JP2001076701A - 筒形アルカリ電池 - Google Patents
筒形アルカリ電池Info
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- JP2001076701A JP2001076701A JP25304199A JP25304199A JP2001076701A JP 2001076701 A JP2001076701 A JP 2001076701A JP 25304199 A JP25304199 A JP 25304199A JP 25304199 A JP25304199 A JP 25304199A JP 2001076701 A JP2001076701 A JP 2001076701A
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- battery
- positive electrode
- valve chamber
- electrode terminal
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 繰り返し用いることのできる防爆機構を有す
る筒形アルカリ電池を提供すること。 【解決手段】 発電要素が充填され、ガスケットを介し
て開口部が負極端子板で封口された有底筒状の正極缶、
およびキャップ状の正極端子板を具備する筒形アルカリ
電池において、前記キャップ状正極端子板と前記電池ケ
ースの底面が形成する弁室内に、圧縮状態の弾性弁体を
装備し、少なくとも電池内部から前記弁室に通ずる排気
孔を前記底面に設け、前記弁室内の弾性弁体によって前
記排気孔を密閉する。
る筒形アルカリ電池を提供すること。 【解決手段】 発電要素が充填され、ガスケットを介し
て開口部が負極端子板で封口された有底筒状の正極缶、
およびキャップ状の正極端子板を具備する筒形アルカリ
電池において、前記キャップ状正極端子板と前記電池ケ
ースの底面が形成する弁室内に、圧縮状態の弾性弁体を
装備し、少なくとも電池内部から前記弁室に通ずる排気
孔を前記底面に設け、前記弁室内の弾性弁体によって前
記排気孔を密閉する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池の防爆機構の
改良に関するものである。
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からの筒形アルカリ電池は、有底円
筒形の正極缶内にあらかじめ筒状に加圧成型した成型合
剤を圧入嵌合し、上記正極缶内の開口部がガスケットを
介して負極端子板で封止される構造を有する。そして、
電池内部の圧力が上昇した場合などに破裂する危険性を
回避するために、防爆機構を採用している。この防爆機
構を図面を参照しながら説明する。図６は、従来からの
防爆機構を有する筒形アルカリ電池の概略半断面図であ
る。この防爆機構はつぎのようなものである。すなわ
ち、負極端子板６と正極缶（電池ケース）１のあいだに
配され、例えばポリアミド（ナイロン）、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンなどの樹脂から構成されるガスケット
５の一部に薄肉部１３を形成する。そして、何らかの原
因で電池の内圧が異常に高まった場合、この薄肉部１３
が破断し、内部のガスがその破断部分および負極端子板
に設けられた排気孔１０を通して安全に放出されるので
ある（例えば、特開昭５９−１３９５４９号および特開
昭６０−６２０５９号各公報）。
筒形の正極缶内にあらかじめ筒状に加圧成型した成型合
剤を圧入嵌合し、上記正極缶内の開口部がガスケットを
介して負極端子板で封止される構造を有する。そして、
電池内部の圧力が上昇した場合などに破裂する危険性を
回避するために、防爆機構を採用している。この防爆機
構を図面を参照しながら説明する。図６は、従来からの
防爆機構を有する筒形アルカリ電池の概略半断面図であ
る。この防爆機構はつぎのようなものである。すなわ
ち、負極端子板６と正極缶（電池ケース）１のあいだに
配され、例えばポリアミド（ナイロン）、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンなどの樹脂から構成されるガスケット
５の一部に薄肉部１３を形成する。そして、何らかの原
因で電池の内圧が異常に高まった場合、この薄肉部１３
が破断し、内部のガスがその破断部分および負極端子板
に設けられた排気孔１０を通して安全に放出されるので
ある（例えば、特開昭５９−１３９５４９号および特開
昭６０−６２０５９号各公報）。
【０００３】ここで、図７に、従来の防爆機構を説明す
るための、図６に示す筒形アルカリ電池の部分拡大図を
示す。図７に示すように、電池の内圧が上昇した場合、
防爆機構として薄肉部１３が破断し、ガスはこの部分を
通じて電池外へ排出されるが、同時に電池の内部充填物
も漏出し得るという問題があった。上記のような防爆機
構は、いったん動作すると、電池外へ通じる漏液経路が
形成され、漏液を止めることができない。したがって、
ガスを放出した後に発電可能な電池であっても、もはや
使用することはできない。また、ガスケットの薄肉部１
３を破断させるためには、破断した薄肉部１３の部分が
収容される空間を電池内に設ける必要があり、負極端子
板６とガスケット５のあいだの封口部に余分な空間を確
保しなければならない。このため電池内に発電要素を充
填するための充分な空間を確保することができないとい
う問題もあった。一方、従来の筒形アルカリ電池におい
ては、図６に示すように、正極端子板９と正極缶１との
あいだに余分な空間があった。
るための、図６に示す筒形アルカリ電池の部分拡大図を
示す。図７に示すように、電池の内圧が上昇した場合、
防爆機構として薄肉部１３が破断し、ガスはこの部分を
通じて電池外へ排出されるが、同時に電池の内部充填物
も漏出し得るという問題があった。上記のような防爆機
構は、いったん動作すると、電池外へ通じる漏液経路が
形成され、漏液を止めることができない。したがって、
ガスを放出した後に発電可能な電池であっても、もはや
使用することはできない。また、ガスケットの薄肉部１
３を破断させるためには、破断した薄肉部１３の部分が
収容される空間を電池内に設ける必要があり、負極端子
板６とガスケット５のあいだの封口部に余分な空間を確
保しなければならない。このため電池内に発電要素を充
填するための充分な空間を確保することができないとい
う問題もあった。一方、従来の筒形アルカリ電池におい
ては、図６に示すように、正極端子板９と正極缶１との
あいだに余分な空間があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上に鑑
み、防爆機構のために発電要素の充填体積を犠牲にせ
ず、発電要素の充填量を増大できる円筒型電池を提供す
ることを目的とする。本発明は、防爆機構が作動しても
漏液路を形成しない円筒型電池を提供することを目的と
する。
み、防爆機構のために発電要素の充填体積を犠牲にせ
ず、発電要素の充填量を増大できる円筒型電池を提供す
ることを目的とする。本発明は、防爆機構が作動しても
漏液路を形成しない円筒型電池を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決するために、発電要素が充填され、ガスケットを
介して開口部が負極端子板で封口された有底筒状の正極
缶、およびキャップ状の正極端子板を具備する筒形アル
カリ電池において、前記キャップ状正極端子板と前記電
池ケースの底面とが形成する弁室内に圧縮状態の弾性弁
体を装備し、少なくとも電池内部から前記弁室に通ずる
排気孔を前記底面に設け、前記弁室内の弾性弁体によっ
て前記排気孔を密閉することとした。この場合、前記キ
ャップ状正極端子板が、前記弁室から電池外部に通ずる
排気孔を有していてもよい。この場合、前記キャップ状
正極端子板の鍔部と電池ケースの底面とが、溶接用突起
部を介して固着され、前記鍔部と電池ケースの底面の間
に空隙を有するのが好ましい。また、前記キャップ状正
極端子板の鍔部に、前記弁室内および電池外部に通ずる
凹状の溝を放射状に形成するのも好ましい。さらに、前
記キャップ状正極端子板の鍔部の外周縁部を、熱収縮性
の外装材で被覆するのも好ましい。
を解決するために、発電要素が充填され、ガスケットを
介して開口部が負極端子板で封口された有底筒状の正極
缶、およびキャップ状の正極端子板を具備する筒形アル
カリ電池において、前記キャップ状正極端子板と前記電
池ケースの底面とが形成する弁室内に圧縮状態の弾性弁
体を装備し、少なくとも電池内部から前記弁室に通ずる
排気孔を前記底面に設け、前記弁室内の弾性弁体によっ
て前記排気孔を密閉することとした。この場合、前記キ
ャップ状正極端子板が、前記弁室から電池外部に通ずる
排気孔を有していてもよい。この場合、前記キャップ状
正極端子板の鍔部と電池ケースの底面とが、溶接用突起
部を介して固着され、前記鍔部と電池ケースの底面の間
に空隙を有するのが好ましい。また、前記キャップ状正
極端子板の鍔部に、前記弁室内および電池外部に通ずる
凹状の溝を放射状に形成するのも好ましい。さらに、前
記キャップ状正極端子板の鍔部の外周縁部を、熱収縮性
の外装材で被覆するのも好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、従来の筒形アルカリ電
池において、少なくとも弁室を形成する前記電池ケース
の底面部分に排気孔を設け、前記弁室内に圧縮状態の弾
性弁体を装備し、前記底面の排気孔を密閉することを特
徴とする。すなわち、本発明においては、前記弾性弁体
が防爆機能を発揮する。そして、この弾性弁体は、正極
缶の底部に設けられた排気孔を密閉しているため、内圧
上昇時に内部のガスを放出した後であっても密閉性を確
保し、内部充填物が電池外に漏出することを防止する。
また、電池内容積の拡大による電池容量の向上を実現す
ることができる。ここで、図１を参照しながら、本発明
にかかる筒形アルカリ電池の防爆機構について説明す
る。図１は、本発明の防爆機構を有する筒形アルカリ電
池の概略半断面図である。
池において、少なくとも弁室を形成する前記電池ケース
の底面部分に排気孔を設け、前記弁室内に圧縮状態の弾
性弁体を装備し、前記底面の排気孔を密閉することを特
徴とする。すなわち、本発明においては、前記弾性弁体
が防爆機能を発揮する。そして、この弾性弁体は、正極
缶の底部に設けられた排気孔を密閉しているため、内圧
上昇時に内部のガスを放出した後であっても密閉性を確
保し、内部充填物が電池外に漏出することを防止する。
また、電池内容積の拡大による電池容量の向上を実現す
ることができる。ここで、図１を参照しながら、本発明
にかかる筒形アルカリ電池の防爆機構について説明す
る。図１は、本発明の防爆機構を有する筒形アルカリ電
池の概略半断面図である。
【０００７】図１に示すように、正極缶１の開口部側に
はガスケット５および負極端子板６を配置するが、ここ
には防爆機構を設けない。その代わりに、正極缶１の底
面において、キャップ状の正極端子板９とのあいだで形
成する弁室に面する部分に、排気孔１０ａを設ける。そ
して、キャップ状正極端子板９に電池外部へガスを誘導
する排気孔１０ｂを設ける。ここで、キャップ状正極端
子板９を、例えばスポット溶接法などで正極缶１に固着
させる場合は、溶接部以外の部分で弁室が電池外部に解
放されており、キャップ状正極端子板９に排気孔１０ｂ
を設けなくてもよい。すなわち、本発明の筒形アルカリ
電池においては、キャップ状正極端子板９の鍔部と電池
ケースの底面とを、溶接用突起部９ｂを介して固着し、
前記鍔部と電池ケースの底面の間に空隙を設けてもよ
い。この様子を図３に示す。図３は、本発明の筒形アル
カリ電池の概略半断面図である。そして、正極缶１とキ
ャップ状正極端子板９とによって形成される弁室内に、
圧縮状態の弾性弁体１２を装備する。ここで、図２を参
照する。図２は、本発明の防爆機構を説明するための、
図１に示す筒形アルカリ電池の部分拡大図である。
はガスケット５および負極端子板６を配置するが、ここ
には防爆機構を設けない。その代わりに、正極缶１の底
面において、キャップ状の正極端子板９とのあいだで形
成する弁室に面する部分に、排気孔１０ａを設ける。そ
して、キャップ状正極端子板９に電池外部へガスを誘導
する排気孔１０ｂを設ける。ここで、キャップ状正極端
子板９を、例えばスポット溶接法などで正極缶１に固着
させる場合は、溶接部以外の部分で弁室が電池外部に解
放されており、キャップ状正極端子板９に排気孔１０ｂ
を設けなくてもよい。すなわち、本発明の筒形アルカリ
電池においては、キャップ状正極端子板９の鍔部と電池
ケースの底面とを、溶接用突起部９ｂを介して固着し、
前記鍔部と電池ケースの底面の間に空隙を設けてもよ
い。この様子を図３に示す。図３は、本発明の筒形アル
カリ電池の概略半断面図である。そして、正極缶１とキ
ャップ状正極端子板９とによって形成される弁室内に、
圧縮状態の弾性弁体１２を装備する。ここで、図２を参
照する。図２は、本発明の防爆機構を説明するための、
図１に示す筒形アルカリ電池の部分拡大図である。
【０００８】弾性弁体１２は、電池の内圧が何らかの原
因によって上昇した場合に、排気孔１０ａから内部ガス
に押されて幾分収縮する。そして、内部ガスを電池から
弁室へ放出し、さらに排気孔１０ｂなどを経て電池外部
に放出される。この放出により電池内部の圧力が低下す
るとともに、もともと圧縮状態で装備されている弾性弁
体１２が、再び排気孔１０ａを塞ぐのである。このと
き、前記弾性弁体１２は、少なくとも排気孔１０ａを塞
いでいればよいが、排気孔１０ｂを塞いでいてもよい。
このような弾性弁体を構成する材料としては、前述のよ
うな既往を発揮するものであれば特に制限はないが、例
えばニトリル系ゴム、シリコン系ゴム、クロロプレンゴ
ムなどがあげられる。なかでも、経時的な弾性劣化が少
ないという観点から、ニトリルゴムを用いるのが好まし
い。なお、本発明の筒形アルカリ電池のその他の構成要
素については、従来のものであってよい。
因によって上昇した場合に、排気孔１０ａから内部ガス
に押されて幾分収縮する。そして、内部ガスを電池から
弁室へ放出し、さらに排気孔１０ｂなどを経て電池外部
に放出される。この放出により電池内部の圧力が低下す
るとともに、もともと圧縮状態で装備されている弾性弁
体１２が、再び排気孔１０ａを塞ぐのである。このと
き、前記弾性弁体１２は、少なくとも排気孔１０ａを塞
いでいればよいが、排気孔１０ｂを塞いでいてもよい。
このような弾性弁体を構成する材料としては、前述のよ
うな既往を発揮するものであれば特に制限はないが、例
えばニトリル系ゴム、シリコン系ゴム、クロロプレンゴ
ムなどがあげられる。なかでも、経時的な弾性劣化が少
ないという観点から、ニトリルゴムを用いるのが好まし
い。なお、本発明の筒形アルカリ電池のその他の構成要
素については、従来のものであってよい。
【０００９】また、本発明の筒形アルカリ電池の別の態
様においては、図４に示すように、前記キャップ状正極
端子板９の鍔部に、前記弁室内および電池外部に通ずる
凹状の溝９ｃを放射状に形成してもよい。図４は、本発
明の筒形アルカリ電池の概略斜視図である。さらに、図
５に示すように、前記キャップ状正極端子板９の鍔部の
外周縁部を、熱収縮性の外装ラベル１１で被覆してもよ
い。図５は、本発明の筒形アルカリ電池の概略半断面図
である。以下に、実施例を用いて本発明を説明するが、
本発明はこれらのみに限定されるものではない。
様においては、図４に示すように、前記キャップ状正極
端子板９の鍔部に、前記弁室内および電池外部に通ずる
凹状の溝９ｃを放射状に形成してもよい。図４は、本発
明の筒形アルカリ電池の概略斜視図である。さらに、図
５に示すように、前記キャップ状正極端子板９の鍔部の
外周縁部を、熱収縮性の外装ラベル１１で被覆してもよ
い。図５は、本発明の筒形アルカリ電池の概略半断面図
である。以下に、実施例を用いて本発明を説明するが、
本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００１０】
【実施例】《実施例１》つぎに、図１および図２に示す
本発明の防爆機構を有する筒形アルカリ電池（ＬＲ２
０）を作製した。まず、ニッケルメッキ鋼製の正極缶１
の底面およびキャップ状正極端子板９の鍔部に、排気孔
１０ａおよび１０ｂを設けた。そして、正極缶１と正極
端子板９のあいだの弁室にニトリルゴムからなる弾性弁
体１２を挿入したのち、それらを溶接により接合した。
つぎに、二酸化マンガンと黒鉛からなる円筒上に成型さ
れた正極合剤２を挿入、加圧して、正極缶１を圧着さ
せ、セパレータ３を正極合剤２の中空部に挿入した。電
池内側に、水酸化カリウムを主とするアルカリ電解液、
ゲル化剤および亜鉛粉末からなる負極ゲル状物質４を注
入した。一方、防爆機構の付いていない薄型化したナイ
ロン製のガスケット５の中央部に、ニッケルメッキ製の
負極端子板６、真鍮製の負極集電体７およびガスケット
５を一体化した部品を作製した。ついで、この部品を、
正極缶１の開口部付近に円周上に設けた溝上に載せ、正
極缶１の開口部が組立てガスケット５の嵌合部に強く密
着するようにして封口した一体型の電池の外周部に外装
ラベル１１を巻いて本発明の筒形アルカリ電池を作製し
た。
本発明の防爆機構を有する筒形アルカリ電池（ＬＲ２
０）を作製した。まず、ニッケルメッキ鋼製の正極缶１
の底面およびキャップ状正極端子板９の鍔部に、排気孔
１０ａおよび１０ｂを設けた。そして、正極缶１と正極
端子板９のあいだの弁室にニトリルゴムからなる弾性弁
体１２を挿入したのち、それらを溶接により接合した。
つぎに、二酸化マンガンと黒鉛からなる円筒上に成型さ
れた正極合剤２を挿入、加圧して、正極缶１を圧着さ
せ、セパレータ３を正極合剤２の中空部に挿入した。電
池内側に、水酸化カリウムを主とするアルカリ電解液、
ゲル化剤および亜鉛粉末からなる負極ゲル状物質４を注
入した。一方、防爆機構の付いていない薄型化したナイ
ロン製のガスケット５の中央部に、ニッケルメッキ製の
負極端子板６、真鍮製の負極集電体７およびガスケット
５を一体化した部品を作製した。ついで、この部品を、
正極缶１の開口部付近に円周上に設けた溝上に載せ、正
極缶１の開口部が組立てガスケット５の嵌合部に強く密
着するようにして封口した一体型の電池の外周部に外装
ラベル１１を巻いて本発明の筒形アルカリ電池を作製し
た。
【００１１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、正極缶
および正極端子のあいだの空隙である弁室に可逆性の防
爆機構を設けたことにより、内圧が上昇した後であって
も密閉性を確保し、内部充填物が電池外に漏出すること
を防止することが可能な筒形アルカリ電池を得ることが
できる。さらに、電池内容積の拡大により容量の向上し
た多々形アルカリ電池を得ることができる。
および正極端子のあいだの空隙である弁室に可逆性の防
爆機構を設けたことにより、内圧が上昇した後であって
も密閉性を確保し、内部充填物が電池外に漏出すること
を防止することが可能な筒形アルカリ電池を得ることが
できる。さらに、電池内容積の拡大により容量の向上し
た多々形アルカリ電池を得ることができる。
【図１】本発明の防爆機構を有する筒形アルカリ電池の
概略半断面図である。
概略半断面図である。
【図２】本発明の防爆機構を説明するための、図１に示
す筒形アルカリ電池の部分拡大図である。
す筒形アルカリ電池の部分拡大図である。
【図３】本発明の防爆機構を有する筒形アルカリ電池の
概略半断面図である。
概略半断面図である。
【図４】本発明の防爆機構を有する筒形アルカリ電池の
概略斜視図である。
概略斜視図である。
【図５】本発明の防爆機構を有する筒形アルカリ電池の
概略半断面図である。
概略半断面図である。
【図６】従来の防爆機構を有する筒形アルカリ電池の概
略半断面図である。
略半断面図である。
【図７】図６に示す筒形アルカリ電池の部分拡大図であ
る。
る。
１ 正極缶 ２ 正極合剤 ３ セパレータ ４ 負極ゲル状物質 ５ ガスケット ６ 負極端子板 ７ 負極集電体 ８ ワッシャー ９ 正極端子板 ９ｃ 凹状の溝 １０ 排気孔 １１ 外装ラベル １２ 弾性弁体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 元谷 祐司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H012 AA01 BB01 BB11 CC01 DD04 EE01 EE09 GG01
Claims (5)
- 【請求項１】 発電要素が充填され、ガスケットを介し
て開口部が負極端子板で封口された有底筒状の正極缶、
およびキャップ状の正極端子板を具備する筒形アルカリ
電池であって、前記キャップ状正極端子板と前記電池ケ
ースの底面が形成する弁室内に、圧縮状態の弾性弁体を
装備し、少なくとも電池内部から前記弁室に通ずる排気
孔を前記底面に設け、前記弁室内の弾性弁体によって前
記排気孔が密閉されている筒形アルカリ電池。 - 【請求項２】 前記キャップ状正極端子板が、前記弁室
から電池外部に通ずる排気孔を有する請求項１記載の筒
形アルカリ電池。 - 【請求項３】 前記キャップ状正極端子板の鍔部と電池
ケースの底面とが、溶接用突起部を介して固着され、前
記鍔部と電池ケースの底面の間に空隙を有する請求請１
または２記載の筒形アルカリ電池。 - 【請求項４】 前記キャップ状正極端子板の鍔部に、前
記弁室内および電池外部に通ずる凹状の溝を放射状に形
成されてなる請求請１〜３のいずれかに記載の筒形アル
カリ電池。 - 【請求項５】 前記キャップ状正極端子板の鍔部の外周
縁部が、熱収縮性の外装材で被覆されている請求請１〜
４のいずれかに記載の筒形アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25304199A JP2001076701A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | 筒形アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25304199A JP2001076701A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | 筒形アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001076701A true JP2001076701A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17245665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25304199A Pending JP2001076701A (ja) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | 筒形アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001076701A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005019118A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Toshiba Battery Co Ltd | 筒型アルカリ電池 |
| JP2006210275A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Fdk Energy Co Ltd | 筒形アルカリ電池 |
| JP2007157635A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Fdk Energy Co Ltd | 筒形電池 |
| JP2008226565A (ja) * | 2007-03-10 | 2008-09-25 | Fdk Energy Co Ltd | アルカリ電池用負極集電体、アルカリ電池 |
| WO2012042743A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | パナソニック株式会社 | アルカリ二次電池 |
| JP2013507752A (ja) * | 2009-10-13 | 2013-03-04 | パワージェニックス・システムズ・インコーポレーテッド | 陽性の缶を有する円筒形ニッケル─亜鉛セル |
-
1999
- 1999-09-07 JP JP25304199A patent/JP2001076701A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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