JPH0935738A - 捲回型電極の製造方法および製造装置 - Google Patents
捲回型電極の製造方法および製造装置Info
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- JPH0935738A JPH0935738A JP7178345A JP17834595A JPH0935738A JP H0935738 A JPH0935738 A JP H0935738A JP 7178345 A JP7178345 A JP 7178345A JP 17834595 A JP17834595 A JP 17834595A JP H0935738 A JPH0935738 A JP H0935738A
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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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極シートおよび負極シートの巻き始め段差
の影響を解消し、精度の良好な円筒形状の捲回型電極を
歩留まりよく作成できる製造方法および製造装置の提供
を目的とする。 【解決手段】 少なくとも一方の平坦面1aもしくは1bの
外側の一部を露出させた一対の断面半円状巻芯体１の平
坦な対向面1a，1b間に層間絶縁用のテープ状絶縁シート
3a，3bを挿着配置する工程と、前記断面半円状巻芯体１
の対向する平坦部1a，1bの露出面にテープ状正極シート
5a，テープ状負極シート5bの先端部を対接させ、かつそ
れぞれテープ状絶縁シート3a，3bに沿わせて配置する工
程と、前記一対の巻芯体１を一定の方向に回転させて、
巻芯体１の円周面に正極シート5a，絶縁シート3aもしく
は1b，負極シート5bを積層・捲装して捲回型電極化する
工程とを有することを特徴とする捲回型電極の製造方法
である。
の影響を解消し、精度の良好な円筒形状の捲回型電極を
歩留まりよく作成できる製造方法および製造装置の提供
を目的とする。 【解決手段】 少なくとも一方の平坦面1aもしくは1bの
外側の一部を露出させた一対の断面半円状巻芯体１の平
坦な対向面1a，1b間に層間絶縁用のテープ状絶縁シート
3a，3bを挿着配置する工程と、前記断面半円状巻芯体１
の対向する平坦部1a，1bの露出面にテープ状正極シート
5a，テープ状負極シート5bの先端部を対接させ、かつそ
れぞれテープ状絶縁シート3a，3bに沿わせて配置する工
程と、前記一対の巻芯体１を一定の方向に回転させて、
巻芯体１の円周面に正極シート5a，絶縁シート3aもしく
は1b，負極シート5bを積層・捲装して捲回型電極化する
工程とを有することを特徴とする捲回型電極の製造方法
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒形状の捲回型
電極を歩留まりよく製造できる製造方法、および円筒形
状の捲回型電極を歩留まりよく製造できる製造装置に関
する。
電極を歩留まりよく製造できる製造方法、および円筒形
状の捲回型電極を歩留まりよく製造できる製造装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】正極シート，絶縁シート，負極シートお
よび絶縁シートの積層体を巻装して成る捲回型電極（起
電部）を、円筒形の外装容器内に液密に封装した構成の
二次電池などが広く実用に供されている。そして、この
種の二次電池については、たとえば携帯電話機や携帯型
パソコンなど、電子機器のコードレス化，高性能化，小
形軽量化の要望に伴って、電源機能の向上が期待されて
いる。
よび絶縁シートの積層体を巻装して成る捲回型電極（起
電部）を、円筒形の外装容器内に液密に封装した構成の
二次電池などが広く実用に供されている。そして、この
種の二次電池については、たとえば携帯電話機や携帯型
パソコンなど、電子機器のコードレス化，高性能化，小
形軽量化の要望に伴って、電源機能の向上が期待されて
いる。
【０００３】ところで、前記円筒形の起電部形成は、次
のように行われている。すなわち、一対の対向する平坦
面部を形成する断面半円状部を有する１本もしくは２本
の巻芯体を用意し、前記対向する平坦面間に絶縁シート
（セパレータ）を挟持させ、かつこの絶縁シートに正極
シート，負極シートを所要の位置関係を持たせて配置す
る一方、その仮想中心軸（巻芯体と同軸）として巻芯体
を回転させることによって、絶縁シートをセパレータと
した形で巻き込み、捲回型電極（起電部）を製造してい
る。
のように行われている。すなわち、一対の対向する平坦
面部を形成する断面半円状部を有する１本もしくは２本
の巻芯体を用意し、前記対向する平坦面間に絶縁シート
（セパレータ）を挟持させ、かつこの絶縁シートに正極
シート，負極シートを所要の位置関係を持たせて配置す
る一方、その仮想中心軸（巻芯体と同軸）として巻芯体
を回転させることによって、絶縁シートをセパレータと
した形で巻き込み、捲回型電極（起電部）を製造してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の捲回型電極の製造方法の場合は、次のような不都合
な問題がある。すなわち、鉛二次電池用もしくはニッケ
ルカドミウム二次電池用の捲回型電極の場合は、特に問
題なかったが、高容量化が図られるニッケル水素二次電
池用の場合には、正極シートおよび負極シートの厚さが
厚くなる傾向にある。ここで、正極シートおよび負極シ
ートの厚さが厚くなることは、セパレータを介在させて
の捲装（捲回），捲回型電極化において，断面半円状部
の外周面に沿わせた各電極シートの巻き始めの段差が、
捲回型電極化後の形状に影響を及ぼし、断面楕円形状の
捲回型電極と成ることがしばしば起こる。
来の捲回型電極の製造方法の場合は、次のような不都合
な問題がある。すなわち、鉛二次電池用もしくはニッケ
ルカドミウム二次電池用の捲回型電極の場合は、特に問
題なかったが、高容量化が図られるニッケル水素二次電
池用の場合には、正極シートおよび負極シートの厚さが
厚くなる傾向にある。ここで、正極シートおよび負極シ
ートの厚さが厚くなることは、セパレータを介在させて
の捲装（捲回），捲回型電極化において，断面半円状部
の外周面に沿わせた各電極シートの巻き始めの段差が、
捲回型電極化後の形状に影響を及ぼし、断面楕円形状の
捲回型電極と成ることがしばしば起こる。
【０００５】また、前記電極シートの巻き始めの段差部
が、捲回型電極の最大径箇所となって、円筒形の外装容
器内に装着するとき、捲回型電極の外周部が損傷された
り、あるいは外装容器内への装着が極めて困難だったり
する。このような、捲回型電極外周部の損傷などの問題
は、製造される二次電池の性能や信頼性を損ない、ある
いは製造歩留まりの低減を招来することを意味し、実用
上由々しい問題を提起している。
が、捲回型電極の最大径箇所となって、円筒形の外装容
器内に装着するとき、捲回型電極の外周部が損傷された
り、あるいは外装容器内への装着が極めて困難だったり
する。このような、捲回型電極外周部の損傷などの問題
は、製造される二次電池の性能や信頼性を損ない、ある
いは製造歩留まりの低減を招来することを意味し、実用
上由々しい問題を提起している。
【０００６】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、正極シートおよび負極シートの巻き始め段差の影響
を解消し、精度の良好な円筒形状の捲回型電極を歩留ま
りよく作成できる製造方法および製造装置の提供を目的
とする。
で、正極シートおよび負極シートの巻き始め段差の影響
を解消し、精度の良好な円筒形状の捲回型電極を歩留ま
りよく作成できる製造方法および製造装置の提供を目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、少な
くとも一方の平坦面の外側の一部を露出させた一対の断
面半円状巻芯体の平坦な対向面間に層間絶縁用のテープ
状絶縁シートを挿着配置する工程と、前記断面半円状巻
芯体の対向する平坦部の非対向面にテープ状正極シー
ト，テープ状負極シートの先端部を対接させ、かつそれ
ぞれテープ状絶縁シートに沿わせて配置する工程と、前
記一対の巻芯体を一定の方向に回転させて、巻芯体の円
周面に正極シート，絶縁シートおよび負極シートを積層
・捲装して捲回型電極化する工程とを有することを特徴
とする捲回型電極の製造方法である。 請求項２の発明
は、互いに対向する面が平坦化し、かつ平坦面を位置ズ
レさせた一対の断面半円状巻芯体と、前記断面半円状巻
芯体の対向平坦面間を保持して一対の断面半円状巻芯体
を一体的に固定する手段と、前記一対の断面半円状巻芯
体を所定方向に回転させる回転機構とを具備することを
特徴とする捲回型電極の製造装置である。
くとも一方の平坦面の外側の一部を露出させた一対の断
面半円状巻芯体の平坦な対向面間に層間絶縁用のテープ
状絶縁シートを挿着配置する工程と、前記断面半円状巻
芯体の対向する平坦部の非対向面にテープ状正極シー
ト，テープ状負極シートの先端部を対接させ、かつそれ
ぞれテープ状絶縁シートに沿わせて配置する工程と、前
記一対の巻芯体を一定の方向に回転させて、巻芯体の円
周面に正極シート，絶縁シートおよび負極シートを積層
・捲装して捲回型電極化する工程とを有することを特徴
とする捲回型電極の製造方法である。 請求項２の発明
は、互いに対向する面が平坦化し、かつ平坦面を位置ズ
レさせた一対の断面半円状巻芯体と、前記断面半円状巻
芯体の対向平坦面間を保持して一対の断面半円状巻芯体
を一体的に固定する手段と、前記一対の断面半円状巻芯
体を所定方向に回転させる回転機構とを具備することを
特徴とする捲回型電極の製造装置である。
【０００８】請求項３の発明は、互いに対向する面が平
坦化し、かつ径が異なる一対の断面半円状巻芯体と、前
記断面半円状巻芯体の対向平坦面間を保持して一対の断
面半円状巻芯体を一体的に固定する手段と、前記一対の
断面半円状巻芯体を所定方向に回転させる回転機構とを
具備することを特徴とする捲回型電極の製造装置であ
る。
坦化し、かつ径が異なる一対の断面半円状巻芯体と、前
記断面半円状巻芯体の対向平坦面間を保持して一対の断
面半円状巻芯体を一体的に固定する手段と、前記一対の
断面半円状巻芯体を所定方向に回転させる回転機構とを
具備することを特徴とする捲回型電極の製造装置であ
る。
【０００９】本発明において、テープ状正極シート，テ
ープ状負極シートおよびテープ状絶縁シートは、いわゆ
るテープ状だけてなく、短冊状など帯状のもを含むもの
とする。
ープ状負極シートおよびテープ状絶縁シートは、いわゆ
るテープ状だけてなく、短冊状など帯状のもを含むもの
とする。
【００１０】上記請求項１の発明では、テープ状絶縁シ
ートに沿って捲回するテープ状正極シート，テープ状負
極シートの先端部が、巻芯体の対向する平坦部の非対向
面に対接された形、換言すると、少なくとも一方の電極
シートの巻き始め先端部の段差が解消，低減された形態
で捲回されて捲回型電極化される。したがって、前記段
差に起因する楕円状化など確実に、もしくは大幅に解消
されて、精度の良好な円筒状形の捲回型電極を歩留まり
よく得ることができ、信頼性の高い二次電池の提供に大
きく寄与する。
ートに沿って捲回するテープ状正極シート，テープ状負
極シートの先端部が、巻芯体の対向する平坦部の非対向
面に対接された形、換言すると、少なくとも一方の電極
シートの巻き始め先端部の段差が解消，低減された形態
で捲回されて捲回型電極化される。したがって、前記段
差に起因する楕円状化など確実に、もしくは大幅に解消
されて、精度の良好な円筒状形の捲回型電極を歩留まり
よく得ることができ、信頼性の高い二次電池の提供に大
きく寄与する。
【００１１】また、請求項２の発明では、電極シートの
巻き始め先端部を位置ズレさせた平坦面に対接させ、段
差発生の原因が解消もしくは低減されるため、前記請求
項１の作用がより容易に達成される。
巻き始め先端部を位置ズレさせた平坦面に対接させ、段
差発生の原因が解消もしくは低減されるため、前記請求
項１の作用がより容易に達成される。
【００１２】さらに、請求項３の発明では、電極シート
の巻き始め先端部を径（幅）の異なりに基づいて一部露
出させた平坦面に対接させ、段差発生の原因が解消もし
くは低減されるため、前記請求項１の作用がより容易に
達成される。
の巻き始め先端部を径（幅）の異なりに基づいて一部露
出させた平坦面に対接させ、段差発生の原因が解消もし
くは低減されるため、前記請求項１の作用がより容易に
達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下図１ (a)， (b)、図２ (a)〜
(c)および図３を参照して実施例を説明する。 図１
(a)， (b)は、互いに異なる捲回型電極の製造装置の要
部構成例を断面的に示したものである。すなわち、図１
(a)は断面半円状の平坦部1a，1bを離隔・対向させた一
体型の巻芯体１と、前記巻芯体１を一定の方向に回転さ
せる回転機構２と、前記巻芯体１に所要の絶縁シート3
a，3bをガイド4aを介して供給する絶縁シート巻き戻し
ロール３，３′と、同じく巻芯体１に所要の正極シート
5a，負極シート5bをガイド4b，4cを介してそれぞれ供給
する電極シート巻き戻しロール５，５′とである。そし
て、前記巻芯体１は、断面半円状の平坦部1a，1bが絶縁
シート3a（3b）を挿着もしくは挟着できる程度の長さで
離隔・対向させた構成を採り、かつその対向平坦面の幅
（断面半円径）1a，1bを異ならせている。
(c)および図３を参照して実施例を説明する。 図１
(a)， (b)は、互いに異なる捲回型電極の製造装置の要
部構成例を断面的に示したものである。すなわち、図１
(a)は断面半円状の平坦部1a，1bを離隔・対向させた一
体型の巻芯体１と、前記巻芯体１を一定の方向に回転さ
せる回転機構２と、前記巻芯体１に所要の絶縁シート3
a，3bをガイド4aを介して供給する絶縁シート巻き戻し
ロール３，３′と、同じく巻芯体１に所要の正極シート
5a，負極シート5bをガイド4b，4cを介してそれぞれ供給
する電極シート巻き戻しロール５，５′とである。そし
て、前記巻芯体１は、断面半円状の平坦部1a，1bが絶縁
シート3a（3b）を挿着もしくは挟着できる程度の長さで
離隔・対向させた構成を採り、かつその対向平坦面の幅
（断面半円径）1a，1bを異ならせている。
【００１４】また、図１ (b)の場合は、２個の巻芯体部
材１′の断面半円状の平坦部1a，1bを離隔・対向させて
一体型に固定構成した巻芯体１を用いた他は、前記図１
(a)に図示した構成と同様である。
材１′の断面半円状の平坦部1a，1bを離隔・対向させて
一体型に固定構成した巻芯体１を用いた他は、前記図１
(a)に図示した構成と同様である。
【００１５】次に、図２ (a)〜 (c)を参照して、前記図
１ (a)もしくは (b)に図示した構成の製造装置によるの
捲回型電極の製造例について説明する。
１ (a)もしくは (b)に図示した構成の製造装置によるの
捲回型電極の製造例について説明する。
【００１６】先ず、図２ (a)に平面的に示すごとく、巻
芯体１の離隔・対向平坦部1a，1b間に、たとえば厚さ
0.2mm，幅60mmのテープ状の絶縁シートを挿着もしくは
挟着する一方、たとえば厚さ 0.8mm，幅57mmのテープ状
の正極シート5aの先端部を、前記対向平坦部1aの非対向
面部に対接・位置合わせするとともに、たとえば厚さ
0.5mm，幅57mmのテープ状の負極シート5bの先端部を巻
芯体１から所定位置にズラして、それぞれ絶縁シート3
a，3bに沿わせて配置する。
芯体１の離隔・対向平坦部1a，1b間に、たとえば厚さ
0.2mm，幅60mmのテープ状の絶縁シートを挿着もしくは
挟着する一方、たとえば厚さ 0.8mm，幅57mmのテープ状
の正極シート5aの先端部を、前記対向平坦部1aの非対向
面部に対接・位置合わせするとともに、たとえば厚さ
0.5mm，幅57mmのテープ状の負極シート5bの先端部を巻
芯体１から所定位置にズラして、それぞれ絶縁シート3
a，3bに沿わせて配置する。
【００１７】このように、テープ状の絶縁シート3a，3
b、正極シート5aおよび負極シート5bを位置決め配置し
た後、回転機構２を駆動させ、巻芯体１を一定の方向に
180°回転させる。この回転によって、図２ (b)に平面
的に示すごとく、正極シート5aおよび負極シート5bの先
端部が揃った形となり、さらに、 360°回転させると、
図２ (c)に平面的に示すように、正極シート5aおよび負
極シート5bは巻き始め段差を生じないで、円筒状に捲回
もしくは捲装されて、良好な円筒状形の捲回型電極が形
成される。なお、前記では 180°回転したときに、正極
シート5aおよび負極シート5bの先端部が揃う形としたが
（図２ (b)）、図２ (d)に平面的に示すごとく、正極シ
ート5aおよび負極シート5bの先端部が90°程度ズレた形
としても、巻き始め段差の影響がほとんどない円筒状形
の捲回型電極を形成できる。
b、正極シート5aおよび負極シート5bを位置決め配置し
た後、回転機構２を駆動させ、巻芯体１を一定の方向に
180°回転させる。この回転によって、図２ (b)に平面
的に示すごとく、正極シート5aおよび負極シート5bの先
端部が揃った形となり、さらに、 360°回転させると、
図２ (c)に平面的に示すように、正極シート5aおよび負
極シート5bは巻き始め段差を生じないで、円筒状に捲回
もしくは捲装されて、良好な円筒状形の捲回型電極が形
成される。なお、前記では 180°回転したときに、正極
シート5aおよび負極シート5bの先端部が揃う形としたが
（図２ (b)）、図２ (d)に平面的に示すごとく、正極シ
ート5aおよび負極シート5bの先端部が90°程度ズレた形
としても、巻き始め段差の影響がほとんどない円筒状形
の捲回型電極を形成できる。
【００１８】図３は、一対の断面半円状巻芯体１の互い
に対向する平坦面を位置ズレさせた構成とした場合であ
り、その他の構成・機構は前記例示の製造装置と同様で
ある。この場合には、断面半円状巻芯体１の対向平坦面
1a，1b間にテープ状の絶縁シートを挿着もしくは挟着す
る一方、テープ状の正極シート5aおよび負極シート5bの
各先端部を、対向平坦部1a，1bの非対向面部（ズレてい
る面）に対接・位置合わせした後、回転機構２を駆動さ
せて、巻芯体１を一定の方向に回転させる。すると、前
記図２ (c)に平面的に示した場合と同様に、正極シート
5aおよび負極シート5bは巻き始め段差を生じないで、円
筒状に捲回もしくは捲装されて、良好な円筒状形の捲回
型電極が形成される。
に対向する平坦面を位置ズレさせた構成とした場合であ
り、その他の構成・機構は前記例示の製造装置と同様で
ある。この場合には、断面半円状巻芯体１の対向平坦面
1a，1b間にテープ状の絶縁シートを挿着もしくは挟着す
る一方、テープ状の正極シート5aおよび負極シート5bの
各先端部を、対向平坦部1a，1bの非対向面部（ズレてい
る面）に対接・位置合わせした後、回転機構２を駆動さ
せて、巻芯体１を一定の方向に回転させる。すると、前
記図２ (c)に平面的に示した場合と同様に、正極シート
5aおよび負極シート5bは巻き始め段差を生じないで、円
筒状に捲回もしくは捲装されて、良好な円筒状形の捲回
型電極が形成される。
【００１９】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの
変形を採り得る。たとえば、絶縁シート，正極シート，
負極シートの厚さや幅などは対象とする二次電池の種
類，容量にと対応して適宜設定できる。
ものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの
変形を採り得る。たとえば、絶縁シート，正極シート，
負極シートの厚さや幅などは対象とする二次電池の種
類，容量にと対応して適宜設定できる。
【００２０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、テープ状正極
シート，テープ状負極シートの巻き始め部の段差に起因
する楕円状化などが解消された良好な円筒状形の捲回型
電極を歩留まりよく得ることができるので、信頼性の高
い二次電池の提供に大きく寄与する。
シート，テープ状負極シートの巻き始め部の段差に起因
する楕円状化などが解消された良好な円筒状形の捲回型
電極を歩留まりよく得ることができるので、信頼性の高
い二次電池の提供に大きく寄与する。
【００２１】請求項２および請求項３の発明によれば、
電極シートの巻き始め先端部に起因する段差発生が解消
もしくは低減されるため、良好な円筒状形の捲回型電極
を歩留まりよく得ることができ、信頼性の高い二次電池
の提供に大きく寄与する。
電極シートの巻き始め先端部に起因する段差発生が解消
もしくは低減されるため、良好な円筒状形の捲回型電極
を歩留まりよく得ることができ、信頼性の高い二次電池
の提供に大きく寄与する。
【図１】(a)， (b)は本発明に係る捲回型電製造装置の
互いに異なる構造例の要部を示す断面図。
互いに異なる構造例の要部を示す断面図。
【図２】本発明に係る捲回型電製造装置による製造実施
態様例を模式的に示すもので、(a)は正極シート先端部
に対して，負極シート先端部を 180°ズラして位置決め
した状態を示す平面図、 (b)は巻芯体を 180°回転させ
たときの状態を示す平面図、 (c)は巻芯体を 360°回転
させたときの状態を示す平面図、 (d)は正極シート先端
部に対して，負極シート先端部を90°ズラして位置決め
した状態を示す平面図。
態様例を模式的に示すもので、(a)は正極シート先端部
に対して，負極シート先端部を 180°ズラして位置決め
した状態を示す平面図、 (b)は巻芯体を 180°回転させ
たときの状態を示す平面図、 (c)は巻芯体を 360°回転
させたときの状態を示す平面図、 (d)は正極シート先端
部に対して，負極シート先端部を90°ズラして位置決め
した状態を示す平面図。
【図３】本発明に係る他の捲回型電製造装置による製造
実施態様例における正極シート先端部および負極シート
先端部を 180°ズラして位置決めした状態を示す平面
図。
実施態様例における正極シート先端部および負極シート
先端部を 180°ズラして位置決めした状態を示す平面
図。
１……巻芯体 １′……巻芯体部材 ２……回転機構 ３，３′……テープ状絶縁シート巻き戻しロール 3a，3b……テープ状絶縁シート 4a，4b，4c……テープ走行ガイド ５，５′……テープ状電極シート巻き戻しロール 5a……テープ状正極シート 5b……テープ状負極シート
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも一方の平坦部の外側の一部を
露出させた一対の断面半円状巻芯体の平坦な対向面間に
層間絶縁用のテープ状絶縁シートを挿着配置する工程
と、 前記断面半円状巻芯体の対向する平坦部の非対向面にテ
ープ状正極シート，テープ状負極シートの先端部を対接
させ、かつそれぞれテープ状絶縁シートに沿わせて配置
する工程と、 前記一対の巻芯体を一定の方向に回転させて、巻芯体の
円周面に正極シート，絶縁シートおよび負極シートを積
層・捲装して捲回型電極化する工程とを有することを特
徴とする捲回型電極の製造方法。 - 【請求項２】 互いに対向する面が平坦化し、かつ平坦
面を位置ズレさせた一対の断面半円状巻芯体と、 前記断面半円状巻芯体の対向平坦面間を保持して一対の
断面半円状巻芯体を一体的固定する手段と、 前記一対の断面半円状巻芯体を所定方向に回転させる回
転機構とを具備することを特徴とする捲回型電極の製造
装置。 - 【請求項３】 互いに対向する面が平坦化し、かつ径が
異なる一対の断面半円状巻芯体と、 前記断面半円状巻芯体の対向平坦面間を保持して一対の
断面半円状巻芯体を一体的固定する手段と、 前記一対の断面半円状巻芯体を所定方向に回転させる回
転機構とを具備することを特徴とする捲回型電極の製造
装置。
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