JP2003168413A - 電池及びその製造方法 - Google Patents
電池及びその製造方法Info
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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
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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
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- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 粘着性テープの貼着面積を大きくしても、電
池の内部抵抗を増加させることなく、電池性能の高い蓄
電池を提供する。 【解決手段】 正極電極板と負極電極板1とをセパレー
タ3を介して巻回して渦巻状の電極を形成した電極体を
外装缶に装填した電池において、該渦巻状の電極の最外
周部の負極板2を導電性テープ4bで固定したことを特
徴とする。
池の内部抵抗を増加させることなく、電池性能の高い蓄
電池を提供する。 【解決手段】 正極電極板と負極電極板1とをセパレー
タ3を介して巻回して渦巻状の電極を形成した電極体を
外装缶に装填した電池において、該渦巻状の電極の最外
周部の負極板2を導電性テープ4bで固定したことを特
徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池およびその製
造方法にかかり、特に渦巻状の電極体を備えたアルカリ
電池、およびその製造方法に関する。
造方法にかかり、特に渦巻状の電極体を備えたアルカリ
電池、およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】円筒型電池は、一般に、正極及び負極を
セパレータを介して渦巻状に巻回して渦巻状の電極体を
作製し、これを電池缶内に挿入することにより製造して
いる。そして、前記渦巻状の電極体を作製する際には、
巻回を円滑に行うべく、巻芯にセパレータを巻き付け、
その後セパレータを介して正極及び負極を配置し、更に
両極及びセパレータを巻回する。そして、最後に、上記
巻芯を電極体から抜き取ることにより作製していた。
セパレータを介して渦巻状に巻回して渦巻状の電極体を
作製し、これを電池缶内に挿入することにより製造して
いる。そして、前記渦巻状の電極体を作製する際には、
巻回を円滑に行うべく、巻芯にセパレータを巻き付け、
その後セパレータを介して正極及び負極を配置し、更に
両極及びセパレータを巻回する。そして、最後に、上記
巻芯を電極体から抜き取ることにより作製していた。
【0003】円筒型ニツケルカドミウム電池、円筒型ニ
ツケル水素電池等の円筒型アルカリ蓄電池を構成する極
板群は、図5およぴ図6に示す通り、セパレータ3を介
して正極板1およぴ負極板2を渦巻状に巻回した構造で
あり、搬送時あるいは外装缶への装着時の広がりを防止
すること、また、図6に示す通り、正負極板の各極端を
上下に突出きせた極板群に、平板状の正負集電体5を接
触させ、溶接電極により加圧して溶接する際に極板群が
ずれて、正負極板が短絡しないようにすることを目的と
して、従来より、図5に示す通り、負極板2の巻き終わ
りにポリプロビレン等の粘着性テープ4aを貼付し最外
周部に巻き回して固定していた。
ツケル水素電池等の円筒型アルカリ蓄電池を構成する極
板群は、図5およぴ図6に示す通り、セパレータ3を介
して正極板1およぴ負極板2を渦巻状に巻回した構造で
あり、搬送時あるいは外装缶への装着時の広がりを防止
すること、また、図6に示す通り、正負極板の各極端を
上下に突出きせた極板群に、平板状の正負集電体5を接
触させ、溶接電極により加圧して溶接する際に極板群が
ずれて、正負極板が短絡しないようにすることを目的と
して、従来より、図5に示す通り、負極板2の巻き終わ
りにポリプロビレン等の粘着性テープ4aを貼付し最外
周部に巻き回して固定していた。
【0004】しかし、この従来法の場合には、図7およ
び図8に示す通り、ポリプロピレン等の粘着性テープで
被覆された部分4aと外装缶7との接触面における導電
性がなくなり、アルカリ蓄電池の内部抵抗が大きくなり
電池性能が低下するという問題があった。又、導電性の
低下を抑制するため粘着性テープの面積が制限され、極
板群を固定するのに充分な粘着強度が得られなかった。
び図8に示す通り、ポリプロピレン等の粘着性テープで
被覆された部分4aと外装缶7との接触面における導電
性がなくなり、アルカリ蓄電池の内部抵抗が大きくなり
電池性能が低下するという問題があった。又、導電性の
低下を抑制するため粘着性テープの面積が制限され、極
板群を固定するのに充分な粘着強度が得られなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は粘着性テープ
による被覆面積を大きくして極板との間の固定強度を向
上させることにある。又、粘着性テープを使用しても電
池の内部抵抗を増加させることなく、電池性能を向上さ
せることにある。
による被覆面積を大きくして極板との間の固定強度を向
上させることにある。又、粘着性テープを使用しても電
池の内部抵抗を増加させることなく、電池性能を向上さ
せることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで本発明では、正極
電極板と負極電極板とをセパレータを介して巻回して渦
巻状の電極を形成した電極体を外装缶に装填した電池に
おいて、該渦巻状の電極の最外周部を導電性テープを用
いて固定することを特徴とする。
電極板と負極電極板とをセパレータを介して巻回して渦
巻状の電極を形成した電極体を外装缶に装填した電池に
おいて、該渦巻状の電極の最外周部を導電性テープを用
いて固定することを特徴とする。
【0007】かかる構成によれば、渦巻状の電極体の巻
き終わりを導電性テープで貼付することにより、内部抵
抗を増大することなく、強固な固定を行うことができ、
電池性能の向上をはかることができる。さらに、この導
電性テープにより一方の電極を兼ねる外装缶と、極板と
の接触性が高められ、特性の向上を図ることが可能とな
る。
き終わりを導電性テープで貼付することにより、内部抵
抗を増大することなく、強固な固定を行うことができ、
電池性能の向上をはかることができる。さらに、この導
電性テープにより一方の電極を兼ねる外装缶と、極板と
の接触性が高められ、特性の向上を図ることが可能とな
る。
【0008】望ましくは、前記最外周部の負極板からな
る極板群を導電性テープで前記渦巻状の電極に巻きまわ
して固定することを特徴とする。望ましくは、前記導電
性テープが耐アルカリ性であることを特徴とする。望ま
しくは、前記渦巻状の電極体の最外周部に巻かれた前記
導電性テープの面積と前記渦巻状の電極体の最外周負極
面積の比率(テープの面積/最外周負極面積)が20%
以上80%以下であることを特徴とする。望ましくは、
前記導電性テープの支持体が金属薄膜であることを特徴
とする。望ましくは、前記導電性テープの支持体である
金属薄膜の膜厚が2μm以上1000μm以下であるこ
とを特徴とする。望ましくは、前記金属薄膜の材質が、
銅、アルミニウム、鉄、ステンレス、ニッケルあるいは
それらの合金から選ばれることを特徴とする。また望ま
しくは、前記導電性テープの構成部材である導電性粘着
剤に含まれる導電性フィラーが、銅、銀、金、白金、ス
テンレス、鉄、アルミニウム、ニッケル、カーボンブラ
ック、炭素繊維、黒鉛粉末から選ばれることを特徴とす
る。望ましくは、前記導電性フィラーが、導電性粘着剤
組成物中に5%重量以上95重量%以下の割合で分散含
有されていることを特徴とする。望ましくは、前記導電
性フィラーの粒子径あるいは長径が0.01μm以上2
00μm以下の粒子状あるいは繊維状のフィラーである
ことを特徴とする。望ましくは、前記導電性テープの構
成部材である粘着剤が、天然ゴム、アクリル樹脂、エポ
キシ樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体、ポリウレタ
ン、ポリエステル、シリコンゴム、フッ素ゴム、ポリビ
ニルブチラール、イソブチレンから選ばれたことを特徴
とする。
る極板群を導電性テープで前記渦巻状の電極に巻きまわ
して固定することを特徴とする。望ましくは、前記導電
性テープが耐アルカリ性であることを特徴とする。望ま
しくは、前記渦巻状の電極体の最外周部に巻かれた前記
導電性テープの面積と前記渦巻状の電極体の最外周負極
面積の比率(テープの面積/最外周負極面積)が20%
以上80%以下であることを特徴とする。望ましくは、
前記導電性テープの支持体が金属薄膜であることを特徴
とする。望ましくは、前記導電性テープの支持体である
金属薄膜の膜厚が2μm以上1000μm以下であるこ
とを特徴とする。望ましくは、前記金属薄膜の材質が、
銅、アルミニウム、鉄、ステンレス、ニッケルあるいは
それらの合金から選ばれることを特徴とする。また望ま
しくは、前記導電性テープの構成部材である導電性粘着
剤に含まれる導電性フィラーが、銅、銀、金、白金、ス
テンレス、鉄、アルミニウム、ニッケル、カーボンブラ
ック、炭素繊維、黒鉛粉末から選ばれることを特徴とす
る。望ましくは、前記導電性フィラーが、導電性粘着剤
組成物中に5%重量以上95重量%以下の割合で分散含
有されていることを特徴とする。望ましくは、前記導電
性フィラーの粒子径あるいは長径が0.01μm以上2
00μm以下の粒子状あるいは繊維状のフィラーである
ことを特徴とする。望ましくは、前記導電性テープの構
成部材である粘着剤が、天然ゴム、アクリル樹脂、エポ
キシ樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体、ポリウレタ
ン、ポリエステル、シリコンゴム、フッ素ゴム、ポリビ
ニルブチラール、イソブチレンから選ばれたことを特徴
とする。
【0009】また望ましくは、前記導電性テープの粘着
剤が熱硬化性であることを特徴とする。望ましくは、前
記金属薄膜の材質がニッケルであり、前記導電性フィラ
ーがニッケルであることを特徴とする。
剤が熱硬化性であることを特徴とする。望ましくは、前
記金属薄膜の材質がニッケルであり、前記導電性フィラ
ーがニッケルであることを特徴とする。
【0010】望ましくは、前記外装缶は、前記導電性テ
ープと接触せしめられて一方の電極を構成していること
を特徴とする。これにより、導電性テープは最外周の電
極と外装缶の内壁に面接触せしめられているため、一方
の電極を兼ねる外装缶と、極板との接触性が高められ、
特性の向上を図ることが可能となる。
ープと接触せしめられて一方の電極を構成していること
を特徴とする。これにより、導電性テープは最外周の電
極と外装缶の内壁に面接触せしめられているため、一方
の電極を兼ねる外装缶と、極板との接触性が高められ、
特性の向上を図ることが可能となる。
【0011】また本発明の方法では、正極電極板と負極
電極板とをセパレータを介して巻回して渦巻状の電極を
形成した電極体を外装缶に装填した電池の製造方法にお
いて、該渦巻状の電極の最外周部の負極板を導電性テー
プで巻きまわして固定することを特徴とする。この方法
では、テープを導電性にするのみで、内部抵抗が小さく
強固な固定を行うことが可能となり、大電流用の電池を
容易に製造することが可能となる。
電極板とをセパレータを介して巻回して渦巻状の電極を
形成した電極体を外装缶に装填した電池の製造方法にお
いて、該渦巻状の電極の最外周部の負極板を導電性テー
プで巻きまわして固定することを特徴とする。この方法
では、テープを導電性にするのみで、内部抵抗が小さく
強固な固定を行うことが可能となり、大電流用の電池を
容易に製造することが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明で使用される導電性粘着テ
ープは、離型性シート層最外層と支持体である金属薄膜
との間に、合成樹脂系またはゴム系の粘着剤組成物中に
導電性フィラーを5%重量以上95重量%以下の割合で
分散含有する導電性粘着剤層が設けられたテープであ
る。
ープは、離型性シート層最外層と支持体である金属薄膜
との間に、合成樹脂系またはゴム系の粘着剤組成物中に
導電性フィラーを5%重量以上95重量%以下の割合で
分散含有する導電性粘着剤層が設けられたテープであ
る。
【0013】導電性粘着テープの支持体として使用され
る金属の薄膜には材質として、銅、銀、金、白金、アル
ミニウム、鉄、ステンレス、ニッケルあるいはそれらの
合金等を用いることが出来る。そして、金属薄膜の膜厚
は2〜300μmが好ましく、更には、3〜200μm
であることが好ましい。
る金属の薄膜には材質として、銅、銀、金、白金、アル
ミニウム、鉄、ステンレス、ニッケルあるいはそれらの
合金等を用いることが出来る。そして、金属薄膜の膜厚
は2〜300μmが好ましく、更には、3〜200μm
であることが好ましい。
【0014】前記粘着剤としては、天然ゴム、アクリル
樹脂、エポキシ樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体、
ポリウレタン、ポリエステル、シリコンゴム、フッ素ゴ
ム、ポリビニルブチラール、イソブチレン、それらの混
合物、あるいは前記各種粘着剤を構成する各種モノマー
の共重合体あるいはグラフト共重合体をあげることがで
きる。又、前記粘着剤は熱硬化性であることが好まし
い。粘着剤には、例えば、粘着付与剤、粘着調整剤、老
化防止剤、安定剤、着色剤などを添加することが好まし
い。更に、粘着剤が耐アルカリ性であることが好まし
い。粘着剤層の厚みとしては1.5〜750μm、好ま
しくは2〜350μmである。
樹脂、エポキシ樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体、
ポリウレタン、ポリエステル、シリコンゴム、フッ素ゴ
ム、ポリビニルブチラール、イソブチレン、それらの混
合物、あるいは前記各種粘着剤を構成する各種モノマー
の共重合体あるいはグラフト共重合体をあげることがで
きる。又、前記粘着剤は熱硬化性であることが好まし
い。粘着剤には、例えば、粘着付与剤、粘着調整剤、老
化防止剤、安定剤、着色剤などを添加することが好まし
い。更に、粘着剤が耐アルカリ性であることが好まし
い。粘着剤層の厚みとしては1.5〜750μm、好ま
しくは2〜350μmである。
【0015】導電性フィラーの導電性粘着テープ全体に
対する含有量は、上記したように5%重量以上95重量
%以下であるが、5重量%より少なくなると導電性粘着
テープの導電性が低下し、95重量%を超えると粘着性
が低下する。したがって、導電性フィラーの含有量は1
5%重量以上が好ましく、35重量%以上であることが
更に好ましい。
対する含有量は、上記したように5%重量以上95重量
%以下であるが、5重量%より少なくなると導電性粘着
テープの導電性が低下し、95重量%を超えると粘着性
が低下する。したがって、導電性フィラーの含有量は1
5%重量以上が好ましく、35重量%以上であることが
更に好ましい。
【0016】導電性フィラーは、銅、銀、金、白金、ス
テンレス鋼、アルミニウム、ニッケルあるいはそれらの
合金等より選択された少なくとも1種からなる繊維、粒
子、バルクであることが好適である。中でも、銅、銀、
アルミニウム、ニッケルが好ましく、ニッケルは特に好
ましい。導電性フィラーが、カーボンブラック、炭素繊
維、黒鉛粉末でも実用上使用できる。
テンレス鋼、アルミニウム、ニッケルあるいはそれらの
合金等より選択された少なくとも1種からなる繊維、粒
子、バルクであることが好適である。中でも、銅、銀、
アルミニウム、ニッケルが好ましく、ニッケルは特に好
ましい。導電性フィラーが、カーボンブラック、炭素繊
維、黒鉛粉末でも実用上使用できる。
【0017】導電性フィラーの形状は、粒子径あるいは
長径が0.01μm以上50μm以下が好ましく、更に
は、0.03μm以上30μm以下の、粒子状あるいは
繊維状フィラーであることが好ましい。
長径が0.01μm以上50μm以下が好ましく、更に
は、0.03μm以上30μm以下の、粒子状あるいは
繊維状フィラーであることが好ましい。
【0018】更に、粘着剤を有する層と反対側の金属薄
膜表面には、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等よりな
るラッカー塗料やポリエステル樹脂、アクリル樹脂等に
アミノ樹脂やポリイソシアネート化合物等の硬化剤を配
合した架橋型塗料に、フッ素系樹脂や、シリコーン樹脂
等の微粒子を分散させた低摩擦係数の塗膜を形成する塗
料、並びにラッカー塗料や架橋型塗料又はこれらの塗料
に上記微粒子を配合した塗料にシリコーンオイル、シリ
コーン樹脂、フッ素樹脂、フッ素オイル、ワックス等の
添加剤を添加した低摩擦係数の塗膜を形成する塗料を適
宜塗設してもよい。
膜表面には、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等よりな
るラッカー塗料やポリエステル樹脂、アクリル樹脂等に
アミノ樹脂やポリイソシアネート化合物等の硬化剤を配
合した架橋型塗料に、フッ素系樹脂や、シリコーン樹脂
等の微粒子を分散させた低摩擦係数の塗膜を形成する塗
料、並びにラッカー塗料や架橋型塗料又はこれらの塗料
に上記微粒子を配合した塗料にシリコーンオイル、シリ
コーン樹脂、フッ素樹脂、フッ素オイル、ワックス等の
添加剤を添加した低摩擦係数の塗膜を形成する塗料を適
宜塗設してもよい。
【0019】以上述べたように、本発明で使用する導電
性粘着テープは電気抵抗率が低くかつ粘着力が優れてい
るため、渦巻状の電極の最外周部に貼付して使用して
も、アルカリ電池の内部抵抗の上昇を抑えることが出来
る。
性粘着テープは電気抵抗率が低くかつ粘着力が優れてい
るため、渦巻状の電極の最外周部に貼付して使用して
も、アルカリ電池の内部抵抗の上昇を抑えることが出来
る。
【0020】本発明で使用される導電性テープは通常電
極板の巻き回し方向に平行に貼付される。貼付箇所は負
極板であり、負極板端部(巻き終わり)から5〜20m
m、好ましくは5〜10mmの距離に貼付することが好
ましい。
極板の巻き回し方向に平行に貼付される。貼付箇所は負
極板であり、負極板端部(巻き終わり)から5〜20m
m、好ましくは5〜10mmの距離に貼付することが好
ましい。
【0021】又、この導電性テープを最外周の負極に巻
き回したとき、最外周のテープ面積と最外周負極面積の
比率(最外周のテープ面積/最外周負極面積)は20%
〜80%、好ましくは25%〜75%である。
き回したとき、最外周のテープ面積と最外周負極面積の
比率(最外周のテープ面積/最外周負極面積)は20%
〜80%、好ましくは25%〜75%である。
【0022】本発明の電池はニッケル−水素蓄電池であ
ってもよいし、リチウム電池であってもよい。また、一
次電池であってもよいし、二次電池であってもよい。本
発明において好ましいのはニッケル−水素蓄電池であ
る。また円筒型蓄電池に限定されることなく、筒型であ
れば角筒型蓄電池にも適用可能であることはいうまでも
ない。
ってもよいし、リチウム電池であってもよい。また、一
次電池であってもよいし、二次電池であってもよい。本
発明において好ましいのはニッケル−水素蓄電池であ
る。また円筒型蓄電池に限定されることなく、筒型であ
れば角筒型蓄電池にも適用可能であることはいうまでも
ない。
【0023】以下、本発明に適用したニッケル−水素蓄
電池に関し、実施の形態について説明する。 1.電極体の作製 ニッケル−水素蓄電池は、ニッケル正極板と水素吸蔵合
金負極板とを備えている。ニッケル正極板は、パンチン
グメタルからなる極板芯体の表面にニッケル焼結多孔体
を形成した後、化学含浸法により水酸化ニッケルを主体
とする活物質をニッケル焼結多孔体内に充填して作製さ
れている。一方、水素吸蔵合金負極板は、パンチングメ
タルからなる極板芯体の表面に水素吸蔵合金からなるペ
ースト状負極活物質を充填し、乾燥させた後、所定の厚
みになるまで圧延して作製される。
電池に関し、実施の形態について説明する。 1.電極体の作製 ニッケル−水素蓄電池は、ニッケル正極板と水素吸蔵合
金負極板とを備えている。ニッケル正極板は、パンチン
グメタルからなる極板芯体の表面にニッケル焼結多孔体
を形成した後、化学含浸法により水酸化ニッケルを主体
とする活物質をニッケル焼結多孔体内に充填して作製さ
れている。一方、水素吸蔵合金負極板は、パンチングメ
タルからなる極板芯体の表面に水素吸蔵合金からなるペ
ースト状負極活物質を充填し、乾燥させた後、所定の厚
みになるまで圧延して作製される。
【0024】これらのニッケル正極板と水素吸蔵合金負
極板との間にセパレータを介在させて渦巻状に巻回して
渦巻状の電極群を作製する。この渦巻状の電極群の上端
面には、ニッケル正極板の極板芯体であるパンチングメ
タルの端部が露出し、また、下端面には水素吸蔵合金負
極板の極板芯体であるパンチングメタルの端部が露出し
ている。そして、この渦巻状の電極群の上端面に露出す
る正極芯体に多数の開口を有する円板状の集電体本体部
を溶接するとともに、下端面に露出する負極芯体に多数
の開口を有する円板状の負極集電体を溶接して、渦巻状
の電極体を作製する。
極板との間にセパレータを介在させて渦巻状に巻回して
渦巻状の電極群を作製する。この渦巻状の電極群の上端
面には、ニッケル正極板の極板芯体であるパンチングメ
タルの端部が露出し、また、下端面には水素吸蔵合金負
極板の極板芯体であるパンチングメタルの端部が露出し
ている。そして、この渦巻状の電極群の上端面に露出す
る正極芯体に多数の開口を有する円板状の集電体本体部
を溶接するとともに、下端面に露出する負極芯体に多数
の開口を有する円板状の負極集電体を溶接して、渦巻状
の電極体を作製する。
【0025】2.ニッケル−水素蓄電池の作製
次に、このようにして形成された電極体を図3に断面概
念図を示すように、外装容器に挿入して集電リードを介
して封口体と溶接する。そして、外装容器の開口部に封
口体を封口し、その後封口部をプレスする。
念図を示すように、外装容器に挿入して集電リードを介
して封口体と溶接する。そして、外装容器の開口部に封
口体を封口し、その後封口部をプレスする。
【0026】ところで、この集電リードを用いたニッケ
ル−水素蓄電池の組み立てに際しては、まず、上述の電
極体を鉄にニッケルメッキを施した有底筒状の外装容器
(外表面は負極外部端子となる)内に収納し、電極体の
中心部に形成された空間部に溶接電極を挿入して、水素
吸蔵合金負極板に溶接された負極集電体を外装容器の内
底面にスポット溶接する。この後、集電リードの本体部
が正極集電体としての集電リードの集電体本体部の直径
上に位置するように載置するとともに、集電体本体部と
正極とをスポット溶接する。このとき導電性テープが外
装缶に面接触し、集電効率が大幅に高められる。
ル−水素蓄電池の組み立てに際しては、まず、上述の電
極体を鉄にニッケルメッキを施した有底筒状の外装容器
(外表面は負極外部端子となる)内に収納し、電極体の
中心部に形成された空間部に溶接電極を挿入して、水素
吸蔵合金負極板に溶接された負極集電体を外装容器の内
底面にスポット溶接する。この後、集電リードの本体部
が正極集電体としての集電リードの集電体本体部の直径
上に位置するように載置するとともに、集電体本体部と
正極とをスポット溶接する。このとき導電性テープが外
装缶に面接触し、集電効率が大幅に高められる。
【0027】このようにして、集電リードと集電体本体
部とを溶接した後、外装容器の上部内周側に防振リング
を挿入し、外装容器の外周側に溝入れ加工を施して防振
リングの上端部に環状溝を形成する。ついで、外装容器
内に30質量%の水酸化カリウム(KOH)水溶液から
なる電解液を注入した後、この外装容器の開口部の上部
に、周縁に絶縁ガスケットを嵌着させた封口体を配置す
る。この場合、封口体の底面が集電リードの溶接面と接
触するように配置する。なお、封口体は、底面に円形状
の下方突出部を形成してなる蓋体と、正極キャップ(正
極外部端子)と、これら蓋体および正極キャップ間に介
在されるスプリングと弁板からなる弁体を備えており、
蓋体の中央にはガス抜き孔が形成される。
部とを溶接した後、外装容器の上部内周側に防振リング
を挿入し、外装容器の外周側に溝入れ加工を施して防振
リングの上端部に環状溝を形成する。ついで、外装容器
内に30質量%の水酸化カリウム(KOH)水溶液から
なる電解液を注入した後、この外装容器の開口部の上部
に、周縁に絶縁ガスケットを嵌着させた封口体を配置す
る。この場合、封口体の底面が集電リードの溶接面と接
触するように配置する。なお、封口体は、底面に円形状
の下方突出部を形成してなる蓋体と、正極キャップ(正
極外部端子)と、これら蓋体および正極キャップ間に介
在されるスプリングと弁板からなる弁体を備えており、
蓋体の中央にはガス抜き孔が形成される。
【0028】上述のように封口体を配置した後、正極キ
ャップ(正極外部端子)の上面に一方の溶接電極を配置
するとともに、外装容器の底面(負極外部端子)の下面
に他方の溶接電極を配置する。この後、これらの一対の
溶接電極間に2×106 N/m2 の圧力を加えながら、
これらの溶接電極間に電池の放電方向に24Vの電圧を
印加し、3KAの電流を約15msecの時間流す通電
処理を施す。この通電処理により、封口体の底面と集電
リードの溶接面の突起との接触部分が溶接されて、溶接
部が形成される。
ャップ(正極外部端子)の上面に一方の溶接電極を配置
するとともに、外装容器の底面(負極外部端子)の下面
に他方の溶接電極を配置する。この後、これらの一対の
溶接電極間に2×106 N/m2 の圧力を加えながら、
これらの溶接電極間に電池の放電方向に24Vの電圧を
印加し、3KAの電流を約15msecの時間流す通電
処理を施す。この通電処理により、封口体の底面と集電
リードの溶接面の突起との接触部分が溶接されて、溶接
部が形成される。
【0029】ついで、外装容器の開口端縁を内方にかし
めて電池を封口することにより半完成の電池とする。こ
の後、この半完成の電池を一対の割型内に配置するとと
もに、封口体の上部にプレス機に連結されたパンチを配
置する。ついで、プレス機を駆動してパンチを下降させ
て、封口体の封口部(外装容器の開口端縁)をパンチよ
り加圧して、封口体を外装容器内に押し込んで公称容量
6.5Ahの円筒形ニッケル−水素蓄電池を作製する。
めて電池を封口することにより半完成の電池とする。こ
の後、この半完成の電池を一対の割型内に配置するとと
もに、封口体の上部にプレス機に連結されたパンチを配
置する。ついで、プレス機を駆動してパンチを下降させ
て、封口体の封口部(外装容器の開口端縁)をパンチよ
り加圧して、封口体を外装容器内に押し込んで公称容量
6.5Ahの円筒形ニッケル−水素蓄電池を作製する。
【0030】電極活物質の集電体としては、構成された
電池において化学変化を起こさない電子伝導体であれば
何でもよい。例えば、正極には、材料としてステンレス
鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、焼成炭素などの
他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面にカーボン、
ニッケル、チタンあるいは銀を処理させたもの、負極に
は、材料としてステンレス鋼、ニッケル、銅、チタン、
アルミニウム、焼成炭素などの他に、銅やステンレス鋼
の表面にカーボン、ニッケル、チタンあるいは銀を処理
させたもの)、Al−Cd合金などが用いられる。これ
らの材料の表面を酸化することも用いられる。形状は、
フォイルの他、フィルム、シート、ネット、パンチされ
たもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体な
どが用いられる。厚みは、特に限定されないが、1〜5
00μmのものが用いられる。
電池において化学変化を起こさない電子伝導体であれば
何でもよい。例えば、正極には、材料としてステンレス
鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、焼成炭素などの
他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面にカーボン、
ニッケル、チタンあるいは銀を処理させたもの、負極に
は、材料としてステンレス鋼、ニッケル、銅、チタン、
アルミニウム、焼成炭素などの他に、銅やステンレス鋼
の表面にカーボン、ニッケル、チタンあるいは銀を処理
させたもの)、Al−Cd合金などが用いられる。これ
らの材料の表面を酸化することも用いられる。形状は、
フォイルの他、フィルム、シート、ネット、パンチされ
たもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体な
どが用いられる。厚みは、特に限定されないが、1〜5
00μmのものが用いられる。
【0031】セパレ−タ−としては、大きなイオン透過
度を持ち、所定の機械的強度を持ち絶縁性の多孔性薄膜
が用いられる。耐有機溶剤性と疎水性からポリプロピレ
ンなどのオレフィン系ポリマーあるいはガラス繊維ある
いはポリエチレンなどからつくられた多孔性シートや不
織布が用いられる。セパレーターの孔径は0.01〜1
0μmの範囲で用いられる。一方、セパレターの厚みは
5〜300μmの範囲で用いられる。
度を持ち、所定の機械的強度を持ち絶縁性の多孔性薄膜
が用いられる。耐有機溶剤性と疎水性からポリプロピレ
ンなどのオレフィン系ポリマーあるいはガラス繊維ある
いはポリエチレンなどからつくられた多孔性シートや不
織布が用いられる。セパレーターの孔径は0.01〜1
0μmの範囲で用いられる。一方、セパレターの厚みは
5〜300μmの範囲で用いられる。
【0032】本発明の電池の用途は、特に限定されない
が、例えば、電子機器に搭載する場合、カラーノートパ
ソコン、ペン入力パソコン、ポケットパソコン、ノート
型ワープロ、ポケットワープロ、電子ブックプレーヤ
ー、携帯電話、コードレスフォン子機、ページャー、ハ
ンディーターミナル、携帯ファックス、携帯コピー、携
帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービ
ー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルC
D、ミニディスク、電気シェーバー、電子翻訳機、自動
車電話、トランシーバー、電動工具、電子手帳、電卓、
メモリーカード、テープレコーダー、ラジオ、バックア
ップ電源、メモリーカードなどが挙げられる。その他民
生用として、自動車、電動車両、モーター、照明器具、
玩具、ゲーム機器、ロードコンディショナー、アイロ
ン、時計、ストロボ、カメラ、医療機器などがあげられ
る。又、太陽電池と組み合わせて用いることもできる。
が、例えば、電子機器に搭載する場合、カラーノートパ
ソコン、ペン入力パソコン、ポケットパソコン、ノート
型ワープロ、ポケットワープロ、電子ブックプレーヤ
ー、携帯電話、コードレスフォン子機、ページャー、ハ
ンディーターミナル、携帯ファックス、携帯コピー、携
帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービ
ー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルC
D、ミニディスク、電気シェーバー、電子翻訳機、自動
車電話、トランシーバー、電動工具、電子手帳、電卓、
メモリーカード、テープレコーダー、ラジオ、バックア
ップ電源、メモリーカードなどが挙げられる。その他民
生用として、自動車、電動車両、モーター、照明器具、
玩具、ゲーム機器、ロードコンディショナー、アイロ
ン、時計、ストロボ、カメラ、医療機器などがあげられ
る。又、太陽電池と組み合わせて用いることもできる。
【0033】
【実施例】以下に実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定され
るものではない。 (1)導電性粘着テープの作成 アクリル系粘着剤(東亜合成株式会社製、アロンS−1
511)60重量部、架橋剤(日本ポリウレタン工業株
式会社製、コロネートL)2重量部および、振動篩機を
用いて分級したとき、200メッシュを通過し300メ
ッシュ上に止まるニッケル粉末38重量%をニーダーを
用いて混合し、トルエン/キシレン(1:1)溶剤で希
釈し粘着剤組成物を作成した。前記粘着剤組成物を縮合
系シリコン剥離剤を含浸させたニッケル薄膜を130℃
で乾燥して導電性粘着剤層を有する導電性粘着テープを
作成した。
説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定され
るものではない。 (1)導電性粘着テープの作成 アクリル系粘着剤(東亜合成株式会社製、アロンS−1
511)60重量部、架橋剤(日本ポリウレタン工業株
式会社製、コロネートL)2重量部および、振動篩機を
用いて分級したとき、200メッシュを通過し300メ
ッシュ上に止まるニッケル粉末38重量%をニーダーを
用いて混合し、トルエン/キシレン(1:1)溶剤で希
釈し粘着剤組成物を作成した。前記粘着剤組成物を縮合
系シリコン剥離剤を含浸させたニッケル薄膜を130℃
で乾燥して導電性粘着剤層を有する導電性粘着テープを
作成した。
【0034】(2)導電性粘着テープの極板への貼付
実施例1〜3
図1に示す通り、上述した電池の製法により作成した渦
巻き電極に常法によりテープ貼付箇所を負極板巻き終わ
りとし、テープ面積の占める比率が25%、50%、7
5%となるよう極板群最外周部に導電性粘着テープを巻
回することにより極板群を固定した渦巻状の電極を外装
缶に装填した円筒型アルカリ蓄電池を作成した。本発明
の導電性粘着テープ貼付箇所とその面積比の関係を表1
に示す。
巻き電極に常法によりテープ貼付箇所を負極板巻き終わ
りとし、テープ面積の占める比率が25%、50%、7
5%となるよう極板群最外周部に導電性粘着テープを巻
回することにより極板群を固定した渦巻状の電極を外装
缶に装填した円筒型アルカリ蓄電池を作成した。本発明
の導電性粘着テープ貼付箇所とその面積比の関係を表1
に示す。
【0035】
【表1】
【0036】なお、表中のテープ材質とは支持体金属薄
膜を意味し、(テープ面積比*)とは上述したように
(テープ面積/最外周負極面積)比を%で示した数値で
ある。粘着剤とは導電性粘着剤を意味する。
膜を意味し、(テープ面積比*)とは上述したように
(テープ面積/最外周負極面積)比を%で示した数値で
ある。粘着剤とは導電性粘着剤を意味する。
【0037】比較例1〜3
図5に示す通り、実施例と同一条件で渦巻き電極を作成
し、テープ貼付箇所を従来通り負極板巻き終わりとし、
テープ面積の占める比率が25%、50%、75%とな
るよう極板群最外周部にテープを巻き回すことにより極
板群を固定した。テープ材質とその面積比の関係を表2
に示す。なお、表2中、PPとはテープ支持体がポリプ
ロピレン、エポキシ系とはエポキシ系樹脂からなる粘着
剤であることを示す。
し、テープ貼付箇所を従来通り負極板巻き終わりとし、
テープ面積の占める比率が25%、50%、75%とな
るよう極板群最外周部にテープを巻き回すことにより極
板群を固定した。テープ材質とその面積比の関係を表2
に示す。なお、表2中、PPとはテープ支持体がポリプ
ロピレン、エポキシ系とはエポキシ系樹脂からなる粘着
剤であることを示す。
【0038】
【表2】
【0039】(イ).テープ剥がれの不具合発生率
極板群最外周部に巻き回したテープが剥がれ、極板群が
広がるという不具合の発生率を比較した。
広がるという不具合の発生率を比較した。
【0040】(ロ).電池特性試験
(1)内部抵抗の測定
極板群を外装缶に挿入し組み立てた電池の内部抵抗は交
流インピーダンス法により測定した。
流インピーダンス法により測定した。
【0041】(ハ).高率放電特性測定
(1)活性化
上述のようにして作製した各実施例の円筒型アルカリ蓄
電池を用いて、室温(約25℃)で、650mA(0.
1It)の電流値で8時間充電した後、1時間休止さ
せ、その後、1300mA(0.2It)の電流値で電
池電圧が0.8Vになるまで放電させるという充放電サ
イクルを行い、この充放電サイクルを10回繰り返して
電池の活性化を行った。
電池を用いて、室温(約25℃)で、650mA(0.
1It)の電流値で8時間充電した後、1時間休止さ
せ、その後、1300mA(0.2It)の電流値で電
池電圧が0.8Vになるまで放電させるという充放電サ
イクルを行い、この充放電サイクルを10回繰り返して
電池の活性化を行った。
【0042】(2)V−I特性試験
次いで、上述のように活性化した円筒型アルカリ蓄電池
を用いて、室温(約25℃)で、1300mA(0.2
It)の電流値で電池電圧が0.8Vになるまで放電さ
せた状態の電池を1300mA(0.2It)の電流値
で3時間充電した。次いで、1時間休止させた後、25
Aの電流値で30秒間放電させ、10秒後の電池電圧を
測定した。次いで、放電させた容量分の電力を充電した
後、同様に、50A、70A、100Aの電流値で30
秒間放電させ、10秒後の電池電圧をそれぞれ測定し
た。このようにして得られた10秒後の電池電圧V−I
特性を求めた。
を用いて、室温(約25℃)で、1300mA(0.2
It)の電流値で電池電圧が0.8Vになるまで放電さ
せた状態の電池を1300mA(0.2It)の電流値
で3時間充電した。次いで、1時間休止させた後、25
Aの電流値で30秒間放電させ、10秒後の電池電圧を
測定した。次いで、放電させた容量分の電力を充電した
後、同様に、50A、70A、100Aの電流値で30
秒間放電させ、10秒後の電池電圧をそれぞれ測定し
た。このようにして得られた10秒後の電池電圧V−I
特性を求めた。
【0043】
【表3】
【0044】
【表4】
【0045】表3及び表4の結果から分かるように導電
性粘着テープを渦巻き電極の最外周に貼付した本発明の
アルカリ蓄電池は内部抵抗が低く、高電放電特性および
作動電圧共に高く、電気的特性の低下のないアルカリ蓄
電池であることが分かる。
性粘着テープを渦巻き電極の最外周に貼付した本発明の
アルカリ蓄電池は内部抵抗が低く、高電放電特性および
作動電圧共に高く、電気的特性の低下のないアルカリ蓄
電池であることが分かる。
【0046】
【発明の効果】本発明の導電性粘着テープを渦巻状の電
極の最外周に貼付することにより蓄電池の内部抵抗の低
減をはかることができ、電池性能が向上し、大電流用の
電池を容易に製造することができる。
極の最外周に貼付することにより蓄電池の内部抵抗の低
減をはかることができ、電池性能が向上し、大電流用の
電池を容易に製造することができる。
【図1】 導電性粘着テープが負極板に貼付されたこと
を示す本発明の極板群を示す図である。
を示す本発明の極板群を示す図である。
【図2】 本発明の導電性粘着テープが負極最外周に貼
付された円筒型アルカリ蓄電池を構成する渦巻状の電極
の概略を示す図である。
付された円筒型アルカリ蓄電池を構成する渦巻状の電極
の概略を示す図である。
【図3】 本発明の円筒型アルカリ蓄電池の外装缶内部
を示す図である。
を示す図である。
【図4】 本発明の導電性粘着テープが負極板に貼付さ
れた円筒型アルカリ蓄電池の断面図である。
れた円筒型アルカリ蓄電池の断面図である。
【図5】 従来の円筒型アルカリ蓄電池を構成する極板
群を示す図である。
群を示す図である。
【図6】 従来の円筒型アルカリ蓄電池を構成する渦巻
状の電極の概略を示す図である。
状の電極の概略を示す図である。
【図7】 従来の円筒型アルカリ蓄電池の外装缶内部を
示す図である。
示す図である。
【図8】 従来の円筒型アルカリ蓄電池の断面図であ
る。
る。
1 正極板
1−1 正極巻き終わり
2 負極板
2−1 負極板巻き終わり
3 セパレータ
4a 絶縁性粘着テープ
4a−1 絶縁性粘着テープ巻き終わり
4b 導電性粘着テープ(負極貼付)
4b−1 導電性粘着テープ巻き終わり
5 正極集電体
6 負極集電体
7 外装缶
8 極板群
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 越智 誠
大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三
洋電機株式会社内
(72)発明者 福田 博
大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三
洋電機株式会社内
Fターム(参考) 5H022 AA04 AA09 AA18 CC12 CC24
EE01 EE06
5H028 AA07 BB07 CC13 HH05
Claims (15)
- 【請求項1】 正極電極板と負極電極板とをセパレータ
を介して巻回して渦巻状の電極を形成した電極体を外装
缶に装填した電池において、前記渦巻状の電極の最外周
部を導電性テープを用いて固定したことを特徴とする電
池。 - 【請求項2】 前記最外周部の負極板からなる極板群を
導電性テープで前記渦巻状の電極に巻回して固定したこ
とを特徴とする請求項1記載の電池。 - 【請求項3】 前記導電性テープが耐アルカリ性である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電池。 - 【請求項4】 前記渦巻状の電極の最外周部に巻かれた
前記導電性テープの面積と前記渦巻状の電極体の最外周
負極面積の比率(テープの面積/最外周負極面積)が2
0%以上80%以下であることを特徴とする請求項1乃
至請求項3のいずれかに記載の電池。 - 【請求項5】 前記導電性テープの支持体が金属薄膜で
あることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか
に記載の電池。 - 【請求項6】 前記導電性テープの支持体である金属薄
膜の膜厚が2μm以上1000μm以下であることを特
徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の電
池。 - 【請求項7】 前記金属薄膜の材質が、銅、アルミニウ
ム、鉄、ステンレス、ニッケルあるいはそれらの合金か
ら選ばれることを特徴とする請求項1乃至請求項6のい
ずれかに記載の電池。 - 【請求項8】 前記導電性テープの構成部材である導電
性粘着剤に含まれる導電性フィラーが、銅、銀、金、白
金、ステンレス、鉄、アルミニウム、ニッケル、カーボ
ンブラック、炭素繊維、黒鉛粉末から選ばれることを特
徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の電
池。 - 【請求項9】 前記導電性フィラーが、導電性粘着剤組
成物中に5%重量以上95重量%以下の割合で分散含有
されていることを特徴とする請求項1乃至請求項8のい
ずれかに記載の電池。 - 【請求項10】 前記導電性フィラーの粒子径あるいは
長径が0.01μm以上200μm以下の粒子状あるい
は繊維状のフィラーであることを特徴とする請求項1乃
至請求項9のいずれかに記載の電池。 - 【請求項11】 前記導電性テープの構成部材である粘
着剤が、天然ゴム、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エチ
レン/酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリエステ
ル、シリコンゴム、フッ素ゴム、ポリビニルブチラー
ル、イソブチレンから選ばれたことを特徴とする請求項
1乃至請求項10のいずれかに記載の電池。 - 【請求項12】 前記導電性テープの粘着剤が熱硬化性
であることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいず
れかに記載の電池。 - 【請求項13】 前記金属薄膜の材質がニッケルであ
り、前記導電性フィラーがニッケルであることを特徴と
する請求項1乃至請求項12のいずれかに記載の電池。 - 【請求項14】 前記外装缶は、前記導電性テープと接
触せしめられて一方の電極を構成していることを特徴と
する請求項1乃至請求項12のいずれかに記載の電池。 - 【請求項15】 正極電極板と負極電極板とをセパレー
タを介して巻回して渦巻状の電極を形成した電極体を外
装缶に装填した電池の製造方法において、該渦巻状の電
極の最外周部を導電性テープで巻回して固定することを
特徴とする電池の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001366306A JP2003168413A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001366306A JP2003168413A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 電池及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003168413A true JP2003168413A (ja) | 2003-06-13 |
Family
ID=19176222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001366306A Pending JP2003168413A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 電池及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003168413A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007194129A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sony Corp | 電池 |
JP2008010242A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 円筒型蓄電池 |
JP2008117604A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Nec Tokin Corp | 非水電解質二次電池 |
JP2009283218A (ja) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Nec Tokin Corp | 非水電解液二次電池 |
WO2010150439A1 (ja) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | パナソニック株式会社 | 蓄電ユニット |
US20120141849A1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-07 | E-One Moli Energy (Canada) Limited | Drop and Vibration Resistant Lithium-Ion Battery |
KR101182933B1 (ko) | 2006-03-28 | 2012-09-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
CN102942716A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-02-27 | 贵州省复合改性聚合物材料工程技术研究中心 | 复合型导热橡胶及其制备方法 |
KR20180041528A (ko) * | 2016-10-14 | 2018-04-24 | 주식회사 엘지화학 | 2차 전지 |
JP2018195535A (ja) * | 2017-05-22 | 2018-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | 電池およびその製造方法 |
WO2022215918A1 (ko) * | 2021-04-06 | 2022-10-13 | 삼성에스디아이(주) | 원통형 이차전지 |
-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001366306A patent/JP2003168413A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20120141849A1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-07 | E-One Moli Energy (Canada) Limited | Drop and Vibration Resistant Lithium-Ion Battery |
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KR102227803B1 (ko) * | 2016-10-14 | 2021-03-15 | 주식회사 엘지화학 | 2차 전지 |
JP2018195535A (ja) * | 2017-05-22 | 2018-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | 電池およびその製造方法 |
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