CN204696169U - 蓄电池装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型基于一种蓄电池装置，本实用新型尤其基于一种工具蓄电池装置，其具有一个单电池块单元(10)和至少一个密封元件(12)，所述至少一个密封元件至少部分地包围所述单电池块单元(10)并且设置用于保护单电池块区域(14)免于灰尘和/或湿气的侵入。提出，所述蓄电池装置包括至少一个功能单元(16、56、62)，所述至少一个功能单元至少部分地设置在所述单电池块单元(10)与所述至少一个密封元件(12)之间。

Description

蓄电池装置
背景技术
已经提出一种蓄电池装置，尤其已经提出一种工具蓄电池装置，其具有一个单电池块单元和至少一个密封元件，所述至少一个密封元件至少部分地包围单电池块单元并且设置用于保护单电池块区域免于灰尘和/或湿气的侵入。
实用新型内容
本实用新型基于一种蓄电池装置，本实用新型尤其基于一种工具蓄电池装置，其具有一个单电池块单元和至少一个密封元件，所述至少一个密封元件至少部分地包围单电池块单元并且设置用于保护单电池块区域免于灰尘和/或湿气的侵入。
在此提出，所述蓄电池装置包括至少一个功能单元，所述至少一个功能单元至少部分地设置在单电池块单元与至少一个密封元件之间。由此可以在特别紧凑的构造和多样的应用中实现单电池块单元的特别高的密封性。此外可以保护功能单元的至少一部分免于灰尘和/或湿气。优选地，蓄电池装置由手持式工具机蓄电池装置构造。在此尤其应将“单电池块单元”理解为包括至少一个能量存储单电池、优选包括多个能量存储单电池的单元。优选地，单电池块单元设置用于将多个能量存储单电池在运行准备好的状态中相互电耦合并且尤其相互机械耦合。有利地，单电池块单元具有至少一个单电池保持装置。在此尤其应将“单电池保持装置”理解为在运行准备好的状态中尤其以形状锁合和/或优选力锁合直接固定至少一个能量存储单电池的机构。替代地或优选附加地，单电池保持装置设置用于材料锁合地固定至少一个能量存储单电池。
在此尤其应将“密封元件”理解为灰尘密封的和/或水密封的元件，其设置用于降低以及优选完全阻止尤其是所不期望的干扰影响、譬如尤其是流体、湿气、油、灰尘、污物颗粒或其他的对于本领域技术人员而言看起 来可能的干扰影响的侵入。在此尤其应将“灰尘密封和/或水密封”理解为：可以尤其是至少基本上减少、优选完全阻止湿气、流体以及固体的侵入。优选地，密封元件根据DIN EN 60529至少符合保护等级2(防手指进入和防固体异物(从12.5毫米起的直径)的保护)，优选至少符合保护等级3(防工具进入和防固体异物(从2.5毫米起的直径)的保护)，优选至少符合保护等级4(防金属线进入和防固体异物(从1.0毫米起的直径)的保护)并且特别优选至少符合保护等级5(防金属线进入和防灰尘的保护)以防异物的侵入。在一个特别优选的实施例中，密封元件根据DIN EN 60529至少符合保护等级6(防金属线进入和灰尘密封的保护)。替代地或附加地，密封元件根据DIN EN 60529优选至少符合保护等级4(防所有侧喷溅水的保护)，优选至少符合保护等级5(防由任意角度的喷水(Strahlwasser)(喷嘴)的保护)，优选至少符合保护等级6(防强喷水的保护)并且特别优选地至少符合保护等级7(防暂时浸入的保护)以防异物的侵入。在一个特别优选的实施例中，密封元件根据DIN EN 60529至少符合保护等级8(防持久浸入的保护)。在一个特别优选的实施例中，密封元件根据DIN EN 60529至少符合分类IP56，优选至少符合分类IP67。优选地，密封元件由薄膜构成。此外有利的是，密封元件由塑料薄膜、收缩软管和/或袋状的薄膜、尤其是收缩薄膜构成。特别有利地，至少一个密封元件至少局部地透明和/或半透明地构造。优选地，至少一个密封元件在至少一个截平面中完全包围单电池块单元。
在此尤其应将“功能单元”理解为设置用于满足至少一个功能、譬如尤其是单电池块单元的区域的密封、用于使用者的信息的显示和/或流体在至少两个分离的区域之间的预定义的交换的一种单元。在此，尤其应将“单电池块区域”理解为设置有单电池块的区域。尤其该区域与单电池块间隔开最大1厘米、优选最大5毫米。在此尤其应将“能量存储单电池”理解为电池单电池、优选蓄电池单电池。优选地，单电池块单元至少基本上方形地构造。在此尤其应将“蓄电池单电池”理解为用于将电能转换为化学能、用于存储化学能以及用于将化学能转换为电能的一种装置。尤其将蓄电池单电池构造为对于本领域技术人员而言看起来合理的蓄电池单电池、然而优选构造为基于锂的蓄电池单电池。有利地，至少一个密封元件至少 局部地直接贴靠单电池块单元。在此尤其应将“在…之间”理解为相交在两个部件之间的直接的直线连接线。在此尤其应将“设置”理解为专门编程、设计和/或构型。
如果所述至少一个功能单元至少局部地直接贴靠单电池块单元，则可以实现蓄电池装置的一种特别紧凑的构型。优选地，功能单元至少局部地与单电池块单元材料锁合连接。
在本实用新型的另一构型中提出，所述至少一个功能单元至少局部地直接贴靠至少一个密封元件，由此还可以实现蓄电池装置的一种特别紧凑的构型。优选地，功能单元至少局部地与至少一个密封元件材料锁合连接。
在本实用新型的另一构型中提出，所述至少一个功能单元包括信号单元，该信号单元设置用于输出用于使用者的至少一个信号。由此可以有利地输出关于蓄电池装置的状态的至少一个信息。在此尤其应将“信号单元”理解为设置用于输出用于使用者的视觉信号、听觉信号和/或触觉信号的单元。在一个附加的构型中提出，功能单元包括至少一个输入单元。在此尤其应将“输入单元”理解为设置用于检测至少一个使用者信息并且将其转发到蓄电池装置的电子装置上的单元。
如果信号单元包括至少一个光学输出机构，则可以通过简单的方式将多种信息输出到使用者。优选地，光学输出机构由发光二极管、分段显示装置和/或特别优选地由显示器、尤其是液晶显示器和/或有利地作为LCD显示器构造。
此外提出，信号单元具有至少一个防雾层(Antibeschlagbeschicht)，由此可以有利地避免在读取光学输出机构时的视觉障碍。在此尤其应将“防雾层”理解为对于本领域技术人员而言看起来合理的涂层，该涂层阻止在以防雾层涂覆的面上水滴的形成。优选地，防雾层具有湿润剂和/或纳米微粒、例如嵌入聚合膜中的氧化硅纳米微粒。
此外提出，信号单元具有至少一个盘，所述至少一个盘设置用于保护密封元件和/或信号单元免于损坏。尤其应将“盘”理解为一种平面的机构，该平面的机构实现了观察由盘覆盖的空间。尤其应将措辞“保护免于损坏”理解为，该盘阻碍在至少一个运行状态中在此光学输出机构的损坏。优选地该盘保护光学输出机构以防机械力，尤其是其方式是，该盘将作用到其 上的力在光学输出机构旁引导经过。尤其是该盘将由外部直接作用到该盘上的力和由壳体作用到盘上的力在光学输出机构旁引导经过。
在本实用新型的一个有利的实施中，盘具有间隔肋，所述间隔肋设置用于将盘的面在光学输出机构的一个区域中至少与密封元件间隔开。尤其应将“间隔肋”理解为通过其空间上的构型限定盘的面相对于单电池块单元的确定的设置的机构。优选地，间隔肋构造为该盘的沿垂直于面的方向的***部。优选地，间隔肋和该盘的通过该面限界的区域一件式地构造。替代地，间隔肋可以固定在盘上。此外，间隔肋可以固定在盘的区域上或者***在盘与单电池块单元之间。此外替代地或附加地，单电池块单元可以具有间隔肋。此外，该盘或单电池块单元可以替代地或附加地具有带有其他的对于本领域技术人员而言看起来合理的形状的等同的间隔机构。优选地，在间隔肋与单电池块单元之间仅仅设置密封元件。
此外提出，间隔肋将作用到盘上的力至少支承在单电池块单元上，由此可以有利地避免力作用到光学输出机构上。
尤其应将“支承”理解为，通过该盘将作用到其上的力经由机械连接、尤其是通过密封元件传递到单电池块单元。
此外提出，所述功能单元包括至少一个粘合机构，所述至少一个粘合机构设置用于至少与单电池块单元和/或至少与所述至少一个密封元件粘合，由此可以实现单电池块单元的至少一个区域的特别可靠的密封。在此尤其应将“粘合机构”理解为设置用于建立材料锁合连接的机构。粘合机构尤其设置用于通过该粘合机构至少基本上、优选完全阻止物质、材料和/或流体的不期望的通过。有利地，粘合机构包括至少一种丁基密封材料。
如果所述至少一个粘合机构至少部分地设置在至少一个密封元件的凹槽边缘处，则可以有利地避免通过密封元件的凹槽的不期望的不密封性。此外可以有利地避免密封元件的在凹槽边缘的区域中的裂缝。在此尤其应该将“凹槽边缘”理解为限界凹槽和/或留空的边缘。
如果所述至少一个粘合机构至少部分地构造为带形，则可以实现粘合机构的特别简单的施加。在此尤其应将“带形”理解为至少基本上以平面带的形式。替代地或附加地提出，粘合机构由粘合料(Klebemasse)构造，粘合料在装配中是可成型的并且在粘合工艺中硬化。
如果至少一个功能单元包括通风单元，该通风单元设置成限定地给单电池块单元通风，则可以有利地避免在单电池块单元内湿气的形成。在此尤其应将“通风单元”理解为设置用于沿一个限定的方向引导限定的空气量的单元。
此外还提出一种具有按照本实用新型的蓄电池装置的工具蓄电池。
此外还提出一种用于制造按照本实用新型的蓄电池装置的方法。
按照本实用新型的蓄电池装置在此不应限于上述应用和实施方式。尤其按照本实用新型的蓄电池装置为了满足在此所述的功能方式可以具有与在此所述的各个元件、部件和单元的数量不同的数量。
附图说明
其他优点从以下附图描述得出。在附图中示出了本实用新型的实施例。附图、说明书以及权利要求包含多个特征的组合。符合目的地，本领域技术人员也单独地考虑这些特征并且将其汇总为其他合理的组合。
附图示出：
图1：以透视图示出按照本实用新型的工具蓄电池；
图2：以底视图示出图1中的手持式工具机蓄电池的蓄电池装置；
图3：以沿着A-A的截面示出根据图2的蓄电池装置；
图4：以透视图示出根据图2的蓄电池装置的一部分；
图5：以平行于工具蓄电池下侧的截面示出根据图1的工具蓄电池；
图6：以透视性截面示出根据图2的蓄电池装置，该截面垂直于工具蓄电池的下侧；
图7：以透视图示出根据图1的工具蓄电池的壳体下外壳和盘；以及
图8：以垂直于工具蓄电池的下侧的部分截面示出根据图1的工具蓄电池。
具体实施方式
图1以透视图示出工具蓄电池28。工具蓄电池28由手持式工具机蓄电池构造。工具蓄电池28设计为可与手持式工具机(未示出)的和/或工具蓄电池充电设备(未示出)的工具蓄电池容纳区域可连接。工具蓄电池28 具有壳体30。壳体30包括壳体上外壳32和壳体下外壳34。壳体上外壳32和壳体下外壳34在装配的状态中相互连接。壳体上外壳32在连接状态中至少部分地接触手持式工具机的或工具蓄电池充电设备的未示出的壳体。壳体上外壳32具有接触区域36，该接触区域设置用于工具蓄电池28与手持式工具机的或工具蓄电池充电设备的工具蓄电池容纳区域的耦合。为此，接触区域36具有未进一步描述的保持装置，该保持装置设置用于与手持式工具机和/或与工具蓄电池充电设备的形状锁合的和/或力锁合的耦合。
工具蓄电池28包括按照本实用新型的蓄电池装置。蓄电池装置在图2中示出。为清楚起见，壳体30在图2中未示出。蓄电池装置由手持式工具机蓄电池装置构造。然而，在此也可以考虑的是，蓄电池装置装入电动车辆、譬如尤其是电动自行车中。同样在此也可以考虑的是，蓄电池装置装入其他对于本领域技术人员看起来合理的区域中。
蓄电池装置包括单电池块单元10。单电池块单元10基本上方形地构造。单电池块单元10具有多个能量存储单电池38。更准确地说，单电池块单元10总共具有30个能量存储单电池38。能量存储单电池38由蓄电池单电池构造。蓄电池单电池设置用于将电能转换为化学能、用于存储化学能以及用于将化学能转换为电能。更准确地说，蓄电池单电池构造为基于锂的蓄电池单电池。能量存储单电池38在装配的状态中设置在壳体30内。
单电池块单元10具有36伏特的额定电压、即十个串联连接的能量存储单电池38。单电池块单元10具有6安培小时的电容。单电池块单元10可以具有其他的对于本领域技术人员看起来合理的额定电压和/或电容。
能量存储单电池38通过单电池块单元10相互电连接。更准确地说，能量存储单电池38相互串联连接和/或并联连接。在此，本领域技术人员考虑对于他而言看起来合理的接合方法，以便相互电连接能量存储单电池38，譬如尤其是点焊连接和/或钎焊连接。能量存储单电池38通过单电池块单元10相互机械连接。为此，单电池块单元10具有单电池保持装置40。单电池保持装置40将各个能量存储单电池38相互保持在固定的位置中。此外，单电池保持装置40设置用于保护能量存储单电池38免于过度的振动。单电池保持装置40由对于本领域技术人员看起来合理的材料、譬如尤其是金属或塑料组成。为了导出能量存储单电池38的热量而在单电池保持 装置40处设置热导出体50、52(图3)。
蓄电池装置包括密封元件12。密封元件12由灰尘密封和/或水密封的元件构造。密封元件12根据DIN EN 60529至少符合保护等级8(防持久浸入的保护)。密封元件12由薄膜构成。更准确地说，密封元件12由袋状的收缩薄膜构成。换言之，密封元件12袋形地构造。密封元件12设置用于保护单电池块区域14免于灰尘和/或湿气的侵入。密封元件12包围单电池块单元10。密封元件12在下侧42处具有凹槽46。凹槽46具有基本上矩形的横截面。凹槽46通过密封元件12的凹槽边缘20限界。凹槽46可以设置用于热导出、湿气调节和/或其他对于本领域技术人员看起来合理的功能。如在图3中所示，凹槽46在此由封闭机构47封闭。封闭机构47部分地由未进一步示出的膜片构造。
蓄电池装置包括功能单元16。功能单元16部分地设置在单电池块单元10与密封元件12之间。功能单元16在此局部地直接贴靠单电池块单元10。更准确地说，功能单元16局部地与单电池块单元10材料锁合连接。功能单元16还局部地直接贴靠密封元件12。更准确地说，功能单元16局部地与密封元件12材料锁合连接。功能单元16为此包括粘合机构18。粘合机构18设置成与单电池块单元10粘合。粘合机构18设置成与密封元件12粘合。粘合机构18包括丁基密封材料。粘合机构18还具有橡胶、尤其是合成橡胶。粘合机构18具有密封功能。此外粘合机构18具有留空填充功能。
粘合机构18带形地构造。换言之，粘合机构18具有平面带的形状。粘合机构18基本上沿着凹槽边缘20延伸。因此，粘合机构18也部分地设置在密封元件12的凹槽边缘20处。凹槽边缘20完全支撑(aufliegen)在粘合机构18上。粘合机构18部分地伸入凹槽46的区域中。壳体下外壳34部分地支撑在粘合机构18上。更准确地说，壳体下外壳34施加挤压力到粘合机构18上。为此，壳体下外壳34具有支撑凸起部54。支撑凸起部54以至少基本上保持相同的间隔环绕凹槽46。替代地，粘合机构18由双侧的粘合带构造。粘合带在此还可以具有增强层、譬如尤其是纤维层。
粘合机构18在制造过程中涂覆到单电池块单元10上。随后单电池块单元10由密封元件12包围。通过密封元件12的收缩，密封元件12在制 造过程之后施加挤压力到粘合机构18上。在壳体30的随后的装配中该密封元件同样施加压力到粘合机构18上。在此可以考虑的是，壳体30与粘合机构18固定连接。原则上可以考虑的是，对于粘合机构18附加地或替代地，本领域技术人员考虑用于密封单电池块单元10的密封橡胶和/或泡沫橡胶。
图4至7示出另一功能单元56，其设置在单电池块单元10与密封元件12之间。为清楚起见，在图4中未示出壳体30。另一功能单元56包括信号单元22。信号单元22设置用于输出用于使用者的信号。更准确地说，信号单元22输出关于蓄电池状态的信息到使用者。这些信息尤其涉及蓄电池剩余电容、蓄电池温度、蓄电池运行电压、蓄电池内阻、蓄电池故障、所供电的手持式工具机的预期的剩余运行时间和/或其他对于本领域技术人员看起来合理的参数。
信号单元22设置用于输出用于使用者的视觉信号。然而，在此也可以考虑的是，信号单元22附加或替代地输出用于使用者的听觉信号和/或触觉信号。同样可以考虑的是，另一功能单元56包括至少一个输入单元。通过输入单元可以例如证实故障和/或显示不同的蓄电池状态。信号单元22包括光学输出机构24。输出机构24具有显示器。更准确地说，输出机构24具有液晶显示器。然而在此也可以考虑的是，输出机构24具有分段显示装置和/或照明机构、譬如尤其是发光二极管。输出机构24借助于电连接机构86与单电池块单元10的电子装置88连接。电连接机构86构造为柔性电路板，但是也可以具有其他的对于本领域技术人员看起来合理的构型。
如在图5中进一步所示，另一功能单元56局部地直接贴靠单电池块单元10。此外，另一功能单元56局部地直接贴靠密封元件12。密封元件12局部透明地构造。更准确地说，密封元件12在信号单元22的一个区域中透明地构造。在此，密封元件12也可以完全透明地构造。由此密封元件12设置用于允许信号单元22的光学信号通过。
在密封元件12与壳体30之间设置盘58、尤其是透明的塑料盘、例如有机玻璃盘。替代地，盘58可以构造为玻璃盘。盘58透明地构造。盘58设置用于保护密封元件12和信号单元22免于损坏。盘58压入到壳体的留空中。该留空矩形地构造。盘58的外侧相对于壳体30的邻接的外侧沉入 地设置，由此可以避免盘58的刮擦。
盘58在此不可丢失(unverlierbar)地与壳体30耦合。盘58形状锁合地固定在壳体30中。盘58固定在壳体上外壳32与壳体下外壳34之间。壳体30具有凸部70，该凸部啮合到盘58的留空72中。凸部70构造为在壳体30处放置在内侧的肋。凸部70由壳体上外壳32并且由壳体下外壳34从外侧看来从上方和下方啮合到盘58之后。替代地或附加地，盘可以粘入和/或焊入壳体中，例如借助于激光焊接方法或超声波焊接方法。
盘58具有间隔肋60。间隔肋60将盘58的平面84在光学输出机构24的一个区域中与密封元件12保持距离。盘58的面84透明地构造。用户可以通过盘58的面84观察到输出机构24。由此在盘58与输出机构24之间设置空气间隙。空气间隙的厚度在此为0.4毫米。替代地，盘58的面84可以具有其他的对于本领域技术人员看起来合理的形状。
间隔肋60设置在盘58的侧面端部区域处。输出机构24沿垂直于面的方向看去完全设置在间隔肋60之间。间隔肋60将从外部作用到盘58上的力传递到单电池保持装置40上。替代地或有利地附加地，盘58将从外部作用到盘58上的力传递到壳体3上。由此可以将外部负荷经由间隔肋60导出到盘58上并且可以避免显示器的直接负荷。此外，可以通过提高的通风避免在盘58处的冷凝水的形成。
盘58、密封元件12以及输出机构24分别至少在透明的面84的区域中设有防雾层。通过防雾层冷凝水形成水膜而不是各个水滴，由此保持清晰地观察输出机构24是可能的。防雾层构造为对于本领域技术人员看起来合理的涂层，然而优选构造为纳米密封。
在图6中示出了另一功能单元62，其部分地设置在单电池块单元10与密封元件12之间。为清楚起见，在图6中未示出壳体30。功能单元62包括通风单元26。通风单元26设置用于限定地给单电池块单元10通风。通风单元26与接触单元68一件式地构造。接触单元68设置用于与手持式工具机(未示出)和/或工具蓄电池充电设备(未示出)电连接。密封元件12在上侧44处具有凹槽48。通风单元26从凹槽48由单电池块区域14突出。在此，密封元件12可以在凹槽48的区域中通过未进一步示出的粘合机构附加地密封。通风单元26具有通风凹槽64、66。通风凹槽64、66具 有圆形的横截面。通风凹槽64、66圆柱形地穿过接触区域68。通过通风凹槽64、66限定的气体量是可通过的。膜片90设置在通风凹槽64、66处，膜片设置用于调节气体交换。
原则上可以考虑的是，蓄电池装置包括另外的对于本领域技术人员看起来合理的功能单元，所述另外的功能单元至少部分地设置在单电池块单元10与至少一个密封元件12之间。

Claims (19)

1.一种蓄电池装置，其具有一个单电池块单元(10)和至少一个密封元件(12)，所述至少一个密封元件至少部分地包围所述单电池块单元(10)并且设置用于保护单电池块区域(14)免于灰尘和/或湿气的侵入，其特征在于至少一个功能单元(16、56、62)，所述至少一个功能单元至少部分地设置在所述单电池块单元(10)与所述至少一个密封元件(12)之间。
2.根据权利要求1所述的蓄电池装置，其特征在于，所述至少一个功能单元(16、56、62)至少局部地直接贴靠所述单电池块单元(10)。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电池装置，其特征在于，所述至少一个功能单元(16、56、62)至少局部地直接贴靠所述至少一个密封元件(12)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的蓄电池装置，其特征在于，所述至少一个功能单元(56)包括信号单元(22)，所述信号单元设置用于输出用于使用者的至少一个信号。
5.根据权利要求4所述的蓄电池装置，其特征在于，所述信号单元(22)包括至少一个光学输出机构(24)。
6.至少根据权利要求4所述的蓄电池装置，其特征在于，所述信号单元(22)具有至少一个防雾层。
7.至少根据权利要求4所述的蓄电池装置，其特征在于，所述信号单元(22)具有至少一个盘(58)，所述至少一个盘设置用于保护所述密封元件(12)和/或所述信号单元(22)免于损坏。
8.根据权利要求7所述的蓄电池装置，其特征在于，所述盘(58)具有间隔肋(60)，所述间隔肋设置用于将所述盘(58)的面(84)在所述光 学输出机构(24)的一个区域中至少与所述密封元件(12)间隔开。
9.根据权利要求8所述的蓄电池装置，其特征在于，所述间隔肋(60)将作用到所述盘(58)上的力至少支承在所述单电池块单元(10)上。
10.根据以上权利要求中任一项所述的蓄电池装置，其特征在于，所述至少一个功能单元(16)包括至少一个粘合机构(18)，所述至少一个粘合机构设置用于至少与所述单电池块单元(10)和/或至少与所述至少一个密封元件(12)粘合。
11.根据权利要求10所述的蓄电池装置，其特征在于，所述至少一个粘合机构(18)至少部分地设置在所述至少一个密封元件(12)的凹槽边缘(20)处。
12.根据权利要求10或11所述的蓄电池装置，其特征在于，所述至少一个粘合机构(18)至少部分地构造为带形。
13.根据以上权利要求中任一项所述的蓄电池装置，其特征在于，所述至少一个功能单元(62)包括通风单元(26)，所述通风单元设置成限定地给所述单电池块单元(10)通风。
14.根据以上权利要求中任一项所述的蓄电池装置，其特征在于，所述密封元件(12)由薄膜构成。
15.根据以上权利要求中任一项所述的蓄电池装置，其特征在于，所述光学输出机构(24)具有显示器。
16.根据权利要求8或9中任一项所述的蓄电池装置，其特征在于，所述间隔肋(60)设置在所述盘(58)的侧面端部区域处。
17.根据权利要求1所述的蓄电池装置，所述蓄电池装置是工具蓄电池装置。
18.一种工具蓄电池(28)，其具有根据以上权利要求中任一项所述的蓄电池装置。
19.根据权利要求18所述的工具蓄电池，所述工具蓄电池是手持式工具机蓄电池。
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