(57)【要約】【課題】  プリント回路板製造工程により製造される二次電池の提供。【解決手段】  上ケース、上収容溝、電池コアアセンブリ、下収容溝、下ケースが順に積層された密接な構造とされ、上収容溝にプリント回路板材質が採用され並びに電解物質、例えば有機溶剤或いは非水系溶剤で構成された電解質或いは電解液が収容されるか、或いはスプレー、塗布作業方式を使用できる類電解材料が電解質或いは電解液の代わりに使用される。下収容溝にはプリント回路板材質が採用され並びに並びに電解物質、例えば有機溶剤或いは非水系溶剤で構成された電解質或いは電解液が収容されるか、或いはスプレー、塗布作業方式を使用できる類電解材料が電解質或いは電解液の代わりに使用される。電池コアアセンブリは上収容溝と下収容溝の間に挟まれる。プリント回路板材料で形成された上ケースが上収容溝を密封する。プリント回路板材料で形成された下ケースが下収容溝を密封する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池であって、
電解物質を収容するのに用いられプリント回路基板材質の上収容溝と、
電解物質を収容するのに用いられプリント回路基板材質の下収容溝と、
上収容溝と下収容溝の間に挟まれた電池コアアセンブリと、
該上収容溝を被覆且つ密封するプリント回路基板材質の上ケースと、
該下収容溝を被覆且つ密封するプリント回路基板材質の下ケースと、
を包含し、該上ケース、該上収容溝、該電池コアアセンブリ、該下収容溝、該下ケースが順に積層されて密接な構造とされたことを特徴とする、二次電池。
【請求項２】
請求項１記載の二次電池において、電解物質が有機溶剤或いは非水系溶剤で構成された電解質とされたことを特徴とする、二次電池。
【請求項３】
請求項１記載の二次電池において、電解物質が有機溶剤或いは非水系溶剤で構成された電解液とされたことを特徴とする、二次電池。
【請求項４】
請求項１記載の二次電池において、電解物質がスプレー、塗布方式を行なうことができる電解材料とされたことを特徴とする、二次電池。
【請求項５】
請求項１記載の二次電池において、上収容溝が矩形中空フレームとされたことを特徴とする、二次電池。
【請求項６】
請求項１記載の二次電池において、上収容溝に通気孔が設けられたことを特徴とする、二次電池。
【請求項７】
請求項１記載の二次電池において、下収容溝が矩形中空フレームとされたことを特徴とする、二次電池。
【請求項８】
請求項１記載の二次電池において、下収容溝に通気孔が設けられたことを特徴とする、二次電池。
【請求項９】
請求項１記載の二次電池において、電池コアアセンブリにリチウム充電電池、ニッケル水素充電電池、リチウム高分子充電電池の製造に用いられる電池コアアセンブリが選択されたことを特徴とする、二次電池。
【請求項１０】
請求項１記載の二次電池において、電池コアアセンブリが正極、スペーサ、負極を包含することを特徴とする、二次電池。
【請求項１１】
請求項１記載の二次電池において、上シール層を更に具え、該上シール層は上ケースを被覆且つ密封して上収容溝に収容された電解物質の外漏れを防止することを特徴とする、二次電池。
【請求項１２】
請求項１記載の二次電池において、下シール層を更に具え、該下シール層は下ケースを被覆且つ密封して下収容溝に収容された電解物質の外漏れを防止することを特徴とする、二次電池。
【請求項１３】
請求項１１記載の二次電池において、上シール層が、
上収容溝より外漏れした電解物質を収容するプリント回路基板材質の上溝部と、
該上溝部を被覆且つ密封する上カバー板と、
を具えたことを特徴とする、二次電池。
【請求項１４】
請求項１１記載の二次電池において、上シール層が、
吸収材質で形成されて上収容溝より外漏れした電解物質を吸着する上吸収部と、
プリント回路基板材質であり該上吸収部を被覆且つ密封する上カバー板と、
を具えたことを特徴とする、二次電池。
【請求項１５】
請求項１２記載の二次電池において、下シール層が、
下収容溝より外漏れした電解物質を収容するプリント回路基板材質の下溝部と、
該下溝部を被覆且つ密封する下カバー板と、
を具えたことを特徴とする、二次電池。
【請求項１６】
請求項１２記載の二次電池において、下シール層が、
吸収材質で形成されて下収容溝より外漏れした電解物質を吸着する下吸収部と、
プリント回路基板材質であり該下吸収部を被覆且つ密封する下カバー板と、
を具えたことを特徴とする、二次電池。
【請求項１７】
請求項１１記載の二次電池において、上シール層中に上シール層が外漏れした電解物質を収容したかを検出するセンサが設置されたことを特徴とする、二次電池。
【請求項１８】
請求項１２記載の二次電池において、下シール層中に下シール層が外漏れした電解物質を収容したかを検出するセンサが設置されたことを特徴とする、二次電池。
【請求項１９】
請求項１１記載の二次電池において、上シール層を被覆且つ密封する金属薄板が設けられたことを特徴とする、二次電池。
【請求項２０】
請求項１２記載の二次電池において、下シール層を被覆且つ密封する金属薄板が設けられたことを特徴とする、二次電池。
【請求項２１】
請求項１記載の二次電池において、回路制御層を更に具え、該回路制御層はプリント回路基板、及びプリント回路基板に設置された少なくとも一つの電子装置を具え、該回路制御層が二次電池と積層重合されて密接な構造を呈することを特徴とする、二次電池。
【請求項２２】
請求項１記載の二次電池において、上収容溝、下収容溝、電池コアアセンブリ、上ケース、下ケースにそれぞれ導通孔が設けられたことを特徴とする、二次電池。
【請求項２３】
請求項１１記載の二次電池において、上シール層に導通孔が設けられたことを特徴とする、二次電池。
【請求項２４】
請求項１２記載の二次電池において、下シール層に導通孔が設けられたことを特徴とする、二次電池。
【請求項２５】
請求項２１記載の二次電池において、回路制御層に導通孔が設けられたことを特徴とする、二次電池。
【請求項２６】
請求項２１記載の二次電池において、プリント回路基板材質がＦＲ４、フレキシブルプリント回路基板より選択されることを特徴とする、二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の二次電池に係り、特に、プリント回路板製造工程を利用して製造される二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の二次電池の構造、例えばリチウム充電電池、ニッケル水素充電電池、リチウム高分子充電電池にはいずれも金属パッケージの密封ケースが採用され、これらの充電電池を組成する材料、例えば正極、負極、隔離膜、電解物質等が金属ケース内に封入される。
本発明者が周知の二次電池の構造を鑑みるに、それはプリント回路板製造工程を採用して製造できる二次電池ではないことから、プリント回路板製造工程を利用して製造できる二次電池を発明するに至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明はプリント回路板製造工程を利用して製造できる二次電池を提供することを目的としている。
【０００４】
上述の目的を達成するため、本発明は一種の二次電池を提供し、それは、電解物質を収容するのに用いられプリント回路板材質である上収容溝と、電解物質を収容するのに用いられプリント回路板材質である下収容溝と、上収容溝と下収容溝の間に挟まれた電池コアアセンブリと、プリント回路板材質であって該上収容溝を被覆、密封する上ケースと、プリント回路板材質であって該下収容溝を被覆、密封する下ケースと、を具え、そのうち、上ケース、上収容溝、電池コアアセンブリ、下収容溝、下ケースが順に積層されて密接な構造とされた二次電池である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、二次電池であって、
電解物質を収容するのに用いられプリント回路基板材質の上収容溝と、
電解物質を収容するのに用いられプリント回路基板材質の下収容溝と、
上収容溝と下収容溝の間に挟まれた電池コアアセンブリと、
該上収容溝を被覆且つ密封するプリント回路基板材質の上ケースと、
該下収容溝を被覆且つ密封するプリント回路基板材質の下ケースと、
を包含し、該上ケース、該上収容溝、該電池コアアセンブリ、該下収容溝、該下ケースが順に積層されて密接な構造とされたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の二次電池において、電解物質が有機溶剤或いは非水系溶剤で構成された電解質とされたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の二次電池において、電解物質が有機溶剤或いは非水系溶剤で構成された電解液とされたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の二次電池において、電解物質がスプレー、塗布方式を行なうことができる電解材料とされたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の二次電池において、上収容溝が矩形中空フレームとされたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の二次電池において、上収容溝に通気孔が設けられたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項７の発明は、請求項１記載の二次電池において、下収容溝が矩形中空フレームとされたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項８の発明は、請求項１記載の二次電池において、下収容溝に通気孔が設けられたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項９の発明は、請求項１記載の二次電池において、電池コアアセンブリにリチウム充電電池、ニッケル水素充電電池、リチウム高分子充電電池の製造に用いられる電池コアアセンブリが選択されたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項１０の発明は、請求項１記載の二次電池において、電池コアアセンブリが正極、スペーサ、負極を包含することを特徴とする、二次電池としている。
請求項１１の発明は、請求項１記載の二次電池において、上シール層を更に具え、該上シール層は上ケースを被覆且つ密封して上収容溝に収容された電解物質の外漏れを防止することを特徴とする、二次電池としている。
請求項１２の発明は、請求項１記載の二次電池において、下シール層を更に具え、該下シール層は下ケースを被覆且つ密封して下収容溝に収容された電解物質の外漏れを防止することを特徴とする、二次電池としている。
請求項１３の発明は、請求項１１記載の二次電池において、上シール層が、
上収容溝より外漏れした電解物質を収容するプリント回路基板材質の上溝部と、
該上溝部を被覆且つ密封する上カバー板と、
を具えたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項１４の発明は、請求項１１記載の二次電池において、上シール層が、
吸収材質で形成されて上収容溝より外漏れした電解物質を吸着する上吸収部と、
プリント回路基板材質であり該上吸収部を被覆且つ密封する上カバー板と、
を具えたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項１５の発明は、請求項１２記載の二次電池において、下シール層が、
下収容溝より外漏れした電解物質を収容するプリント回路基板材質の下溝部と、
該下溝部を被覆且つ密封する下カバー板と、
を具えたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項１６の発明は、請求項１２記載の二次電池において、下シール層が、
吸収材質で形成されて下収容溝より外漏れした電解物質を吸着する下吸収部と、
プリント回路基板材質であり該下吸収部を被覆且つ密封する下カバー板と、
を具えたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項１７の発明は、請求項１１記載の二次電池において、上シール層中に上シール層が外漏れした電解物質を収容したかを検出するセンサが設置されたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項１８の発明は、請求項１２記載の二次電池において、下シール層中に下シール層が外漏れした電解物質を収容したかを検出するセンサが設置されたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項１９の発明は、請求項１１記載の二次電池において、上シール層を被覆且つ密封する金属薄板が設けられたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項２０の発明は、請求項１２記載の二次電池において、下シール層を被覆且つ密封する金属薄板が設けられたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項２１の発明は、請求項１記載の二次電池において、回路制御層を更に具え、該回路制御層はプリント回路基板、及びプリント回路基板に設置された少なくとも一つの電子装置を具え、該回路制御層が二次電池と積層重合されて密接な構造を呈することを特徴とする、二次電池としている。
請求項２２の発明は、請求項１記載の二次電池において、上収容溝、下収容溝、電池コアアセンブリ、上ケース、下ケースにそれぞれ導通孔が設けられたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項２３の発明は、請求項１１記載の二次電池において、上シール層に導通孔が設けられたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項２４の発明は、請求項１２記載の二次電池において、下シール層に導通孔が設けられたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項２５の発明は、請求項２１記載の二次電池において、回路制御層に導通孔が設けられたことを特徴とする、二次電池としている。
請求項２６の発明は、請求項２１記載の二次電池において、プリント回路基板材質がＦＲ４、フレキシブルプリント回路基板より選択されることを特徴とする、二次電池としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の二次電池は以下の長所を有している。
１．整合性のある生産製造コストと材料コストが低く、経済効果に符合する。
２．量産工程に適用され、標準化できる。
３．周辺システムに対する組合せの要求度が低い。
４．回路抵抗が低い。
５．軽く薄く小型の空間特性を具えている。
６．各種の異なる供給電圧と供給電流の規格要求に符合する。
本発明は以下に具体的実施例を以て説明されるが、これは本発明を限定するために提示されるものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の二次電池１０が強調することは、プリント回路板材質により上ケース１０１、上収容溝１０５、下収容溝１０７、下ケース１０３が形成され、その採用するプリント回路板材料は、例えばＦＲ４、フレキシブルプリント回路基板とされる。図１は本発明の二次電池の立体図であり、図２は本発明の二次電池の分解図、図３は本発明の二次電池の断面図である。本発明の二次電池１０は、上ケース１０１、上収容溝１０５、電池コアアセンブリ１０９、下収容溝１０７、下ケース１０３を包含し、これらの主要な構成部品が上から下に順に積層され密接な構造を成している。電池コアアセンブリ１０９以外の本発明のその他の部品はいずれもプリント回路基板材質を採用して製造され、その採用するプリント回路基板材質は例えばＦＲ４材質とされる。本発明の二次電池１０を組み立てる時は、上収容溝１０５と下収容溝１０７により電解物質１１１を収容し、電池コアアセンブリ１０９は上収容溝１０５と下収容溝１０７の間に挟まれ、圧着、粘着等の重合手段により電池コアアセンブリ１０９、上収容溝１０５と下収容溝１０７が重合され、その後、更に上ケース１０１が上収容溝１０５を被覆し且つ密封し、下ケース１０３が下収容溝１０７を被覆且つ密封し、圧着、粘着等の重合手段により電池コアアセンブリ１０９、上収容溝１０５と下収容溝１０７が重合される。上述の電解物質１１１の選択はどのような電池コアアセンブリ１０９を選択するかにより決定され、例えば有機溶剤、非水系溶剤で構成された電解質或いは電解液、或いはスプレー、塗布作業を行なえる電解材料が電解質或いは電解液の代わりに採用される。上述の上収容溝１０５と下収容溝１０７には更にその周壁に少なくとも一つの通気孔１０５ａ、１０７ａが設置され反応後の気体の排出に用いられる。
【０００８】
電池コアアセンブリ１０９、上収容溝１０５、下収容溝１０７の重合、及び上ケース１０１による上収容溝１０５の被覆且つ密封、下ケース１０３による下収容溝１０７の被覆且つ密封の重合の具体的手段としてはエポキシ樹脂を粘着媒体として運用し、印刷、塗布或いはゴム片重合方式で、電池コアアセンブリ１０９、上収容溝１０５、下収容溝１０７の重合と、上ケース１０１による上収容溝１０５の被覆且つ密封、下ケース１０３による下収容溝１０７の被覆且つ密封を行い、更に温度摂氏約４０度〜１２０度、圧力約２〜５０ｋｇ／ｃｍ2 の熱圧機中で圧着する。
【０００９】
本発明の電池コアアセンブリ１０９は正極１０９ａ、負極１０９ｃ及びスペーサ１０９ｂ、１０９ｄを包含し、そのうちスペーサ１０９ｂ、１０９ｄは正極１０９ａと負極１０９ｃを隔離するのに用いられる。本発明の電池コアアセンブリ１０９は直接既存のリチウム充電電池、ニッケル水素充電電池、リチウム高分子充電電池の材料を電池コアアセンブリ１０９の材料となすことができるが、当然本発明はリチウム充電電池、ニッケル水素充電電池、リチウム高分子充電電池の材料に限定して製造されるわけではなく、この技術を熟知する者であれば変化を加えることが可能で、その他の材料を電池コアアセンブリ１０９の材料としても、このような変化は本発明の範疇内に属する。
【００１０】
図４は本発明の上下のシール層を設置した二次電池の立体図である。図５は本発明の上シール層の分解図である。図６は本発明の下シール層の分解図である。電解物質１１１が上収容溝１０５或いは下収容溝１０７より外界に漏れるのを防止するため、本発明は二次電池１０の上下両外側に更に上シール層２１と下シール層２３が設けられ、並びに同様に二次電池１０の上下両外側に密接に積層される。図５に示されるように、上シール層２１は上溝部２１ｂと上カバー板２１ａを具え、上カバー板２１ａは上溝部２１ｂを被覆且つ密封するのに用いられる。図６に示されるように、下シール層２３は下溝部２３ｂと下カバー板２３ａを具え、下カバー板２３ａは下溝部２３ｂを被覆且つ密封するのに用いられる。この実施方式の上溝部２１ｂ、下溝部２３ｂ、上カバー板２１ａ、下カバー板２３ａはいずれもプリント回路基板材料で製造される。もし電解物質１１１の外漏れが発生した時は、上収容溝１０５より外漏れした電解物質１１１は上溝部２１ｂに収容され、下収容溝１０７より外漏れした電解物質１１１は下溝部２３ｂに収容される。
【００１１】
図７は本発明の別の実施例の上シール層の分解図であり、図８は本発明の別の実施例の下シール層の分解図である。図７にあって、上シール層２１は上吸収部２１ｃと上カバー板２１ａを具え、上カバー板２１ａは上吸収部２１ｃを被覆且つ密封するのに用いられる。図８にあって、下シール層２３は下吸収部２３ｃと下カバー板２３ａを具え、下カバー板２３ａは下吸収部２３ｃを被覆且つ密封するのに用いられる。この実施方式の上カバー板２１ａと下カバー板２３ａはいずれもプリント回路基板材料を用いて製造され、上吸収部２１ｃと下吸収部２３ｃは吸収材質が採用される。電解物質１１１の外漏れが発生した時は、上収容溝１０５より外漏れした電解物質１１１は上吸収部２１ｃに吸収且つ吸着され、下収容溝１０７より外漏れした電解物質１１１は下吸収部２３ｃに吸収且つ吸着される。
【００１２】
本発明の上述の上収容溝１０５、下収容溝１０７、上溝部２１ｂ、下溝部２３ｂに採用される具体的構造は、中空のフレーム構造、例えば中空の矩形フレームを採用可能であり、フレームが密封包囲する内部空間に電解物質１１１が収容される。
【００１３】
上シール層２１、下シール層２３が設置された二次電池１０は密接に積層重合された後、もし電解物質１１１の外漏れが発生して上シール層２１、下シール層２３に至ると、肉眼で外部からは見えないため外漏れが発生したことに気づきにくい。本発明は電解物質１１１の外漏れが発生したかを検出するため、上溝部２１ｂ、下溝部２３ｂ、上吸収部２１ｃ、下吸収部２３ｃにそれぞれセンサ２５が設置され、センサ２５が電解物質１１１を検出すると、電気信号を発生して電解物質１１１の外漏れが発生したことを通知するものとされる。
【００１４】
図９は本発明の金属薄板を設置した二次電池の立体図、図１０は本発明の金属薄板の構造図である。本発明の二次電池１０の使用の安全性と放熱性を強化するため、本発明は上カバー板２１ａ、下カバー板２３ａの外側面に金属薄板２７が密接に重合され、金属薄板２７には複数の孔２７ａが設けられて二次電池１０内部に発生した熱量を排出でき、また金属薄板２７の強固な物理性質により本発明の二次電池１０の使用の安全が強化されている。
【００１５】
図１１は本発明の回路制御層が設置された二次電池の立体図であり、図１２は本発明の回路制御層の構造図である。本発明の二次電池１０は電力電源を提供するほか、スマートタイプの電力電源管理の能力を提供する。本発明の二次電池１０は更に回路制御層２９を具え、それは金属薄板２７の外側面に密接に重合される。回路制御層２９はプリント回路基板２９ａと少なくとも一つの電子装置２９ｂを具え、このような電子装置２９ｂは直接プリント回路基板２９ａ上にソルダリングされ、これらの電子装置２９ｂで構成される回路態様は充電回路、電力電源管理回路等とされ得て、プリント回路基板２９ａには銅箔基板（ＣＣＬ）を基礎のプリント回路基板材料として使用できる。
【００１６】
図１３は本発明の導通孔を設置した二次電池の立体図である。図１３にあって、本発明の符号１０、２１、２３、２７、２９にはいずれも導通孔３１（Ｖｉａ  Ｈｏｌｅ）が設置され、且つ各層の導通孔３１相互間は連通可能で、例えば連通する直線の導通孔とされうる。図１３に示される符号１０、２１、２３、２７、２９の各層が圧着された後、各層の導通孔３１に導電材料が電気メッキ、銀蝋注入、導電金属リベットの結合、ソルダペースト等導電材料の充填がなされ、これにより符号１０、２１、２３、２７、２９が電気的に接続される。最外層に設置される導通孔３１、例えば回路制御層２９の導通孔３１は更に導電パッド（図示せず）と接続され、導電パッドにより外部に接続され、こうして中間層中の電池コアアセンブリ１０９が外部と電気的に接続され、並びに安全性の配慮もなされて使用者が直接電池コアアセンブリ１０９に接触するのが防止される。
【００１７】
本発明の二次電池１０は周知の二次電池とは異なる構造を提供すると共に、本発明は電池コアアセンブリ１０９以外のその他の部品がいずれもプリント回路基板の材料で形成され、これにより各部品が積層してなる密接な構造の二次電池１０に採用される手段として、直接プリント回路基板の関係製造工程手段を利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の二次電池の立体図である。
【図２】本発明の二次電池の分解図である。
【図３】本発明の二次電池の断面図である。
【図４】本発明の上下のシール層を設置した二次電池の立体図である。
【図５】本発明の上シール層の分解図である。
【図６】本発明の下シール層の分解図である。
【図７】本発明の別の実施例の上シール層の分解図である。
【図８】本発明の別の実施例の下シール層の分解図である。
【図９】本発明の金属薄板を設置した二次電池の立体図である。
【図１０】本発明の金属薄板の構造図である。
【図１１】本発明の回路制御層を設置した二次電池の立体図である。
【図１２】本発明の回路制御層の構造図である。
【図１３】本発明の導通孔を設置した二次電池の立体図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  二次電池
２１  上シール層
２１ａ  上カバー板
２１ｂ  上溝部
２１ｃ  上吸収部
２３  下シール層
２３ａ  下カバー板
２３ｂ  下溝部
２３ｃ  下吸収部
２５  センサ
２７  金属薄板
２７ａ  孔
２９  回路制御層
２９ａ  プリント回路基板
２９ｂ  電子装置
３１  導通孔
１０１  上ケース
１０３  下ケース
１０５  上収容溝
１０５ａ  通気孔
１０７  下収容溝
１０７ａ  通気孔
１０９  電池コアアセンブリ
１０９ａ  正極
１０９ｂ  スペーサ
１０９ｃ  負極
１０９ｄ  スペーサ
１１１  電解物質
【図１】
2005327733.tif 000003
【図２】
2005327733.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005327733.tif 000008
【図７】
2005327733.tif 000009
【図８】
2005327733.tif 000010
【図９】
2005327733.tif 000011
【図１０】
2005327733.tif 000012
【図１１】
2005327733.tif 000013
【図１２】
2005327733.tif 000014
【図１３】
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