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KR20050020357A - Pouch case and pouched type secondary battery comprising the same - Google Patents

Pouch case and pouched type secondary battery comprising the same Download PDF

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KR20050020357A
KR20050020357A KR1020030058248A KR20030058248A KR20050020357A KR 20050020357 A KR20050020357 A KR 20050020357A KR 1020030058248 A KR1020030058248 A KR 1020030058248A KR 20030058248 A KR20030058248 A KR 20030058248A KR 20050020357 A KR20050020357 A KR 20050020357A
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pouch case
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이상호
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명에 의한 파우치 케이스는, 전지부가 수용되는 공간부; 및 공간부가 외부로 돌출되도록 형성된 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 의한 파우치형 이차 전지는, 정극판, 부극판 및 정극판과 부극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 갖는 전지부; 정극판과 부극판으로부터 연장 형성된 전극 단자; 상부 케이스 및 상부 케이스와 결합되어 전지부가 수용되는 공간부를 갖고, 공간부의 바닥면이 외부로 돌출되도록 형성된 파우치 케이스; 및 전지부가 수용된 파우치 케이스에 주입되는 전해액을 구비한다. 여기서, 파우치 케이스에 구비된 돌출부는, 공간부의 중앙부에 형성될 수 있다. 또한 돌출부는, 공간부의 일측에 형성될 수 있다. 또한 돌출부는, 공간부와 단차지게 형성될 수 있다. 따라서, 파우치 케이스의 바닥면에 돌출부를 형성함으로써, 전해액 함침 공간을 확보하고, 완제품에서 일정 공간을 확보하여 전지부의 뒤틀림을 방지하는 효과가 있다.Pouch case according to the present invention, the battery compartment is accommodated in the space portion; And a protrusion formed to protrude outward from the space. In addition, the pouch type secondary battery according to the present invention includes a battery unit having a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate; An electrode terminal extending from the positive electrode plate and the negative electrode plate; A pouch case which is coupled to the upper case and the upper case and has a space for accommodating the battery unit, and the bottom surface of the space portion protrudes outward; And an electrolyte solution injected into the pouch case in which the battery unit is accommodated. Here, the protrusion provided in the pouch case may be formed in the center portion of the space portion. In addition, the protrusion may be formed at one side of the space portion. In addition, the protrusion may be formed to be stepped with the space. Therefore, by forming a protrusion on the bottom surface of the pouch case, the electrolyte impregnation space is secured, and a certain space is secured in the finished product to prevent warpage of the battery unit.

Description

파우치 케이스 및 이를 구비한 파우치형 이차 전지{Pouch case and pouched type secondary battery comprising the same}Pouch case and pouch type secondary battery having same {Pouch case and pouched type secondary battery comprising the same}

본 발명은 파우치형 이차전지에 관한 것으로서, 특히 바닥면의 일부가 돌출 형성된 파우치 케이스가 구비된 파우치형 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a pouch type secondary battery, and more particularly, to a pouch type secondary battery provided with a pouch case protruding a part of the bottom surface.

통상적으로 이차 전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로, 대표적으로는 니켈 수소(Ni-MH) 전지와 리튬(Li) 이차 전지가 사용되고 있다.In general, secondary batteries are rechargeable, compact, and large in capacity, and typically, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries and lithium (Li) secondary batteries are used.

이차 전지는 전극 조립체를 수용하고 있는 케이스의 외관에 따라서 원통형 알루미늄 캔을 사용하는 원통형 전지, 각형의 알루미늄 캔을 사용하는 각형 전지 및 박판의 파우치 케이스에 수납되는 파우치형 전지로 구분할 수 있다.The secondary battery may be classified into a cylindrical battery using a cylindrical aluminum can, a square battery using a square aluminum can, and a pouch type battery housed in a thin pouch case according to the appearance of a case containing an electrode assembly.

도 1a 및 도 1b는 종래의 전극 조립체 및 이를 구비한 파우치형 이차 전지를 도시한 개략적인 사시도이다.1A and 1B are schematic perspective views illustrating a conventional electrode assembly and a pouch type secondary battery having the same.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 파우치형 이차 전지는, 소정 전류를 생성하는 전극 조립체(100)와 전극 조립체(100)를 수용하여 밀봉하는 파우치 케이스(110)을 구비하여 이루어진다.1A and 1B, the pouch type secondary battery includes an electrode assembly 100 that generates a predetermined current, and a pouch case 110 that receives and seals the electrode assembly 100.

전극 조립체(100)는 정극판과 부극판이 세퍼레이터를 개재하여 적층(stacking) 또는 권취(winding)되어 형성된 것으로, 각 전극판으로부터 연장된 양극 단자와 음극 단자로 구비되는 전극 단자(102)를 갖는다.The electrode assembly 100 is formed by stacking or winding a positive electrode plate and a negative electrode plate through a separator, and have an electrode terminal 102 including positive and negative terminals extending from each electrode plate. .

파우치 케이스(110)는 전극 조립체(100)가 안착될 수 있게 내부공간이 마련된 케이스 본체(112)와, 케이스 본체(112)의 일단으로부터 일체로 연장되어 형성된 커버(114)로 이루어져 있다. 케이스 본체(112)의 가장자리에는 플랜지(116)가 형성되어 커버(114)와 접합되어 케이스 본체(112)를 밀봉할 수 있도록 되어 있다.The pouch case 110 includes a case body 112 having an inner space provided therein so that the electrode assembly 100 can be seated, and a cover 114 extending integrally from one end of the case body 112. The flange 116 is formed at the edge of the case main body 112 to be joined to the cover 114 to seal the case main body 112.

전술한 종래의 파우치형 이차 전지의 파우치 케이스는, 그 공간부 바닥면의 형상이 평면(118)이다.In the pouch case of the conventional pouch type secondary battery described above, the shape of the bottom surface of the space portion is the plane 118.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전극 잔자의 정극과 부극을 구분할 수 있는 수단이 구비된 파우치형 이차 전지용 전극 조립체를 제공하는데 있다.Accordingly, a technical object of the present invention is to provide an electrode assembly for a pouch type secondary battery provided with means for distinguishing the positive electrode and the negative electrode of the electrode residue.

본 발명에 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 전극 조립체를 구비하는 파우치형 이차 전지를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a pouch type secondary battery having the electrode assembly.

상기한 기술적 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 파우치 케이스는, 전지부가 수용되는 공간부; 및 상기 공간부가 외부로 돌출되도록 형성된 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 돌출부는, 상기 공간부의 중앙부에 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는, 상기 공간부의 일측에 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는, 상기 공간부와 단차지게 형성될 수 있다.In order to achieve the above technical problem, the pouch case according to the present invention, the battery compartment is accommodated; And a protrusion formed to protrude outward from the space. The protrusion may be formed at the center of the space part. In addition, the protrusion may be formed at one side of the space part. In addition, the protrusion may be formed to be stepped with the space part.

상기한 다른 기술적 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 파우치형 이차 전지는, 정극판, 부극판 및 상기 정극판과 상기 부극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 갖는 전지부; 상기 정극판과 상기 부극판으로부터 연장 형성된 전극 단자; 상부 케이스 및 상기 상부 케이스와 결합되어 전지부가 수용되는 공간부를 갖고, 상기 공간부의 바닥면이 외부로 돌출되도록 형성된 파우치 케이스; 및 상기 전지부가 수용된 파우치 케이스에 주입되는 전해액을 구비한다. 여기서, 상기 파우치 케이스에 구비된 돌출부는, 상기 공간부의 중앙부에 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는, 상기 공간부의 일측에 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는, 상기 공간부와 단차지게 형성될 수 있다.In order to achieve the above technical problem, the pouch type secondary battery according to the present invention includes a battery unit having a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate; An electrode terminal extending from the positive electrode plate and the negative electrode plate; A pouch case having an upper case and a space part coupled to the upper case and accommodating a battery unit, the bottom surface of the space part protruding outward; And an electrolyte solution injected into the pouch case accommodating the battery unit. Here, the protrusion provided in the pouch case may be formed in the center of the space portion. In addition, the protrusion may be formed at one side of the space part. In addition, the protrusion may be formed to be stepped with the space part.

이와같은 본 발명에 의하면, 파우치 케이스의 바닥면에 돌출부를 형성함으로써, 전해액 함침 공간을 확보하고, 완제품에서 일정 공간을 확보하여 전지부의 뒤틀림을 방지하는 효과가 있다.According to the present invention, by forming a protrusion on the bottom surface of the pouch case, there is an effect to secure the electrolyte impregnation space, to secure a certain space in the finished product to prevent warpage of the battery unit.

이하, 본 발명에 의한 파우치 케이스 및 이를 구비한 파우치형 이차 전지의 구성 및 작용을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the configuration and operation of the pouch case and a pouch type secondary battery having the same according to the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 파우치 케이스를 도시한 개략적인 사시도로서, 케이스 커버(200), 공간부(202), 돌출부(204)를 포함한다.2 is a schematic perspective view illustrating a pouch case according to an exemplary embodiment of the present invention, which includes a case cover 200, a space 202, and a protrusion 204.

공간부(202)는 파우치형 이차전지의 전지부를 수용한다. 본 발명에 있어서는, 공간부(202)의 바닥면이 외부로 돌출되도록 형성된다. 다시 말해 돌출부(204)는, 공간부(202)의 부피가 커지는 방향으로 공간부(202)의 바닥면이 돌출 형성된 것이다.The space part 202 accommodates a battery part of a pouch type secondary battery. In the present invention, the bottom surface of the space portion 202 is formed to protrude outward. In other words, the protrusion 204 is formed by protruding the bottom surface of the space 202 in the direction in which the volume of the space 202 increases.

파우치 커버(200)는 파우치 케이스 밀봉시에 공간부(202)를 덮는다. 공간부(202)의 가장자리에는 플랜지(206)가 형성되어 파우치 커버(200)와 접합되어 공간부(202)를 밀봉할 수 있도록 되어 있다.The pouch cover 200 covers the space portion 202 when the pouch case is sealed. A flange 206 is formed at the edge of the space portion 202 so as to be joined to the pouch cover 200 to seal the space portion 202.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 파우치형 이차전지를 도시한 개략적인 사시도로서, 전지부(300), 전극 단자(302), 파우치 케이스(304) 및 파우치 케이스에 주입되는 전해액을 포함한다.3 is a schematic perspective view illustrating a pouch type secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention, including a battery unit 300, an electrode terminal 302, a pouch case 304, and an electrolyte injected into the pouch case. do.

전지부(300)는, 정극판과 부극판, 및 정극판과 부극판 사이에 개재된 절연성의 세퍼레이터를 구비하여, 정극판, 세퍼레이터, 음극한 순으로 배치된 상태에서 젤리-롤형으로 권취(winding)되거나, 적층(stacking)형으로 제조될 수 있다. 여기서, 정극판과 부극판은 금속 박판으로 된 양극 집전체 및 음극 집전체와, 이 양극 및 음극 집전체의 적어도 일면에 코팅되는 양극 및 음극 활물질층을 구비한다. 리튬 이차 전지의 경우, 통상 양극 집전체로는 알루미늄 박판을 사용하고, 음극 집전체로는 구리 박판을 사용한다. 양극 활물질층으로는, 리튬계 산화물과 같은 양극 활물질을 포함하는 혼합물이 사용된다. 음극 활물질층으로는, 탄소재와 같은 음극 활물질을 포함하는 혼합물이 사용된다.The battery unit 300 includes a positive electrode plate and a negative electrode plate, and an insulating separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and is wound in a jelly-roll shape in a state where the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode are arranged in this order. Or a stacking type. Here, the positive electrode plate and the negative electrode plate include a positive electrode current collector and a negative electrode current collector made of a metal thin plate, and a positive electrode and a negative electrode active material layer coated on at least one surface of the positive electrode and the negative electrode current collector. In the case of a lithium secondary battery, an aluminum thin plate is usually used as a positive electrode current collector, and a copper thin plate is used as a negative electrode current collector. As the positive electrode active material layer, a mixture containing a positive electrode active material such as a lithium oxide is used. As the negative electrode active material layer, a mixture containing a negative electrode active material such as a carbon material is used.

전극 단자(302)는 전지부(300)에 포함된 정극판과 부극판으로부터 연장 형성된다. 파우치 이차 전지의 전극 단자(302)는, 니켈(Ni) 또는 알루미늄(Al) 재질 등으로 이루어진다.The electrode terminal 302 extends from the positive electrode plate and the negative electrode plate included in the battery unit 300. The electrode terminal 302 of the pouch secondary battery is made of nickel (Ni) or aluminum (Al).

전지부(300)가 수용되는 공간부(202)와, 공간부(202)를 덮는 파우치 커버(200)를 갖는 파우치 케이스(304)는, 공간부(202)의 부피가 커지는 방향으로 돌출 형성된 돌출부(204)를 갖는다.The pouch case 304 having the space part 202 in which the battery part 300 is accommodated and the pouch cover 200 covering the space part 202 protrude in the direction in which the volume of the space part 202 increases. Has 204.

공간부(202)에 전해액이 주입된 후에, 공간부(202)의 가장자리를 따라 형성된 플랜지(206)와 파우치 커버(200)가 접합되어 공간부(202)가 밀봉된다.After the electrolyte is injected into the space 202, the flange 206 formed along the edge of the space 202 and the pouch cover 200 are joined to seal the space 202.

도 4 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 다양한 실시예에 의한 파우치 케이스를 도시한 개략적인 측면도들이다. 4 to 8 are schematic side views illustrating a pouch case according to various embodiments of the present invention.

도 4의 실시예는, 돌출부(404)가 공간부(402)와 단차지게 형성된 실시예로서, 돌출부(404)가 공간부(402)의 중앙에 형성되어 있다.In the embodiment of FIG. 4, the protrusion 404 is formed to be stepped from the space 402, and the protrusion 404 is formed at the center of the space 402.

도 5의 실시예는, 돌출부(504)가 공간부(502)와 단차지게 형성된 실시예로서, 돌출부(504)가 공간부(502)의 일측에 형성되어 있다. 도면에서는, 돌출부(504)가 공간부(502)의 우측에 형성되어 있으나, 당업자라면 전,후,좌,우측 중 하나 이상의 위치에 형성될 수 있음을 이해할 것이다.In the embodiment of FIG. 5, the protrusion 504 is formed to be stepped from the space 502, and the protrusion 504 is formed on one side of the space 502. In the drawing, although the protrusion 504 is formed on the right side of the space 502, those skilled in the art will understand that it may be formed at one or more positions of front, rear, left and right.

도 6의 실시예는, 도 3에 도시된 파우치 케이스의 변형예로서, 공간부(602a, 602b)가 케이스 상하 양측으로 형성되어 있으며, 돌출부(604a, 604b)는 공간부(602a, 602b)의 부피가 커지는 방향으로 돌출 형성된 것이다.6 is a modified example of the pouch case shown in FIG. 3, wherein the spaces 602a and 602b are formed on both sides of the case, and the protrusions 604a and 604b are formed of the spaces 602a and 602b. It is formed to protrude in the direction of increasing volume.

도 7의 실시예는, 도 4에 도시된 파우치 케이스의 변형예로서, 공간부(702a, 702b)가 케이스 상하 양측으로 형성되어 있으며, 돌출부(704a, 704b)가 공간부(702a, 702b)의 중앙에서 단차지게 형성되어 있다.The embodiment of FIG. 7 is a modification of the pouch case shown in FIG. 4, wherein the spaces 702a and 702b are formed on both sides of the case, and the protrusions 704a and 704b of the space portions 702a and 702b. It is formed stepped in the center.

도 8의 실시예는, 도 5에 도시된 파우치 케이스의 변형예로서, 공간부(802a, 802b)가 케이스 상하 양측으로 형성되어 있으며, 돌출부(804a, 804b)가 공간부(802a, 802b)의 일측에 단차지게 형성되어 있다. 도면에서는, 돌출부(804a, 804b)가 공간부(802a, 802b)의 우측에 형성되어 있으나, 당업자라면 전,후,좌,우측 중 하나 이상의 위치에 형성될 수 있음을 이해할 것이다.8 is a modified example of the pouch case shown in FIG. 5, wherein the spaces 802a and 802b are formed on both sides of the case, and the protrusions 804a and 804b are formed in the spaces 802a and 802b. It is formed to be stepped on one side. In the drawing, the protrusions 804a and 804b are formed on the right side of the spaces 802a and 802b, but those skilled in the art will appreciate that the protrusions 804a and 804b may be formed at one or more positions before, after, left and right.

이상에서 설명한 한 바와 같이, 본 발명의 파우치 케이스 및 이를 구비한 파우치형 이차 전지에 의하면, 파우치 케이스의 바닥면에 돌출부를 형성함으로써, 전해액 함침 공간을 확보하고, 완제품에서 일정 공간을 확보하여 전지부의 뒤틀림을 방지하는 효과가 있다.As described above, according to the pouch case of the present invention and the pouch type secondary battery provided with the same, a protrusion is formed on the bottom surface of the pouch case, thereby securing an electrolyte impregnation space and securing a predetermined space in the finished product. It is effective in preventing warping.

당업자라면, 파우치 케이스에 형성된 돌출부의 형상은 본 발명의 실시예와 도면에서 예시된 형상 이외에 전해액 함침 공간 확보와 전지부의 뒤틀림을 방지하기 위한 균등한 형상적 변형이 가능함을 이해할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that the shape of the protrusion formed on the pouch case may be equivalent in shape deformation to secure the electrolyte impregnation space and prevent the warpage of the battery in addition to the shape illustrated in the embodiments and drawings of the present invention.

본 발명은 이상에서 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.The present invention is not limited by the above described and illustrated in the drawings, of course, many more modifications and variations are possible within the scope of the claims set out below.

도 1a 및 도 1b는 종래의 파우치 케이스 및 이를 구비한 파우치형 이차 전지를 도시한 개략적인 사시도이다.1A and 1B are schematic perspective views illustrating a conventional pouch case and a pouch type secondary battery having the same.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 파우치 케이스를 도시한 개략적인 사시도이다.Figure 2 is a schematic perspective view showing a pouch case according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 파우치형 이차 전지를 도시한 개략적인 사시도이다.3 is a schematic perspective view illustrating a pouch type secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 다양한 실시예에 의한 파우치 케이스를 도시한 개략적인 측면도들이다. 4 to 8 are schematic side views illustrating a pouch case according to various embodiments of the present invention.

<도면 부호의 간단한 설명><Short description of drawing symbols>

100......전극 조립체 102......전극 탭Electrode assembly 102 electrode tab

110......파우치 케이스 112......케이스 본체110 ...... Pouch case 112 ...... Case body

114......케이스 커버 116......케이스 플랜지114 ...... Case cover 116 ...... Case flange

118......평면형 케이스 바닥면 200, 400, 500......케이스 커버118 ...... Flat Case Bottom 200, 400, 500 ...... Case Cover

202, 402, 502......공간부 204, 404, 504......돌출부202, 402, 502 ... space 204, 404, 504 ... protrusion

206, 406, 506......케이스 플랜지 606, 706, 806......제1 플랜지206, 406, 506 ... case flange 606, 706, 806 ... first flange

600, 700, 800......제2 플랜지 602a, 702a, 802a......제1 공간부600, 700, 800 ... second flange 602a, 702a, 802a ... first space part

602b, 702b, 802b......제2 공간부 604a, 704a, 804a......제1 돌출부602b, 702b, 802b .. 2nd space part 604a, 704a, 804a ... 1st protrusion part.

604b, 704b, 804b......제2 돌출부 300......전지부 604b, 704b, 804b ...... Second protrusion 300.

302......전극 단자 304......파우치 케이스302 ...... electrode terminal 304 ...... pouch case

Claims (8)

전지부가 수용되는 공간부; 및A space part in which a battery part is accommodated; And 상기 공간부가 외부로 돌출되도록 형성된 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치 케이스.Pouch case characterized in that it comprises a protrusion formed to protrude to the outside. 제1 항에 있어서, 상기 돌출부는,The method of claim 1, wherein the protrusions, 상기 공간부의 중앙부에 구비된 것을 특징으로 하는 파우치 케이스.Pouch case characterized in that provided in the central portion of the space. 제1 항에 있어서, 상기 돌출부는,The method of claim 1, wherein the protrusions, 상기 공간부의 일측에 형성된 것을 특징으로 하는 파우치 케이스.Pouch case, characterized in that formed on one side of the space. 제1 항에 있어서, 상기 돌출부는,The method of claim 1, wherein the protrusions, 상기 공간부와 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는 파우치 케이스.Pouch case, characterized in that formed in step with the space. 정극판, 부극판 및 상기 정극판과 상기 부극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 갖는 전지부;A battery unit having a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate; 상기 정극판과 상기 부극판으로부터 연장 형성된 전극 단자;An electrode terminal extending from the positive electrode plate and the negative electrode plate; 상기 전지부가 수용되는 공간부 및 상기 공간부가 외부로 돌출되도록 형성된 돌출부를 갖는 파우치 케이스; 및A pouch case having a space in which the battery unit is accommodated and a protrusion formed to protrude outward of the space; And 상기 전지부가 수용된 파우치 케이스에 주입되는 전해액을 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.A pouch type secondary battery comprising an electrolyte solution injected into a pouch case accommodating the battery unit. 제5 항에 있어서, 상기 파우치 케이스에 구비된 돌출부는,The method of claim 5, wherein the protrusion provided in the pouch case, 상기 공간부의 중앙부에 구비된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.A pouch type secondary battery, characterized in that provided in the central portion of the space. 제5 항에 있어서, 상기 돌출부는,The method of claim 5, wherein the protrusions, 상기 공간부의 일측에 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.A pouch type secondary battery, characterized in that formed on one side of the space portion. 제5 항에 있어서, 상기 돌출부는,The method of claim 5, wherein the protrusions, 상기 공간부와 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.Pouch-type secondary battery, characterized in that formed stepped with the space.
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