JPH08306365A - 有機電解質電池 - Google Patents
有機電解質電池Info
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- JPH08306365A JPH08306365A JP7137183A JP13718395A JPH08306365A JP H08306365 A JPH08306365 A JP H08306365A JP 7137183 A JP7137183 A JP 7137183A JP 13718395 A JP13718395 A JP 13718395A JP H08306365 A JPH08306365 A JP H08306365A
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- JP
- Japan
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- organic
- battery
- positive electrode
- electrolyte battery
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】印加電圧が２．５Ｖを上回る高温保存性に優れ
る有機電解質電池を提供することを目的とする。 【構成】正極缶と、ポリアセン系骨格構造を含有する有
機半導体から成る正極及び負極と、セパレータと、ガス
ケットと、負極缶と、有機電解液とから構成されるコイ
ン型有機電解質電池において、正極缶がオーステナイト
／フェライト二相ステンレス鋼から成り、かつ、有機電
解液が下記式で示されるテトラアルキルアンモニウム塩
の有機溶媒液であることを特徴とする有機電解質電池。
る有機電解質電池を提供することを目的とする。 【構成】正極缶と、ポリアセン系骨格構造を含有する有
機半導体から成る正極及び負極と、セパレータと、ガス
ケットと、負極缶と、有機電解液とから構成されるコイ
ン型有機電解質電池において、正極缶がオーステナイト
／フェライト二相ステンレス鋼から成り、かつ、有機電
解液が下記式で示されるテトラアルキルアンモニウム塩
の有機溶媒液であることを特徴とする有機電解質電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリアセン系骨格構造
を含有する有機半導体を電極に用いたコイン型（ボタン
型）有機電解質電池に関する。
を含有する有機半導体を電極に用いたコイン型（ボタン
型）有機電解質電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】本願の共同出願人の出願に係る特開昭６
０−１７０１６３号公報には、ポリアセン系骨格構造を
含有する有機半導体を正極及び負極とし、非プロトン性
の有機溶媒液を電解液とする有機電解質電池が開示され
ている。該電池は高容量、長寿命であり、かつ安全性に
優れるという特長を有しているが、コイン型（ボタン
型）電池として実用化するに際しては幾つかの問題点が
残されていた。
０−１７０１６３号公報には、ポリアセン系骨格構造を
含有する有機半導体を正極及び負極とし、非プロトン性
の有機溶媒液を電解液とする有機電解質電池が開示され
ている。該電池は高容量、長寿命であり、かつ安全性に
優れるという特長を有しているが、コイン型（ボタン
型）電池として実用化するに際しては幾つかの問題点が
残されていた。
【０００３】特に、印加電圧が２．５Ｖを上回る高温保
存を行った場合、内部抵抗が高温保存前と比較すると大
きく増加してしまうという問題点があった。
存を行った場合、内部抵抗が高温保存前と比較すると大
きく増加してしまうという問題点があった。
【０００４】例えば、該電池は一般的に用いられるＪＩ
Ｓ規格ＳＵＳ３０４のステンレス鋼を正極缶材とした場
合、温度７０℃で印加電圧２．８Ｖの高温保存を行う
と、缶材より金属成分が溶出し、内部抵抗の上昇を引き
起こしていた。
Ｓ規格ＳＵＳ３０４のステンレス鋼を正極缶材とした場
合、温度７０℃で印加電圧２．８Ｖの高温保存を行う
と、缶材より金属成分が溶出し、内部抵抗の上昇を引き
起こしていた。
【０００５】また、例えばテトラエチルアンモニウム塩
をプロピレンカーボネートに溶解した有機溶媒液を電解
液として用いた場合、温度７０℃で印加電圧２．８Ｖの
高温保存を行うと、電解液成分の分解が起こり、これが
内部抵抗の上昇を引き起こす原因となっていた。
をプロピレンカーボネートに溶解した有機溶媒液を電解
液として用いた場合、温度７０℃で印加電圧２．８Ｖの
高温保存を行うと、電解液成分の分解が起こり、これが
内部抵抗の上昇を引き起こす原因となっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は上述の問
題点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、特定の材質の正極缶
と特定の電解質とを併用することにより、上記既存技術
の問題を解決できることを見いだし、本発明を完成した
ものであって、その目的とするところは高温保存性に優
れたコイン型（ボタン型）電池を提供することにある。
題点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、特定の材質の正極缶
と特定の電解質とを併用することにより、上記既存技術
の問題を解決できることを見いだし、本発明を完成した
ものであって、その目的とするところは高温保存性に優
れたコイン型（ボタン型）電池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】正極缶と、ポリアセン系
骨格構造を含有する有機半導体から成る正極及び負極
と、セパレーターと、ガスケットと、負極缶と、有機電
解液とから構成されるコイン型有機電解質電池におい
て、正極缶がオーステナイト／フェライト二相ステンレ
ス鋼から成り、かつ、有機電解液が下記式で示されるテ
トラアルキルアンモニウム塩の有機溶媒液であることを
特徴とする有機電解質電池。
骨格構造を含有する有機半導体から成る正極及び負極
と、セパレーターと、ガスケットと、負極缶と、有機電
解液とから構成されるコイン型有機電解質電池におい
て、正極缶がオーステナイト／フェライト二相ステンレ
ス鋼から成り、かつ、有機電解液が下記式で示されるテ
トラアルキルアンモニウム塩の有機溶媒液であることを
特徴とする有機電解質電池。
【化２】
【０００８】本発明の電池の正極缶に供するオーステナ
イト／フェライト二相ステンレス鋼とは、金属組織学上
の面心立方晶を有するオーステナイト相と体心立方晶を
有するフェライト相との二相組織から成り、フェライト
地の中にオーステナイト相が分散する組織構造を持つス
テンレス鋼である。通常金属成分中のクロムの含有量が
２０〜３０重量パーセント、モリブデンの含有量が１〜
４重量パーセントであり、金属以外の化学成分として多
くの場合窒素を０．０８〜０．３重量パーセント含有し
ている。
イト／フェライト二相ステンレス鋼とは、金属組織学上
の面心立方晶を有するオーステナイト相と体心立方晶を
有するフェライト相との二相組織から成り、フェライト
地の中にオーステナイト相が分散する組織構造を持つス
テンレス鋼である。通常金属成分中のクロムの含有量が
２０〜３０重量パーセント、モリブデンの含有量が１〜
４重量パーセントであり、金属以外の化学成分として多
くの場合窒素を０．０８〜０．３重量パーセント含有し
ている。
【０００９】上述したオーステナイト／フェライト二相
ステンレス鋼であれば、何れのステンレス鋼も本発明の
正極缶材として用いることができるが、好ましくはＪＩ
Ｓ規格のＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌが用いられる。
ステンレス鋼であれば、何れのステンレス鋼も本発明の
正極缶材として用いることができるが、好ましくはＪＩ
Ｓ規格のＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌが用いられる。
【００１０】本発明における有機電解液とは、上記トリ
エチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレートＣＨ
3 （Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＮＢＦ4 を有機溶媒に溶解した溶液で
あり、各々充分に乾燥・精製した後調製するのが望まし
い。
エチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレートＣＨ
3 （Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＮＢＦ4 を有機溶媒に溶解した溶液で
あり、各々充分に乾燥・精製した後調製するのが望まし
い。
【００１１】有機溶媒としてはプロピレンカーボネイ
ト、エチレンカーボネイト、γ−ブチロラクトン等の非
プロトン性有機溶媒が好ましく用いられるが、プロピレ
ンカーボネイト、プロピレンカーボネイトとエチレンカ
ーボネイトとの混合溶媒が特に好ましい。
ト、エチレンカーボネイト、γ−ブチロラクトン等の非
プロトン性有機溶媒が好ましく用いられるが、プロピレ
ンカーボネイト、プロピレンカーボネイトとエチレンカ
ーボネイトとの混合溶媒が特に好ましい。
【００１２】本発明における有機電解液は、少なくとも
０．５ｍｏｌ／ｌ以上の濃度で調製され、得に好ましく
は０．８〜１．２ｍｏｌ／ｌの濃度で調製される。
０．５ｍｏｌ／ｌ以上の濃度で調製され、得に好ましく
は０．８〜１．２ｍｏｌ／ｌの濃度で調製される。
【００１３】本発明で用いるポリアセン系骨格構造を含
有する有機半導体自体は公知であり、例えば特開昭６０
−１７０１６３号公報に記載されている。該有機半導体
を正極及び負極として使用せしめるには、そのまま用い
ても良いし、粉体状にした後に適当なバインダー剤、例
えばテフロン等の高分子化合物を用いて成形しても良
い。
有する有機半導体自体は公知であり、例えば特開昭６０
−１７０１６３号公報に記載されている。該有機半導体
を正極及び負極として使用せしめるには、そのまま用い
ても良いし、粉体状にした後に適当なバインダー剤、例
えばテフロン等の高分子化合物を用いて成形しても良
い。
【００１４】セパレーターは電池あるいはコンデンサー
において慣用のもので、例えば多孔性合成樹脂フィル
ム、無機繊維を樹脂で固めたもの、紙等であり、好まし
くはガラス繊維不織布から成る。
において慣用のもので、例えば多孔性合成樹脂フィル
ム、無機繊維を樹脂で固めたもの、紙等であり、好まし
くはガラス繊維不織布から成る。
【００１５】ガスケットは、正・負極缶の間にあり、正
・負極缶の絶縁を保つとともに、電池の気密、液密を保
持するために用いられている。その材質としては、非プ
ロトン性の有機溶媒液に対する耐薬品性があること、正
・負極缶の間に載置されて圧縮されるために弾力性・耐
クリープ性が優れていることが必要であり、さらに、成
形性が良く大量生産可能な射出成形可能であることが好
ましい。
・負極缶の絶縁を保つとともに、電池の気密、液密を保
持するために用いられている。その材質としては、非プ
ロトン性の有機溶媒液に対する耐薬品性があること、正
・負極缶の間に載置されて圧縮されるために弾力性・耐
クリープ性が優れていることが必要であり、さらに、成
形性が良く大量生産可能な射出成形可能であることが好
ましい。
【００１６】これらの特性を備えた材料として、ポリプ
ロピレンが好ましく用いられるが、電池に高い耐熱性を
持たせる目的で、より高融点の樹脂であるポリエーテル
エーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、四フッ
化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合樹脂を使用することもできる。
ロピレンが好ましく用いられるが、電池に高い耐熱性を
持たせる目的で、より高融点の樹脂であるポリエーテル
エーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、四フッ
化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合樹脂を使用することもできる。
【００１７】本発明で用いられる負極缶は慣用のもので
あり、例えば、ステンレスまたはアルミニウム製であ
る。
あり、例えば、ステンレスまたはアルミニウム製であ
る。
【００１８】
【発明の効果】上述した、オーステナイト／フェライト
二相ステンレス鋼から成る正極缶とテトラアルキルアン
モニウム塩の有機溶媒液とを、正極及び負極にポリアセ
ン系骨格構造を含有する有機半導体を用いた有機電解質
電池に用いることにより、該電池の２．５Ｖを上回る高
温保存後の電気特性が改善される。
二相ステンレス鋼から成る正極缶とテトラアルキルアン
モニウム塩の有機溶媒液とを、正極及び負極にポリアセ
ン系骨格構造を含有する有機半導体を用いた有機電解質
電池に用いることにより、該電池の２．５Ｖを上回る高
温保存後の電気特性が改善される。
【００１９】
【実施例】 実施例１ まず、ポリアセンシートを次のようにして製造した。本
発明の出願人に係る特開昭６１−２１８０６０号公報の
実施例１に記載している製造方法により、不溶不融性の
ポリアセンのフィルムを合成した。該物質の電気伝導度
を室温で直流４端子法で測定したところ、１０-4Ω-1・
ｃｍ-1であった。元素分析によると、水素原子／炭素原
子の原子比は０．２７であった。ＢＥＴ法による比表面
積は、２１００ｍ2 ／ｇと極めて大きな値であった。次
に該ポリアセンフィルムを、ボールミルを用いて３時間
粉砕し粉末とした。この粉末にポリ４フッ化エチレン５
重量％、カーボンブラック１０重量％を加え、混合した
後、加圧成形して厚さ０．２ｍｍのポリアセンシートを
得た。
発明の出願人に係る特開昭６１−２１８０６０号公報の
実施例１に記載している製造方法により、不溶不融性の
ポリアセンのフィルムを合成した。該物質の電気伝導度
を室温で直流４端子法で測定したところ、１０-4Ω-1・
ｃｍ-1であった。元素分析によると、水素原子／炭素原
子の原子比は０．２７であった。ＢＥＴ法による比表面
積は、２１００ｍ2 ／ｇと極めて大きな値であった。次
に該ポリアセンフィルムを、ボールミルを用いて３時間
粉砕し粉末とした。この粉末にポリ４フッ化エチレン５
重量％、カーボンブラック１０重量％を加え、混合した
後、加圧成形して厚さ０．２ｍｍのポリアセンシートを
得た。
【００２０】次に、このポリアセンシート及び硼珪酸塩
のガラス繊維不織布から成るセパレーターをディスク状
に打ち抜き２００℃で３時間真空乾燥した後に、ジャム
ポットに入れて保管した。ポリプロピレンを射出成形し
たガスケットを、１００℃３時間真空乾燥した後に、ジ
ャムポットに入れて保管した。
のガラス繊維不織布から成るセパレーターをディスク状
に打ち抜き２００℃で３時間真空乾燥した後に、ジャム
ポットに入れて保管した。ポリプロピレンを射出成形し
たガスケットを、１００℃３時間真空乾燥した後に、ジ
ャムポットに入れて保管した。
【００２１】ＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ相当のオーステナイト
／フェライト二相ステンレス鋼から成る正極缶内底部に
導電性ペーストを塗布した後、前述したポリアセンシー
トを載置して、上部より圧着した後、１００℃で３０分
間乾燥した。同様に、ＳＵＳ３０４相当のステンレス鋼
から成る負極缶内底部に導電性ペーストを塗布した後、
前述したポリアセンシートを載置して、上部より圧着し
た後、１００℃で３０分間乾燥した。
／フェライト二相ステンレス鋼から成る正極缶内底部に
導電性ペーストを塗布した後、前述したポリアセンシー
トを載置して、上部より圧着した後、１００℃で３０分
間乾燥した。同様に、ＳＵＳ３０４相当のステンレス鋼
から成る負極缶内底部に導電性ペーストを塗布した後、
前述したポリアセンシートを載置して、上部より圧着し
た後、１００℃で３０分間乾燥した。
【００２２】トリエチルメチルアンモニウムテトラフル
オロボレートをプロピレンカーボネイトに１ｍｏｌ／ｌ
の濃度で溶解して調製した電解液を、上記正極に所定量
注入して、セパレーターを載置した。また、該電解液を
負極にも同様に注入した後、第１図に示すような直径
６．８ｍｍ高さ０．９６ｍｍのコイン型（ボタン型）有
機電解質電池を組み立てた。尚、上述した組立作業はす
べて除湿ルーム内で行った。
オロボレートをプロピレンカーボネイトに１ｍｏｌ／ｌ
の濃度で溶解して調製した電解液を、上記正極に所定量
注入して、セパレーターを載置した。また、該電解液を
負極にも同様に注入した後、第１図に示すような直径
６．８ｍｍ高さ０．９６ｍｍのコイン型（ボタン型）有
機電解質電池を組み立てた。尚、上述した組立作業はす
べて除湿ルーム内で行った。
【００２３】以上のようにして作製した本発明有機電解
質電池を、温度７０℃，印加電圧２．８Ｖの条件で５０
０時間高温保存を行った。高温保存前後の交流内部抵抗
（１ｋＨｚ，１ｍＡ）を表１に示す。
質電池を、温度７０℃，印加電圧２．８Ｖの条件で５０
０時間高温保存を行った。高温保存前後の交流内部抵抗
（１ｋＨｚ，１ｍＡ）を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】比較例１ テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレートをプ
ロピレンカーボネイトに１ｍｏｌ／ｌの濃度で溶解して
調製した電解液を用いて、実施例１と同様に有機電解質
電池を組み立て高温保存を行った。高温保存前後の交流
内部抵抗（１ｋＨｚ，１ｍＡ）を表１に示す。
ロピレンカーボネイトに１ｍｏｌ／ｌの濃度で溶解して
調製した電解液を用いて、実施例１と同様に有機電解質
電池を組み立て高温保存を行った。高温保存前後の交流
内部抵抗（１ｋＨｚ，１ｍＡ）を表１に示す。
【００２６】比較例２ トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレート
をプロピレンカーボネイトに１ｍｏｌ／ｌの濃度で溶解
して調製した電解液と、ＳＵＳ３０４相当のステンレス
鋼から成る正極缶とを用いて、実施例１と同様に有機電
解質電池を組み立て高温保存を行った。高温保存前後の
交流内部抵抗（１ｋＨｚ，１ｍＡ）を表１に示す。
をプロピレンカーボネイトに１ｍｏｌ／ｌの濃度で溶解
して調製した電解液と、ＳＵＳ３０４相当のステンレス
鋼から成る正極缶とを用いて、実施例１と同様に有機電
解質電池を組み立て高温保存を行った。高温保存前後の
交流内部抵抗（１ｋＨｚ，１ｍＡ）を表１に示す。
【００２７】比較例３ テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレートをプ
ロピレンカーボネイトに１ｍｏｌ／ｌの濃度で溶解して
調製した電解液と、ＳＵＳ３０４相当のステンレス鋼か
ら成る正極缶とを用いて、実施例１と同様に有機電解質
電池を組み立て高温保存を行った。高温保存前後の交流
内部抵抗（１ｋＨｚ，１ｍＡ）を表１に示す。
ロピレンカーボネイトに１ｍｏｌ／ｌの濃度で溶解して
調製した電解液と、ＳＵＳ３０４相当のステンレス鋼か
ら成る正極缶とを用いて、実施例１と同様に有機電解質
電池を組み立て高温保存を行った。高温保存前後の交流
内部抵抗（１ｋＨｚ，１ｍＡ）を表１に示す。
【００２８】表１において、本発明品と従来品とを比較
する。本発明品は２．５Ｖを上回る高温保存前後におい
て交流内部抵抗の変化が小さく、高温保存性に優れてい
る。
する。本発明品は２．５Ｖを上回る高温保存前後におい
て交流内部抵抗の変化が小さく、高温保存性に優れてい
る。
【図１】本発明の一実施例によるコイン型（ボタン）型
電池の断面図。
電池の断面図。
１：正極缶 ２，２’：ポリアセン系有機半導体からなるシート ３，３’：導電性ペースト ４：ガスケット ５：セパレーター ６：負極缶 ７：電解液
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ａ (72)発明者 佐竹 久史 大阪府大阪市都島区友淵町１丁目６番２− 303号 (72)発明者 矢田 静邦 兵庫県加古郡播磨町宮西２丁目６番13号 (72)発明者 原田 豊郎 仙台市太白区西多賀５丁目30番１号 (72)発明者 早坂 豊夫 仙台市太白区西多賀５丁目30番１号 (72)発明者 篠田 勇 仙台市太白区西多賀５丁目30番１号
Claims (1)
- 【請求項１】 正極缶と、ポリアセン系骨格構造を含有
する有機半導体から成る正極及び負極と、セパレーター
と、ガスケットと、負極缶と、有機電解液とから構成さ
れるコイン型有機電解質電池において、正極缶がオース
テナイト／フェライト二相ステンレス鋼から成り、か
つ、有機電解液が下記式で示されるテトラアルキルアン
モニウム塩の有機溶媒液であることを特徴とする有機電
解質電池。 【化１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13718395A JP3174804B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 有機電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13718395A JP3174804B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 有機電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08306365A true JPH08306365A (ja) | 1996-11-22 |
| JP3174804B2 JP3174804B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=15192752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13718395A Expired - Fee Related JP3174804B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 有機電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3174804B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001095411A1 (fr) * | 2000-06-05 | 2001-12-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Materiau d'obturation pour element electrochimique et element electrochimique contenant ce materiau |
| JP2002025607A (ja) * | 2000-07-12 | 2002-01-25 | Sony Corp | 電 池 |
| US6635387B2 (en) | 2000-03-20 | 2003-10-21 | Johan C. Fitter | Method and apparatus for achieving prolonged battery life |
| US6899978B2 (en) | 2000-12-18 | 2005-05-31 | Johan Christiaan Fitter | Electrochemical cell |
| US7510806B2 (en) | 2003-05-09 | 2009-03-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Lithium secondary battery including a lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide electrolyte and a glass fiber separator |
-
1995
- 1995-05-10 JP JP13718395A patent/JP3174804B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6635387B2 (en) | 2000-03-20 | 2003-10-21 | Johan C. Fitter | Method and apparatus for achieving prolonged battery life |
| WO2001095411A1 (fr) * | 2000-06-05 | 2001-12-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Materiau d'obturation pour element electrochimique et element electrochimique contenant ce materiau |
| JP2002025607A (ja) * | 2000-07-12 | 2002-01-25 | Sony Corp | 電 池 |
| US6899978B2 (en) | 2000-12-18 | 2005-05-31 | Johan Christiaan Fitter | Electrochemical cell |
| US7510806B2 (en) | 2003-05-09 | 2009-03-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Lithium secondary battery including a lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide electrolyte and a glass fiber separator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3174804B2 (ja) | 2001-06-11 |
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