锂离子电池的过充电和过放电产生的问题
电动车磷酸铁锂电池过充过放标准

电动车磷酸铁锂电池过充过放标准全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:尽管磷酸铁锂电池具有诸多优势,但在使用过程中仍然面临着过充和过放的问题。
过充和过放不仅会缩短电池的寿命,降低电池的性能,甚至会引发安全事故。
制定和遵守电动车磷酸铁锂电池过充过放标准显得尤为重要。
关于磷酸铁锂电池的过充问题。
过充是指电池在充电过程中超过了其设计容量的电量。
在电动车行驶过程中,过充会导致电池内部化学反应失控,产生过多热量,从而造成电池内部热失控,甚至引发火灾等安全事故。
制定过充标准可以有效降低电池的安全风险。
针对磷酸铁锂电池的过充问题,一般有两种常用的过充保护方式:一种是电池管理系统(BMS)自带的过充保护功能,当电池充满时,BMS会停止继续充电以避免过充;另一种是充电器端的过充保护功能,当电池充满时,充电器会自动停止充电。
标准要求电动车制造商必须在生产过程中严格遵守这些过充保护原则,确保电池在充电过程中不会发生过充。
关于磷酸铁锂电池的过放问题。
过放是指在使用过程中电池放电至低于正常允许的电压范围,导致电池内部化学物质逆反应、结构破坏等现象。
过放会损害电池的性能,降低电池的寿命,甚至引发电池起火等严重后果。
制定过放标准也是非常必要的。
电动车磷酸铁锂电池过充过放标准的制定和遵守对于保障电动车的安全性和性能稳定性至关重要。
只有制定严格的标准,加强对生产和使用过程中的监督和管理,才能有效降低电池的安全风险,延长电池的使用寿命,保障用户的安全和利益。
希望未来在电动车行业中能够更加注重电池安全、性能和寿命等方面的标准化建设,为电动车的健康发展提供强有力的支撑。
【结束】第二篇示例:电动车磷酸铁锂电池是现代电动车的主要动力来源,其性能和安全性直接影响着整车的使用体验。
对于磷酸铁锂电池的充放电管理非常关键,过充和过放是最常见的安全隐患之一。
为了确保磷酸铁锂电池的安全可靠运行,各国和行业组织都制定了相应的过充过放标准。
一、国际标准1. IEC 62133标准IEC 62133是国际电工委员会(IEC)发布的锂离子电池标准,其中包括了磷酸铁锂电池的测试规范。
锂离子电池存在的问题

锂离子电池是一种广泛应用于移动设备、电动汽车、储能系统等领域的重要电 池技术。然而,与其它技术一样,锂离子电池也存在一些问题和挑战,其中一 些主要问题包括:
1. 安全问题: 锂离子电池有时可能发生过充电、过放电、过热等情况,导 致电池过热、发烟、甚至起火爆炸。这种问题主要是由于电池内部的短 路、电解液泄漏、电池结构受损等原因引起的。
5. 资源问题: 锂是锂离子电池的主要原材料,其供应受到地缘政治、资源 分布等因素的影响。为了确保电池产业的可持续发展,需要关注锂资源 的有效利用和替代技术的发展。
6. 充电时间: 锂离子电池充电时间通常战。
尽管存在这些问题,但科技研究一直在不断努力解决这些挑战。新的电池技 术、电池管理系统(BMS)的改进以及对电池制造和使用的更严格监管,都有 望缓解一些锂离子电池存在的问题。
2. 寿命问题: 锂离子电池的寿命通常受到充电和放电循环次数的限制。随 着循环次数的增加,电池容量可能会逐渐下降,影响设备的使用时间。
3. 电池老化: 长时间使用后,电池可能会出现老化现象,导致性能下降。 电池老化可能是由于电解质的分解、电极材料结构变化等多种原因引起 的。
4. 能量密度限制: 锂离子电池的能量密度相对较高,但仍然存在一定限 制。对于一些需要更高能量密度的应用,如电动汽车,需要不断寻找提 高能量密度的新技术。
锂离子电池的过充电和过放电产生的问题

针对锂离子电池过充电、过放电问题过充电:锂离子电池过充时,电池电压随极化增大而迅速上升,会引起正极活性物质结构的不可逆变化及电解液的分解,产生大量气体,放出大量的热,使电池温度和内压急剧增加,存在爆炸、燃烧等隐患;过放电:电池放完内部储存的电量,电压达到一定值后,继续放电就会造成过放电,电池过放电可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放,或反复过,,力电池发展的关键;目前国家选择的安全正极材料有锰酸锂、磷酸铁锂等;锰酸锂LiMnO4分子结构上面可以保证在满电状态,正极的锂离子已经完全嵌入到负极炭孔中,从根本上避免了枝晶的产生;同时锰酸锂稳固的结构使其氧化性能远远低于钻酸锂,分解温度超过钴酸锂10O℃,即使由于外力发生内部短路、外部短路、过充电时,也完全能够避免了由于析出金属锂引发燃烧、爆炸的危险;磷酸铁锂LiFePO4及其充电脱锂后形成FePO4的热稳定性非常好,其在210~410℃的温度范围内所放出的热量仅为210J/g:而普遍使用的LiCoO2的充电态CoO2开始分解产生氧气的温度为240°C,所放出的热量约为1000J/g;如图2所示,过放电至 1.5 V、1.0 V 时,石墨的表面变化不大,而深度过放电时石墨表面可以看到有粗大的颗粒及一层厚膜覆盖;因此,在目前所发现的锂离子电池正极材料中,LiFePO4的安全性能最好;用该种正极材料制作的锂离子电池 2 C30 V过充 ,安全通过;图错误!未定义书签。
充电倍率为C/1000时不同充电时间Lix CO2微分干涉图像的晶间裂纹图错误!未定义书签。
LiFePO4电池循环前后的石墨电极 SEM 图 a循环前;放电至b2 V、c1.5 V、d1 V、e 和 f0.5 V、g 和 h0.0 V2、添加剂保护法:通过添加剂实现电池过充的内部保护,对简化电池制造工艺、降低生产成本有重要意义;目前采用的添加剂保护方法,主要有氧化还原保护和电聚合保护两种;氧化还原保护氧化还原内部保护的原理是在电解液中添加合适的添加剂,形成氧化还原对,在正常充电时,该氧化还原对不参加反应;当充电电压超过电池的正常充电终止电压时,添加剂开始在正极上氧化,氧化产物扩散到负极被还原,还原产物再扩散到正极被氧化,整个过程循环进行,直到电池的过充电结束;二茂铁及其衍生物在大部分锂离子电池所使用的有机溶剂中的溶解性和热稳定性较好,制备容易,价格便宜,可用作过充保护添加剂,但它们的氧化电势大部分在3.0v一3.5 v,会导致电池充电尚未完成,而终止充电;Fe、Ru、Ir和Ce,置的灵敏度,若将此种方法与安全装置内压开关,PTC联用,可将锂离子电池中的安全隐患降低;3、防过充的保护电路:最早的保护电路是当其中有一个电池电压达到截止电压时就会中断整个充电过程,那么其他电池就无法充足;在后来开发的保护电路中采用了均衡充电功能,当一个单体电池达到截止电压时,把充电的电流从其他旁路通过,不对该电池充电,又不影响其他电池;但是均衡电路只能让单体电池电压在充电完成时电压达到一致,对单体电池容量没有改变,整个电池容量会由最小容量的单体电池决定,这是所谓的木桶效应;而且均衡电流的大小会直接影响充电电流的大小,太小达不到均衡作用,太大会使保护电路发热,充电效率下降;不过在充电时,如果没有均衡充电,那么电池组的整体容量会小于容量最小的电池的容量 ,所以均衡充电还是必须的;实验证明对磷酸铁锂电池组进行均衡管理,可提高电池组容量利延。
锂电池 过放电风险点-概述说明以及解释

锂电池过放电风险点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述锂电池作为目前最常见的电池之一,在现代移动设备、电动车辆和可再生能源系统中起着重要的作用。
然而,锂电池在充电和放电过程中存在一定的风险,尤其是过放电风险。
过放电是指电池在使用过程中被过度放电,超出了其安全工作范围。
这种情况下,电池会受到损坏甚至引发火灾和爆炸等安全事故。
过放电对锂电池的影响主要体现在以下几个方面。
首先,过放电会导致电池中的锂离子扩散过程异常加快和不可逆反应的发生,从而缩短电池的使用寿命。
其次,锂电池在过度放电的情况下,内部电压会降低到较低水平,造成电池无法正常工作,影响设备的使用效果。
最重要的是,过度放电可能导致电池内部产生金属锂,这是一种高度不稳定的物质,当与空气中的氧气相遇时容易引发火灾和爆炸。
为了防止锂电池过放电带来的风险,我们需要采取一系列措施来保护电池的安全。
首先,合理使用电池,避免将电池过度放电,我们可以通过监控电池电量以及设定电池的最低工作电压来实现。
其次,加强对电池的管理,包括合理存放电池以及选择合适的充放电设备等,可以有效地减少过度放电的风险。
此外,锂电池的设计和制造也需要考虑到防止过放电的因素,例如在电池内部安装过放电保护电路等。
展望未来,针对锂电池过放电的问题,可以通过技术革新和研发新材料等方面来寻求解决方案。
例如,开发高性能的电池管理系统,能够实时监测电池的工作状态,及时预警并采取措施防止过放电等。
同时,改进电池的结构和材料,提高电池的稳定性和安全性也是未来发展的方向之一。
总之,锂电池过放电是一个需要引起重视的问题,它对电池的寿命和安全性都会带来不良影响。
为了保障锂电池的正常运行和安全使用,我们需要加强对锂电池过放电的认识,并采取相应的措施来防止过放电的发生。
只有这样,才能更好地发挥锂电池在现代科技和能源领域的巨大潜力。
1.2 文章结构文章结构:本篇文章主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对本文的内容进行概述,介绍了本文的目的和文章结构。
电池过度放电会给使用带来哪些问题

电池过度放电会给使用带来哪些问题在我们的日常生活中,电池是无处不在的。
从手机、笔记本电脑到电动车、各种便携设备,电池为我们的生活带来了极大的便利。
然而,如果对电池使用不当,特别是让电池过度放电,就可能会引发一系列的问题,给我们的使用带来诸多不便甚至是安全隐患。
首先,电池过度放电会显著缩短其使用寿命。
电池的寿命通常是通过充放电循环次数来衡量的。
正常情况下,电池在一定的放电深度范围内进行充放电,能够维持相对稳定的性能和寿命。
但当电池过度放电时,其内部的化学物质会发生过度反应,导致电极结构受损,活性物质减少。
这就好比是一个人的体力过度透支,恢复起来就会变得困难,而且容易留下病根。
久而久之,电池的容量会逐渐下降,充电后的使用时间也会越来越短。
原本能够满足一天使用需求的电池,可能在过度放电几次后,只能支撑几个小时,最终不得不提前更换电池,增加了使用成本。
其次,过度放电可能会导致电池性能不稳定。
想象一下,电池就像是一个水库,正常的放电是有规律地放水,而过度放电就像是把水库的水一下子放得太多、太快。
这样一来,电池内部的电压和电流就会变得不稳定,从而影响到设备的正常运行。
比如在手机使用中,可能会出现突然关机、死机、重启等现象;在电动车中,可能会导致动力输出不稳定,影响驾驶体验甚至带来安全风险。
而且,这种不稳定的性能还可能会对与之连接的电子设备造成损害,比如损坏电路、影响芯片的正常工作等。
再者,过度放电会增加电池的内阻。
内阻的增加意味着电池在充电和放电过程中会产生更多的热量。
过多的热量不仅会影响电池的性能,还可能会引发安全问题。
在极端情况下,过热可能会导致电池膨胀、漏液,甚至发生燃烧和爆炸。
这对于那些内置电池的设备,如手机、平板电脑等,是一个潜在的巨大威胁。
特别是在高温环境下使用或者充电时,过度放电后的电池发生危险的可能性会进一步加大。
另外,过度放电还会影响电池的充电效率。
当电池过度放电后,再次充电时,可能会出现充电时间延长、充电不满等情况。
锂离子自放电和过放电

锂离子自放电和过放电
锂离子电池是一种常见的可充电电池,它具有高能量密度和长寿命的优点。
然而,锂离子电池在使用过程中可能会出现自放电和过放电的问题。
自放电是指锂离子电池在未使用时自行失去电荷的现象。
这是由于电池内部的化学反应导致的。
即使在不使用的情况下,锂离子电池中的正极和负极之间仍然存在微小的电流,这会导致电池的电荷逐渐减少。
自放电的速度取决于电池的质量和温度等因素。
过放电是指将电池放电至低于其正常工作范围的电荷状态。
锂离子电池具有一个最低电压限制,当电池的电荷降至该限制以下时,会导致电池内部的化学反应失控,可能会损坏电池或导致安全问题。
因此,过放电是需要避免的。
为了减少锂离子电池的自放电和过放电问题,我们可以采取以下措施:
1. 储存电池时,确保电池处于部分充电状态,而不是完全充电或完全放电状态。
2. 定期检查电池的电荷状态,避免长时间不使用导致电池自放电过多。
3. 使用专业的充电器和电池管理系统,以确保电池在正确的电压和电流下进行充电和放电。
4. 避免将电池暴露在高温或低温环境中,因为温度变化可能会加速自放电和过放电的速度。
5. 在使用锂离子电池的设备中,遵循正确的使用和充电指南,避免过度放电。
总之,锂离子电池的自放电和过放电问题可以通过合理的使用和储存方法来减少,以提高电池的性能和寿命。
锂电池 过放电风险点

锂电池过放电风险点全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:锂电池是目前应用最广泛的一种电池,广泛应用于移动通信、汽车电动化、无人机等领域。
锂电池由于其高能量密度和轻量化特点,成为了电子产品的首选能源,但同时也存在一些安全风险,其中最常见的就是过放电。
过放电是指在使用过程中,锂电池放电至过低电压或电量过低状态。
这种情况会导致电池内部化学反应不受控制,产生过多的热量,引起短路、爆炸、火灾等严重安全事故。
过放电不仅会导致电池的损坏,还会危及用户的生命和财产安全,因此需要引起重视。
造成锂电池过放电的原因有很多,主要包括以下几个方面:一、过度充放电:如果电池充电或放电过程中超出了设计的额定电压或电流,就容易引起过放电。
比如在使用不兼容的充电器给电池充电,或者使用不合适的设备对电池进行放电,都可能导致过度充放电。
二、环境温度过高:锂电池对温度非常敏感,当环境温度过高时,电池内部的化学反应会加速,导致电池的放电速率增加,容易造成过放电。
三、长时间不使用:如果锂电池长时间不使用,电池内部的自放电速率也会增加,导致电量逐渐减少,容易进入过放电状态。
四、电池内部损坏:如果电池内部发生损坏或者老化,内部化学反应失控也会引起过放电。
为了有效预防锂电池过放电风险,我们需要采取以下措施:一、正确使用充电器和放电设备:要选择符合标准的充电器进行充电,禁止使用劣质充电器;同样,使用合适的设备对电池进行放电,避免超过额定值。
二、避免高温环境:在高温环境下不要使用或充电电池,尽量保持电池在正常温度范围内工作。
三、定期充电和放电:如果长时间不使用电池,要定期进行充电和放电,并保持电池处于合适的存储电量。
四、定期检查电池状态:定期检查电池的外观是否完好,是否有损坏,及时更换老化或损坏的电池。
五、避免过度充放电:在充电和使用过程中,要避免过度充放电,根据产品说明书正确使用电池。
锂电池过放电是一种常见的安全风险,我们在使用锂电池时要严格按照产品说明书和相关规定进行操作,合理使用和存储电池,避免过度充放电,保证电池的安全性和可靠性。
锂电池过充电-过放-短路保护电路详解

该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01,充、放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成,单体锂电池接在B+和B-之间,电池组从P+和P-输出电压。
充电时,充电器输出电压接在P+和P-之间,电流从P+到单体电池的B+和B-,再经过充电控制MOSFET到P-。
在充电过程中,当单体电池的电压超过4.35V时,专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。
放电过程中,当单体电池的电压降到2.30V时,DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,DW01的CS脚为电流检测脚,输出短路时,充放电控制MOSFET的导通压降剧增,CS脚电压迅速升高,DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断,从而实现过电流或短路保护。
二次锂电池的优势是什么?1. 高的能量密度2. 高的工作电压3. 无记忆效应4. 循环寿命长5. 无污染6. 重量轻7. 自放电小锂聚合物电池具有哪些优点?1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。
2. 可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。
3. 电池可设计成多种形状4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。
7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍IEC规定锂电池标准循环寿命测试为:电池以0.2C放至3.0V/支后1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环)反复循环500次后容量应在初容量的60%以上国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准).电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少?自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。
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针对锂离子电池过充电、过放电问题
过充电:锂离子电池过充时,电池电压随极化增大而迅速上升,会引起正极活性物质结构的不可逆变化及电解液的分解,产生大量气体,放出大量的热,使电池温度和内压急剧增加,存在爆炸、燃烧等隐患。
过放电:电池放完内部储存的电量,电压达到一定值后,继续放电就会造成过放电,电池过放电可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放,或反复过放对电池影响更大。
一般而言,过放电会使电池内压升高,正负极活性物质可逆性受到破坏,电解液分解,负极锂沉积,电阻增大,即使充电也只能部分恢复,容量也会有明显衰减。
解决措施:
1、改变正极材料:目前钴酸锂正极活性材料在小电芯方面是很成熟
的体系,但是充满电后,仍旧有大量的锂离子留在正极,当过充时,残留在正极的锂离子将会涌向负极,在负极上形成枝晶(使其晶面的半高宽变大,导致某一方向的晶粒尺寸变小,晶体结构的改变导致碳材料出现裂纹,进而破坏负极表面的SEI 膜并促进SEI 膜的修复,SEI 膜的过度生长消耗活性锂,因此造成了电池的不可逆容量衰减。
如图1所示)这是采用钴酸锂材料的电池过充时必然的结果。
甚至在正常充放电过程中,也有可能会有的产生多余的锂离子游离到负极形成枝晶(由于石墨的嵌脱锂电位较低,接近锂的还原电位,因此在某些条件下负极容易出现锂沉积,锂沉积会消耗活性锂,产生不可逆容量损失)。
因此寻求高能量密度、高安全、环保和价格便宜的电极材料是动力电池发展的关键。
目前国家选择的安全正极材料有锰酸锂、磷酸铁锂等。
(锰酸锂LiMnO4分子结构上面可以保证在满电状态,正极的锂离子已经完全嵌入到负极炭孔中,从根本上避免了枝晶的产生。
同时锰酸锂稳固的结构使其氧化性能远远低于钻酸锂,分解温度超过钴酸锂10O℃,即使由于外力发生内部短路、外部短路、过充电时,也完全能够避免了由于析出金属锂引发燃烧、爆炸
的危险。
磷酸铁锂(LiFePO4)及其充电(脱锂)后形成FePO4的热稳定性非常好,其在210~410℃的温度范围内所放出的热量仅为210J/g:而普遍使用的LiCoO2的充电态(CoO2)开始分解产生氧气的温度为240°C,所放出的热量约为1000J/g。
(如图2所示,过放电至1.5 V、1.0 V 时,石墨的表面变化不大,而深度过放电时石墨表面可以看到有粗大的颗粒及一层厚膜覆盖。
)因此,在目前所发现的锂离子电池正极材料中,LiFePO4的安全性能最好。
用该种正极材料制作的锂离子电池2 C30 V过充,安全通过。
)
图1 充电倍率为C/1000时不同充电时间Li x CO2微分干涉图像的晶间裂纹
图2 LiFePO4电池循环前后的石墨电极SEM 图(a)循环前;放电至(b)2 V、(c)1.5 V、(d)1 V、(e 和f)0.5 V、(g 和h)0.0 V
2、添加剂保护法:通过添加剂实现电池过充的内部保护,对简化电
池制造工艺、降低生产成本有重要意义。
目前采用的添加剂保护方法,主要有氧化还原保护和电聚合保护两种。
氧化还原保护
氧化还原内部保护的原理是在电解液中添加合适的添加剂,形成氧化还原对,在正常充电时,该氧化还原对不参加反应。
当充电电压超过电池的正常充电终止电压时,添加剂开始在正极上氧化,氧化产物扩散到负极被还原,还原产物再扩散到正极被氧化,整个过程循环进行,直到电池的过充电结束。
(二茂铁及其衍生物在大部分锂离子电池所使用的有机溶剂中的溶解性和热稳定性较好,制备容易,价格便宜,可用作过充保护添加剂,但它们的氧化电势大部分在3.0v一3.5 v,会导致电池充电尚未完成,而终止充电;Fe、Ru、Ir 和Ce等的菲咯啉和联吡啶络合物及其衍生物,在4 V左右有很好的氧化还原特性。
20mg/ml的联吡啶高氯酸铁铬合物溶液对以LixMn2O4为正极的电池有很好的过充保护作用,但这类化合物在有机电解液中的溶解度小,限制了广泛使用;噻蒽和2,7一二乙酰噻蒽具有比金属茂添加剂高的氧化还原电势,分别为4.06—4.12 V和4.19~4.30 V,适合用在LixMn2O4作正极的电池中;茴香醚和联(二)茴香醚在电池中的还原氧化过程为二电子反应,增加了添加剂传输电荷的能力,它们的氧化还原电势范围都在4 V以上,是另一类可能用在锂离子电池中的过充电保护添加剂。
)
电聚合保护
电聚合保护是有效的安全保护办法,在电池内部添加某种聚合物单体分子,当电池充电到一定电势时,发生电聚合反应。
由于阴极表面生成的导电聚合物膜造成了电池内部微短路,可使电池自放电至安全状态。
(联苯、3一氯噻吩、呋喃、环己苯及其衍生物等芳香族化合物,在一定的电势下发生电聚合反应,生成的导电聚合物膜造成电池内部微短路,使电池自放电至安全状态。
电聚合产物使电池的内阻升高、内压增大,增强了与其联用的保护装置的灵敏度,若将此种方法与安全装置(内压开关,PTC)联用,可将锂离子电池中的安全隐患降低。
)
3、防过充的保护电路:
最早的保护电路是当其中有一个电池电压达到截止电压时就会中断整个充电过程,那么其他电池就无法充足。
在后来开发的保护电路中采用了均衡充电功
能,当一个
单体电池达到截止电压时,把充电的电流从其他旁路通过,不对该电池充电,又不影响其他电池。
但是均衡电路只能让单体电池电压在充电完成时电压达到一致,对单体电池容量没有改变,整个电池容量会由最小容量的单体电池决定,这是所谓的木桶效应。
而且均衡电流的大小会直接影响充电电流的大小,太小达不到均衡作用,太大会使保护电路发热,充电效率下降。
不过在充电时,如果没有均衡充电,那么电池组的整体容量会小于容量最小的电池的容量,所以均衡充电还是必须的。
实验证明对磷酸铁锂电池组进行均衡管理,可提高电池组容量利用率,充分发挥每节电池单体的性能,同时调整了性能较差电池充放电工况,延长电池组使用寿命。
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