindung des Ableiters mit einem Kontaktelement den Druck erhöht, den Ableiter und Kontaktelement aufeinander ausüben.

Description

Galvanische Zelle und Kontaktelement zu ihrer Kontaktierung
B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung betrifft eine galvanische Zelle und ein Kontaktelement zu ihrer Kontaktierung.
Bekannt sind beispielsweise flach und rechteckig gebaute Speicherelemente für Elektroenergie wie beispielsweise Batteriezellen oder Kondensatoren und ähnliche Speicherelemente, die nachfolgend als galvanische Zellen bezeichnet werden, deren elektrochemisch wirksamer Inhalt häufig von einer folienartigen Verpackung umgeben ist, durch die elektrische Anschlüsse in Blechform, die häufig als Ableiter bezeichnet werden, geführt sind. Derart aufgebaute Batteriezellen werden häufig auch als Pouch- bzw. Coffee-Bag Zellen bezeichnet. Die elektrische Verbindung solcher Zellen zu anderen Zellen, beispielsweise in Reihenoder Parallelschaltung zu Stromquellen oder Verbrauchern, wird beispielsweise durch kraftschlüssige Verpressung der Ableiter dieser Zellen mit Kontaktelementen hergestellt. Insbesondere bei unebenen und verschmutzten Oberflächen der Ableiter bzw. der Kontaktelemente kann es dabei zu hohen elektrischen Übergangswiderständen kommen, mit denen Verluste und eine entsprechende Wärmeentwicklung verbunden sein können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Verbesserung dieser Situation beizutragen und eine wirkungsvolle Lösung zur Kontaktierung der Ableiter von galvanischen Zellen anzugeben. Diese Aufgabe wird durch eine galvanische Zelle bzw. durch ein Kontaktelement zur Kontaktierung galvanischer Zellen mit Merkmalen nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteil- hafte Weiterbildungen der Erfindung bilden den Gegenstand von Unteransprüchen.
Eine erfindungsgemäße galvanische Zelle weist mindestens zwei Ableiter zum Anschluss der Zelle an eine Energiequelle, einen Energieverbraucher oder an andere galvanische Zellen beim Aufbau eines Zellenblocks auf, wobei der Anschluss dieser Zelle mit Hilfe von Kontaktelementen geschieht. Erfindungsgemäß weist mindestens einer der Ableiter zumindest stellenweise eine Oberflächenstruktur auf, die bei kraftschlüssiger Verbindung des Ableiters mit einem Kontaktelement den Druck erhöht, den Ableiter und Kontaktelement aufeinander ausüben.
Im Folgenden werden Begriffe definiert oder erläutert, die im Zusammenhang mit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Eine galvanische Zelle im Sinne der vorliegenden Erfindung ist jede Art von Einrichtung zur elektrischen Speicherung von Energie. Der Begriff umfasst damit insbesondere elektrochemische Zellen vom primären oder sekundären Typ, aber auch andere Formen von Energiespeichern wie beispielsweise Kondensatoren.
Unter einem Kontaktelement im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Gegenstand zu verstehen, mit dessen Hilfe der Anschluss einer galvanischen Zelle an einen Energieverbraucher, an eine Energiequelle oder an andere galvanische Zellen zum Aufbau eines Zellenblocks geschehen kann. Kontaktelemente im engeren Sinne weisen daher stets - zumindest auch - elektrisch leitende Materialien auf, über die ein Stromfluss zwischen einem Ableiter einer Zelle und einer daran angeschlossenen Einrichtung erfolgen kann.
Unter Kontaktelementen im weiteren Sinne sind aber auch Einrichtungen zu ver- stehen, deren Material wenigstens teilweise elektrisch isolierend sein kann. Mit Hilfe solcher Kontaktelemente im weiteren Sinne wird ebenfalls der bestim- mungsgemäße Anschluss einer Zelle an die genannten Einrichtungen unterstützt, weil für einen bestimmungsgemäßen Anschluss einer Zelle neben der Schaffung elektrisch gut leitender Verbindungen in manchen Fällen eben auch deren stellenweise Unterbindung, also eine wirkungsvolle Isolation, gewährleistet sein muss.
Unter einer Oberflächenstruktur im Sinne der vorliegenden Erfindung ist jede Oberflächeneigenschaft, zu verstehen, die geeignet ist, bei einer kraftschlüssigen Verbindung eines Gegenstandes mit einem Träger dieser Oberflächenstruktur den Druck zu erhöhen, den dieser Gegenstand und der Träger der Oberflä- chenstruktur aufeinander ausüben.
Unter dem Druck ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung dabei - wie in der Mechanik üblich - die Kraft pro Flächeneinheit der an der kraftschlüssigen Verbindung wirksam teilnehmenden Flächen zu verstehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Figuren beschrieben.
Figur 1 zeigt eine Darstellung einer typischen galvanischen Zelle;
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße galvanische Zelle nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 3 zeigt eine Detaildarstellung der Zelle gemäß dem in Figur 2 gezeig- ten Ausführungsbeispiel;
Figur 4 zeigt eine Darstellung eines Zellenblocks aus zwei über metallische Kontaktelemente elektrisch in Reihe geschalteten galvanischen Zellen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; - A -
Figur 5 zeigte eine Explosionsdarstellung des in Figur 4 gezeigten Zellenblocks;
Figur 6 zeigt einen Schnitt und eine dazu gehörende Ausschnittsvergrößerung des in Figur 4 gezeigten Zellenblocks.
Wie in Figur 1 dargestellt, weist eine typische galvanische Zelle 101 eine Verpackung 105 und mindestens zwei Ableiter 102, 103 auf, wobei in den Ableitern Durchbrüche oder Aussparungen 104 vorgesehen sein können, welche die Fixierung dieser Zelle beim Einbau unterstützt. Bevorzugt sind galvanische Zellen in flacher Bauform, wie es in Figur 1 gezeigt ist, da diese Zellen besonders leicht durch entsprechende Stapelungen zu Zellblöcken zusammengebaut werden können.
In Figur 2 ist eine entsprechende galvanische Zelle 201 mit Verpackung 205 und Ableitern 202, 203 gezeigt, wobei die Ableiter dieser Zelle im gesamten Bereich außerhalb der Verpackung über eine entsprechende Oberflächenstruktur, vor- zugsweise über eine Rändelung, verfügen, durch welche bei einer kraftschlüssigen Verbindung eines Ableiters mit einem Kontaktelement der Druck zwischen dem Ableiter und dem Kontaktelement erhöht wird.
Eine solche Druckerhöhung lässt sich durch eine Rändelung, Prägung, Fräsung oder durch ähnliche Oberflächenbehandlungen der Ableiteroberfläche erreichen. Sie führt dazu, dass die wirksamen Auflageflächen bei der Kontaktierung verringert werden. Bei gegebener Kraft führt dies zu einer Erhöhung des Anpressdrucks und damit zu einer Verbesserung der Kontaktierung. Die erhabenen Stellen der Oberflächenstruktur legen sich besser an den jeweiligen Fügepartner an und können bei entsprechender Materialauswahl durch die hier höhere Flächen- pressung teilweise plastisch verformt werden. Wo möglich gleichen sie bei geeigneter Ausführung der Oberflächenstruktur und bei geeigneter Auswahl plastischer Materialien durch Fertigungstoleranzen bedingte Spalte aus. Im günstigsten Fall kann es durch den Einsatz plastisch verformbarer Materialien aufgrund der plastischen Verformung sogar zu einer nachträglichen Vergrößerung der kontaktwirksamen Oberfläche kommen. So bewirkt ein aufgrund der Oberflächenstruktur anfangs erhöhter Anpressdruck zunächst eine plastische Verformung, welche im Ergebnis eine Vergrößerung der kontaktwirksamen Fläche, somit zwar eine Verringerung des Anpressdrucks, im Ergebnis aber eine Verbesserung der elektrischen Kontaktierung zur Folge haben kann. Die erfindungsgemäße Druckerhöhung kann also auch eine nur vorübergehende Druckerhöhung sein.
Diese vorteilhaften Wirkungen stellen sich insbesondere dann ein, wenn das plastisch verformbare Material so beschaffen ist, dass es seiner Verformung wenigstens phasenweise elastische Rückstellkräfte entgegensetzt. Solche Mate- rialen verhalten sich also nicht rein plastisch, wie beispielsweise eine Knetmasse, sondern sie verhalten sich - manchmal auch bis zum Erreichen einer Elastizi- tätsgrenze - wenigstens teilweise elastisch, um schließlich jedoch den die Verformung bewirkenden Kräften wenigstens teilweise durch eine ganz oder teilweise bleibende Verformung nachzugeben.
Rändelungen sind mittels eines auch als Rändeln bezeichneten Verfahrens hergestellte Oberflächenstrukturen meist metallischer Körper, die häufig Rillen auf- weisen und welche die Oberflächen der betroffenen meist metallischen Körper griffiger gestalten und somit ein Abrutschen verhindern sollen. Die erhöhte Griffigkeit basiert dabei auf einer Erhöhung des lokalen Anpressdrucks bei gleichbleibender Kraft durch Verringerung der wirksamen Fläche. Die Rändelung kann verschiedene Formen annehmen und beispielsweise durch Fräsen oder Prägen eingebracht werden .
Beim Rändeln wird zwischen einem spanlosen Rändeldrücken und einem spanenden Rändelfräsen unterschieden. Je nach Verfahren wird mit Rändelrädern das Profil in die Oberfläche hineingedrückt oder an einer Rändelfräse gefräst. Eine Detailaufnahme des gerändelten Ableiters der in Figur 2 gezeigten Zelle zeigt Figur 3. Durch eine zweckmäßige Anbringung geeigneter Kontaktelemente, wie dies beispielsweise in Figur 4 gezeigt ist, lassen sich erfindungsgemäße galvanische Zellen zu Zellblöcken zusammenbauen.
Um eine bestimmungsgemäße Kontaktierung der Ableiter zu erreichen, ist auf einen zweckmäßigen Einsatz elektrisch leitfähiger und isolierender Kontaktelemente zu achten. Anstelle isolierender Kontaktelemente kann, wie dies in Figur 4 beispielhaft gezeigt ist, der Raum zwischen zwei gegeneinander zu isolierenden Ableitern auch frei bleiben.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Galvanische Zelle mit mindestens zwei Ableitern zum Anschluss der Zelle an eine Energiequelle, einen Energieverbraucher oder an andere galvanische Zellen bei Aufbau eines Zellenblocks, wobei der Anschluss mit HiI- fe von Kontaktelementen geschieht,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens einer der Ableiter zumindest stellenweise eine Oberflächen- struktur aufweist, die bei kraftschlüssiger Verbindung des Ableiters mit einem Kontaktelement den Druck wenigstens vorübergehend erhöht, den Ableiter und Kontaktelement aufeinander ausüben.
2. Galvanische Zelle gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur des Ableiters durch Rändelung der Oberfläche des Ableiters erzeugt wurde.
3. Galvanische Zelle gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur des Ableiters durch Prägung der Oberfläche des Ableiters erzeugt wurde.
4. Galvanische Zelle gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur des Ableiters durch Fräsung der Oberfläche des
Ableiters erzeugt wurde.
5. Galvanische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableiter zumindest stellenweise aus einem plastisch verformbaren Material bestehen.
6. Galvanische Zelle nach Anspruch 5, deren Ableiter zumindest stellenweise aus einem plastisch verformbaren Material bestehen, das seiner Verformung elastische Rückstellkräfte wenigstens phasenweise entgegensetzt.
7. Kontaktelement zur Kontaktierung eines Ableiters einer galvanischen Zelle, gekennzeichnet durch eine Oberfläche, die zumindest stellenweise eine Oberflächenstruktur aufweist, die bei kraftschlüssiger Verbindung eines Ableiters mit dem Kontaktelement den Druck wenigstens vorübergehend erhöht, den Ableiter und Kontaktelement aufeinander ausüben.
8. Kontaktelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur des Kontaktelements durch Rändelung der Oberfläche des Kontaktelements erzeugt wurde.
9. Kontaktelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur des Kontaktelements durch Prägung der Oberfläche des Kontaktelements erzeugt wurde.
10. Kontaktelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur des Kontaktelements durch Fräsung der Oberfläche des Kontaktelements erzeugt wurde.
11. Kontaktelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement an seiner Oberfläche zumindest stellenweise aus einem plastisch verformbaren Material besteht.
12. Kontaktelement nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement an seiner Oberfläche zumindest stellenweise aus einem plastisch verformbaren Material besteht, das seiner Verformung elastische Rückstellkräfte wenigstens phasenweise entgegensetzt.
EP10705805A 2009-02-23 2010-02-18 Galvanische zelle und kontaktelement zu ihrer kontaktierung Withdrawn EP2399310A1 (de)

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BR (1) BRPI1007967A2 (de)
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WO (1) WO2010094485A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011113467A1 (de) * 2011-09-12 2013-03-14 Karlsruher Institut für Technologie Elektrischer Ableiter, elektrische Speicherzelle und elektrische Batterie
DE102012207162A1 (de) 2012-04-30 2013-10-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung von Li-Ionen Batteriemodulen und ein entsprechendes Li-Ionen Batteriemodul
CA2961220C (en) * 2016-03-17 2023-01-31 Tti (Macao Commercial Offshore) Limited Battery contact with a surface texture

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5474460A (en) * 1994-08-23 1995-12-12 Emc Corporation Power interconnect system for electronic assemblies
JP2005268029A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Nissan Motor Co Ltd 導電部材および組電池
EP2209150A1 (de) * 2008-12-31 2010-07-21 Samsung SDI Co., Ltd. Sekundärbatterie
WO2010081704A2 (de) * 2009-01-19 2010-07-22 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische energiespeichervorrichtung

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2611794A (en) * 1950-06-26 1952-09-23 Burgess Battery Co Terminal assembly for electric-cell batteries
US5087214A (en) * 1991-05-21 1992-02-11 United Technologies Automotive, Inc. Battery terminal connector
DE9405680U1 (de) * 1994-04-06 1994-07-07 Auto-Kabel Hausen GmbH & Co. Betriebs-KG, 79688 Hausen Geschmiedete Anschlußklemme zum lösbaren Befestigen eines Stromkabels an einem konischen Pol eines Akkumulators
US5463928A (en) * 1994-04-26 1995-11-07 General Dynamics Land Systems, Inc. Electrical power feed assembly for electrothermal gun
US5558545A (en) * 1995-05-01 1996-09-24 General Motors Corporation Battery terminal connector having pad contacts
US6261494B1 (en) * 1998-10-22 2001-07-17 Northeastern University Method of forming plastically deformable microstructures
JP2002093460A (ja) * 2000-09-18 2002-03-29 Toshiba Battery Co Ltd アルカリ二次電池の製造方法
AU2002219806A1 (en) * 2000-11-29 2002-06-11 Valence Technology, Inc. Sealed laminate battery with roughened terminal leadthroughs___
JP2002260628A (ja) * 2001-03-06 2002-09-13 Toshiba Battery Co Ltd アルカリ二次電池用正極、アルカリ二次電池用正極の製造方法及びアルカリ二次電池
JP4720065B2 (ja) * 2001-09-04 2011-07-13 日本電気株式会社 フィルム外装電池及び組電池
JP2003109579A (ja) * 2001-09-27 2003-04-11 Yuasa Corp 電 池
JP4304715B2 (ja) * 2002-06-26 2009-07-29 日本電気株式会社 組電池の設置方法
US6679708B1 (en) * 2002-09-10 2004-01-20 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Vehicle junction box having power distribution center with terminal for jump-starting vehicle
JP4686964B2 (ja) * 2003-07-16 2011-05-25 株式会社ジェイテクト 昇圧回路のバッテリへの接続構造
JP2005276872A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Sanyo Electric Co Ltd 電気二重層キャパシタ及び電解質電池

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5474460A (en) * 1994-08-23 1995-12-12 Emc Corporation Power interconnect system for electronic assemblies
JP2005268029A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Nissan Motor Co Ltd 導電部材および組電池
EP2209150A1 (de) * 2008-12-31 2010-07-21 Samsung SDI Co., Ltd. Sekundärbatterie
WO2010081704A2 (de) * 2009-01-19 2010-07-22 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische energiespeichervorrichtung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2010094485A1 *

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Publication number Publication date
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JP2012518874A (ja) 2012-08-16
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