JPH09213374A - 角型電池 - Google Patents
角型電池Info
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- JPH09213374A JPH09213374A JP8016748A JP1674896A JPH09213374A JP H09213374 A JPH09213374 A JP H09213374A JP 8016748 A JP8016748 A JP 8016748A JP 1674896 A JP1674896 A JP 1674896A JP H09213374 A JPH09213374 A JP H09213374A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- electrode plate
- battery
- negative electrode
- wound
- Prior art date
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 容積当たりの容量の大きな角型電池を得る。
【解決手段】 帯状の正および負の電極板をセパレータ
を介して巻回した巻き構造を有する発電要素を角柱状の
容器に収容した角型電池において、一方の極性の電極板
の両面および長手方向の端部をセパレータで覆うと共
に、一方の電極板の端部から最初の折れ曲げ部までの間
の内側部分であって、最初の折れ曲げ部の近傍の位置に
他方の極性の電極板の先端部がセパレータを挟んで位置
するとともに、他方の電極板は、一方の電極板の先端部
で折り曲げられた後に、一方の電極板に対向してセパレ
ータを挟んで巻回されており、全面にわたり電極板は異
なる極性の電極板と対向する。
を介して巻回した巻き構造を有する発電要素を角柱状の
容器に収容した角型電池において、一方の極性の電極板
の両面および長手方向の端部をセパレータで覆うと共
に、一方の電極板の端部から最初の折れ曲げ部までの間
の内側部分であって、最初の折れ曲げ部の近傍の位置に
他方の極性の電極板の先端部がセパレータを挟んで位置
するとともに、他方の電極板は、一方の電極板の先端部
で折り曲げられた後に、一方の電極板に対向してセパレ
ータを挟んで巻回されており、全面にわたり電極板は異
なる極性の電極板と対向する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、角型電池、とくに
小型の電子機器の電源用の角型電池に関し、容積当たり
の容量の大きな角型電池に関する。
小型の電子機器の電源用の角型電池に関し、容積当たり
の容量の大きな角型電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】小型の電子機器用の電池として、リチウ
ム電池、リチウムイオン二次電池、ニッカド電池等が用
いられている。これらの電池は、正極と負極の活物質を
集電体上に塗布した帯状の正負の電極板をセパレータを
介して積層して巻回した構造のものが広く用いられてい
る。これは、巻回して円筒型としたものは、電極とセパ
レータとをほぼ全面にわたり均一に接触することができ
るので、電池の特性面においても優れたものを容易に得
ることができるからである。
ム電池、リチウムイオン二次電池、ニッカド電池等が用
いられている。これらの電池は、正極と負極の活物質を
集電体上に塗布した帯状の正負の電極板をセパレータを
介して積層して巻回した構造のものが広く用いられてい
る。これは、巻回して円筒型としたものは、電極とセパ
レータとをほぼ全面にわたり均一に接触することができ
るので、電池の特性面においても優れたものを容易に得
ることができるからである。
【０００３】ところが、電池を使用する機器は、一般に
は角型の形状を有しており、機器内部の限定された空間
を有効に利用するためには、電池の形状は角型、すなわ
ち直方体等の多角柱体の外形を有していることが求めれ
ている。角型電池には、円筒型電池に使用するような長
尺状の正極板と負極板をセパレータを介して積層した巻
き構造のもの、短冊状の正極板、負極板をセパレータで
包んで積層する等の方法によって製造されている。
は角型の形状を有しており、機器内部の限定された空間
を有効に利用するためには、電池の形状は角型、すなわ
ち直方体等の多角柱体の外形を有していることが求めれ
ている。角型電池には、円筒型電池に使用するような長
尺状の正極板と負極板をセパレータを介して積層した巻
き構造のもの、短冊状の正極板、負極板をセパレータで
包んで積層する等の方法によって製造されている。
【０００４】図３は、巻き構造を有する電池の一例を説
明する図であり、巻回した軸に垂直な面で切断した断面
図である。セパレータ１を介して、負極板２と正極板３
を積層して巻回しており、外周部のセパレータを巻き止
めテープ４によって固定して発電要素として電池容器５
に収容している。このような電池では、電池の巻き中央
部において両電極板が接触しないようにするために、セ
パレータの重なり部２１が存在するとともに電池反応に
は寄与しない負極板同士の対向部分２２が生じていた。
さらに、発電要素の外周部分２３においても、多重にセ
パレータが存在する部分が存在している。
明する図であり、巻回した軸に垂直な面で切断した断面
図である。セパレータ１を介して、負極板２と正極板３
を積層して巻回しており、外周部のセパレータを巻き止
めテープ４によって固定して発電要素として電池容器５
に収容している。このような電池では、電池の巻き中央
部において両電極板が接触しないようにするために、セ
パレータの重なり部２１が存在するとともに電池反応に
は寄与しない負極板同士の対向部分２２が生じていた。
さらに、発電要素の外周部分２３においても、多重にセ
パレータが存在する部分が存在している。
【０００５】図３の巻き構造を有する電池の製造工程
を、図４（ａ）〜（ｃ）によって説明する。図４（ａ）
に示すように、まず巻き芯６Ａと巻き芯６Ｂでセパレー
タ１をはさむ、セパレータ切断装置７でセパレータ１が
切断された後、巻き芯６Ａと巻き芯６Ｂはセパレータを
挟んだまま回転し、同時に電極板が供給され、負の電極
板２と正の電極板３が巻き込まれる。次いで、図４
（ｂ）に示すように、正の電極板３が先に正の電極板切
断装置８により規定の長さに切断され、次に負の電極板
２が負の電極板切断装置９により切断される。電極板の
切断後も巻き芯は負の電極板２が完全に巻かれるまで回
転し、負の電極板２が巻かれた後セパレータ１は切断さ
れ、さらに図４（ｃ）に示すように、巻き止めテープ４
が取り付けられる。最後に、巻き芯６Ａと６Ｂが電極板
の巻きテンションに影響を与えないように抜かれ、発電
要素が完成し、所定の電池容器に入れて、電解液を注入
し容器を封口し、図３に示した電池が得られる。
を、図４（ａ）〜（ｃ）によって説明する。図４（ａ）
に示すように、まず巻き芯６Ａと巻き芯６Ｂでセパレー
タ１をはさむ、セパレータ切断装置７でセパレータ１が
切断された後、巻き芯６Ａと巻き芯６Ｂはセパレータを
挟んだまま回転し、同時に電極板が供給され、負の電極
板２と正の電極板３が巻き込まれる。次いで、図４
（ｂ）に示すように、正の電極板３が先に正の電極板切
断装置８により規定の長さに切断され、次に負の電極板
２が負の電極板切断装置９により切断される。電極板の
切断後も巻き芯は負の電極板２が完全に巻かれるまで回
転し、負の電極板２が巻かれた後セパレータ１は切断さ
れ、さらに図４（ｃ）に示すように、巻き止めテープ４
が取り付けられる。最後に、巻き芯６Ａと６Ｂが電極板
の巻きテンションに影響を与えないように抜かれ、発電
要素が完成し、所定の電池容器に入れて、電解液を注入
し容器を封口し、図３に示した電池が得られる。
【０００６】以上の工程により製造される巻き構造の電
池は、図３に示すように中央部にセパレータ切断装置７
から巻き芯までの長さ分の無駄なセパレータが存在する
とともに、そのセパレータ１を介して負の電極板２同士
が対面している部分が生じ、さらに正の電極板を囲むセ
パレータの外周分が余分に必要となり、巻き止めテープ
４が必要となる。また、他の方法を採用しても、巻き芯
部には、同極性の極板同士が対向する部分が生じること
は避けられなかった。
池は、図３に示すように中央部にセパレータ切断装置７
から巻き芯までの長さ分の無駄なセパレータが存在する
とともに、そのセパレータ１を介して負の電極板２同士
が対面している部分が生じ、さらに正の電極板を囲むセ
パレータの外周分が余分に必要となり、巻き止めテープ
４が必要となる。また、他の方法を採用しても、巻き芯
部には、同極性の極板同士が対向する部分が生じること
は避けられなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電極板とセ
パレータとを積層した巻いた電池において、巻き構造の
の中央部に無駄なセパレータを存在させることがなく、
また負の電極板と正の電極板が常に対向し、同極性の電
極板同士が対向することのない巻き構造を有する体積効
率、重量効率に優れた電池を提供することを課題とする
ものである。
パレータとを積層した巻いた電池において、巻き構造の
の中央部に無駄なセパレータを存在させることがなく、
また負の電極板と正の電極板が常に対向し、同極性の電
極板同士が対向することのない巻き構造を有する体積効
率、重量効率に優れた電池を提供することを課題とする
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、帯状の正およ
び負の電極板をセパレータを介して巻回した巻き構造を
有する発電要素を角柱状の容器に収容した角型電池にお
いて、巻き芯部において一方の極性の電極板の両面およ
び長手方向の端部をセパレータで覆うと共に、一方の電
極板の端部から最初の折れ曲げ部までの間の内側部分で
あって、最初の折れ曲げ部の近傍の位置に他方の極性の
電極板の先端部がセパレータを挟んで位置するととも
に、他方の電極板は一方の電極板の先端部で折り曲げら
れた後に、一方の電極板に対向してセパレータを挟んで
巻回されており、巻き芯部において全面に極性の異なる
電極板が対向する角型電池である。また、一方の電極板
の両面および長手方向の端部を覆うセパレータが該端部
の近傍において２枚のセパレータを接着したものである
前記の角型電池である。セパレータの接着が加熱溶着に
よって形成されたものである前記の角型電池である。ま
た、セパレータは両電極板の終端部を超えて巻回され、
セパレータの終端部は既に巻回されたセパレータに接合
された前記の角型電池である。リチウムイオン二次電池
である前記の角型電池である。
び負の電極板をセパレータを介して巻回した巻き構造を
有する発電要素を角柱状の容器に収容した角型電池にお
いて、巻き芯部において一方の極性の電極板の両面およ
び長手方向の端部をセパレータで覆うと共に、一方の電
極板の端部から最初の折れ曲げ部までの間の内側部分で
あって、最初の折れ曲げ部の近傍の位置に他方の極性の
電極板の先端部がセパレータを挟んで位置するととも
に、他方の電極板は一方の電極板の先端部で折り曲げら
れた後に、一方の電極板に対向してセパレータを挟んで
巻回されており、巻き芯部において全面に極性の異なる
電極板が対向する角型電池である。また、一方の電極板
の両面および長手方向の端部を覆うセパレータが該端部
の近傍において２枚のセパレータを接着したものである
前記の角型電池である。セパレータの接着が加熱溶着に
よって形成されたものである前記の角型電池である。ま
た、セパレータは両電極板の終端部を超えて巻回され、
セパレータの終端部は既に巻回されたセパレータに接合
された前記の角型電池である。リチウムイオン二次電池
である前記の角型電池である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の電池を図面を参照して説
明する。図１は本発明の一実施例を説明する図であり、
巻回する軸に垂直な面で切断した断面図である。発電要
素が電池容器５に収容されており、発電要素は負の電極
板２の端部１０の近傍のセパレータ接着部１１において
２枚のセパレータ１が接着されている。そして、負の電
極板の端部１０と最初の折れ曲げ部１２の間にあって、
最初の折れ曲げ部の近傍の内側面に正の電極板の先端１
３が位置し、正の電極板は、負の電極板の端部で折り曲
げられて負の電極板とセパレータを介して積層されて巻
回されている。セパレータは所定の長さの正の電極板の
終端部１４および負の電極板の終端部１５を超えて伸び
ており、セパレータの終端部は、既に巻回されたセパレ
ータ上の接合部１６において接合されている。
明する。図１は本発明の一実施例を説明する図であり、
巻回する軸に垂直な面で切断した断面図である。発電要
素が電池容器５に収容されており、発電要素は負の電極
板２の端部１０の近傍のセパレータ接着部１１において
２枚のセパレータ１が接着されている。そして、負の電
極板の端部１０と最初の折れ曲げ部１２の間にあって、
最初の折れ曲げ部の近傍の内側面に正の電極板の先端１
３が位置し、正の電極板は、負の電極板の端部で折り曲
げられて負の電極板とセパレータを介して積層されて巻
回されている。セパレータは所定の長さの正の電極板の
終端部１４および負の電極板の終端部１５を超えて伸び
ており、セパレータの終端部は、既に巻回されたセパレ
ータ上の接合部１６において接合されている。
【００１０】図２は、本発明の電池の製造工程の一例を
説明する図である。図２（ａ）に示すように、負の電極
板の両面に配置した２枚のセパレータをセパレータ接着
切断装置１７により接着後切断する。セパレータの接着
は加熱溶着、圧接、超音波接着、接着剤塗布による接着
等の方法によって行うことができる。 次に、図２
（ｂ）に示すように接着された２枚のセパレータ１の間
に負の電極板２が差し込まれる。負の電極板２がセパレ
ータ１に差し込まれたまま、巻き芯６Ａと巻き芯６Ｂの
間に移動する。次いで、図２（ｃ）に示すように正の電
極３が反対の方向より巻き芯６Ａと巻き芯６Ｂの間に移
動し、巻き芯６Ａと巻き芯６Ｂが正の電極板３、セパレ
ータ１、負の電極板２を挟み、正の電極板が内側となる
ように巻回する。正の電極板３は正の電極板切断装置８
により所定の長さに切断される。また、図２（ｄ）に示
すように、負の電極板切断装置９により所定の長さに切
断され、電極板が巻かれた後、図２（ｅ）に示すよう
に、セパレータは既に巻回されたセパレータとセパレー
タ接合部１６において熱溶着される。巻き芯６Ａと巻き
芯６Ｂが電極板の巻きテンションに影響を与えないよう
に引き抜かれ、図１に示される電池の発電要素が完成す
る。
説明する図である。図２（ａ）に示すように、負の電極
板の両面に配置した２枚のセパレータをセパレータ接着
切断装置１７により接着後切断する。セパレータの接着
は加熱溶着、圧接、超音波接着、接着剤塗布による接着
等の方法によって行うことができる。 次に、図２
（ｂ）に示すように接着された２枚のセパレータ１の間
に負の電極板２が差し込まれる。負の電極板２がセパレ
ータ１に差し込まれたまま、巻き芯６Ａと巻き芯６Ｂの
間に移動する。次いで、図２（ｃ）に示すように正の電
極３が反対の方向より巻き芯６Ａと巻き芯６Ｂの間に移
動し、巻き芯６Ａと巻き芯６Ｂが正の電極板３、セパレ
ータ１、負の電極板２を挟み、正の電極板が内側となる
ように巻回する。正の電極板３は正の電極板切断装置８
により所定の長さに切断される。また、図２（ｄ）に示
すように、負の電極板切断装置９により所定の長さに切
断され、電極板が巻かれた後、図２（ｅ）に示すよう
に、セパレータは既に巻回されたセパレータとセパレー
タ接合部１６において熱溶着される。巻き芯６Ａと巻き
芯６Ｂが電極板の巻きテンションに影響を与えないよう
に引き抜かれ、図１に示される電池の発電要素が完成す
る。
【００１１】また、図２（ａ）では、負の電極板の両面
のセパレータを接着して端部を覆う方法を示したが、一
枚のセパレータを端部で折り曲げて両面に配置し、負の
電極板の両面および端部を覆っても良い。本発明の電池
は、正極板と負極板を帯状に形成することができるもの
について広く適用することができるが、とくにリチウム
イオン二次電池などのリチウム二次電池、リチウム一次
電池、ニッケル水素電池、ニッカド電池等に好ましく適
用することができるのである。
のセパレータを接着して端部を覆う方法を示したが、一
枚のセパレータを端部で折り曲げて両面に配置し、負の
電極板の両面および端部を覆っても良い。本発明の電池
は、正極板と負極板を帯状に形成することができるもの
について広く適用することができるが、とくにリチウム
イオン二次電池などのリチウム二次電池、リチウム一次
電池、ニッケル水素電池、ニッカド電池等に好ましく適
用することができるのである。
【００１２】また、図１で示した電池では、厚みは、セ
パレータ８枚分、負の電極板４枚分、および正の電極板
３枚分に相当する厚みとなるが、図３で示した従来の方
法によって製造した電池に比べて、セパレータ６枚分、
負の電極板１枚分および巻き止めテープの厚さだけ電池
の厚みが薄くなる。これは、セパレータの厚さが２５μ
ｍ、負の電極板が１５０μｍ、巻き止めテープが７０μ
ｍのリチウムイオン電池では、３７０μｍの厚さが薄く
なることを意味しており、電池の厚さを小さくしたり、
あるいは電池の容量を大きくすることができる。
パレータ８枚分、負の電極板４枚分、および正の電極板
３枚分に相当する厚みとなるが、図３で示した従来の方
法によって製造した電池に比べて、セパレータ６枚分、
負の電極板１枚分および巻き止めテープの厚さだけ電池
の厚みが薄くなる。これは、セパレータの厚さが２５μ
ｍ、負の電極板が１５０μｍ、巻き止めテープが７０μ
ｍのリチウムイオン電池では、３７０μｍの厚さが薄く
なることを意味しており、電池の厚さを小さくしたり、
あるいは電池の容量を大きくすることができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の電池は、巻き芯の中央部におい
て、同一の極性の電極板が対向したり、不要なセパレー
タが存在したりすることはなく、また外周部に二重にセ
パレータが存在することはないので、容積効率に優れた
角型電池を得ることができる。
て、同一の極性の電極板が対向したり、不要なセパレー
タが存在したりすることはなく、また外周部に二重にセ
パレータが存在することはないので、容積効率に優れた
角型電池を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を説明する図である。
【図２】本発明の電池の製造工程の一例を説明する図で
ある。
ある。
【図３】従来の巻き構造を有する電池の一例を説明する
図である。
図である。
【図４】従来の巻き構造を有する電池の製造工程を説明
する図である。
する図である。
１…セパレータ、２…負の電極板、３…正の電極板、４
…巻き止めテープ、５…電池容器、６Ａ、６Ｂ…巻き
芯、７…セパレータ切断装置、８…正の電極板切断装
置、９…負の電極板切断装置、１０…負の電極板の端
部、１１…セパレータ接着部、１２…最初の折れ曲げ
部、１３…正の電極板の先端、１４…正の電極板の終端
部、１５…負の電極板の終端部、１６…セパレータ上の
接合部、１７…セパレータ接着切断装置、２１…セパレ
ータの重なり部、２２…負極板同士の対向部分２２、２
３…電池の外周部分
…巻き止めテープ、５…電池容器、６Ａ、６Ｂ…巻き
芯、７…セパレータ切断装置、８…正の電極板切断装
置、９…負の電極板切断装置、１０…負の電極板の端
部、１１…セパレータ接着部、１２…最初の折れ曲げ
部、１３…正の電極板の先端、１４…正の電極板の終端
部、１５…負の電極板の終端部、１６…セパレータ上の
接合部、１７…セパレータ接着切断装置、２１…セパレ
ータの重なり部、２２…負極板同士の対向部分２２、２
３…電池の外周部分
Claims (5)
- 【請求項１】 帯状の正および負の電極板をセパレータ
を介して巻回した巻き構造を有する発電要素を角柱状の
容器に収容した角型電池において、巻き芯部において一
方の極性の電極板の両面および長手方向の端部をセパレ
ータで覆うと共に、一方の電極板の端部から最初の折れ
曲げ部までの間の内側部分にあって、最初の折れ曲げ部
の近傍の位置に他方の極性の電極板の先端部がセパレー
タを挟んで位置するとともに、他方の電極板は一方の電
極板の先端部で折り曲げられた後に、一方の電極板に対
向してセパレータを挟んで巻回されており、巻き芯部に
おいて全面に極性の異なる電極板が対向することを特徴
とする角型電池。 - 【請求項２】 一方の電極板の両面および長手方向の端
部を覆うセパレータが該端部の近傍において２枚のセパ
レータを接着したものであることを特徴とする請求項１
記載の角型電池。 - 【請求項３】 セパレータの接着が加熱溶着によって形
成されたものであることを特徴とする請求項２記載の角
型電池。 - 【請求項４】 セパレータは両電極板の終端部を超えて
巻回され、セパレータの終端部は既に巻回されたセパレ
ータ上に接合されたものであることを特徴とする請求項
１〜３項のいずれかに記載の角型電池。 - 【請求項５】 リチウムイオン二次電池であることを特
徴とする請求項１〜４記載の角型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01674896A JP3240109B2 (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 角型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01674896A JP3240109B2 (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 角型電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213374A true JPH09213374A (ja) | 1997-08-15 |
| JP3240109B2 JP3240109B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=11924895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01674896A Expired - Lifetime JP3240109B2 (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 角型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3240109B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002343411A (ja) * | 2001-05-14 | 2002-11-29 | Ckd Corp | 巻取装置及び巻回素子の製造方法 |
| WO2003017411A1 (en) * | 2001-08-06 | 2003-02-27 | Sony Corporation | Non-aqueous electrolytic battery and its manufacturing method |
| US7255958B2 (en) | 2003-05-23 | 2007-08-14 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Cell having flat wound electrode assembly and method of producing such cell |
| JP2011165670A (ja) * | 2011-03-28 | 2011-08-25 | Ckd Corp | 巻取装置及び巻回素子の製造方法 |
| JP2013004195A (ja) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Toyota Motor Corp | 捲回型電池、及び捲回型電池の製造方法 |
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