書????名 | 鋰離子電池制造工藝原理與應用 | 作????者 | 楊紹斌 |
---|---|---|---|
出版社 | 化學工業(yè)出版社 | 出版時間 | 2020年2月 |
頁????數(shù) | 504 頁 | 定????價 | 168 元 |
開????本 | 16 開 | 裝????幀 | 精裝 |
ISBN | 9787122346094 | 版????次 | 1 [1]? |
楊紹斌,遼寧工程技術大學材料科學與工程學院 ,院長,教授,博導,中國金屬學會材料科學分會理事,遼寧省納米材料專業(yè)委員會副理事長。1986年大連理工大學化學工程專業(yè)本科畢業(yè),1990年大連理工大學煤加工工程專業(yè)碩士畢業(yè),從事研究方向為新型炭材料。2000年大連理工大學化學工藝學專業(yè)博士畢業(yè),從事鋰離子電池炭負極材料研究工作。2000年廣東風華高新科技股份有限公司博士后工作站做博士后工作,在鋰離子電池分公司從事鋰離子電池工藝研究及負極材料開發(fā)工作。
承擔過鈉離子電池負極材料方面的國家自然科學基金項目1項,承擔過鋰離子電池方面的教育部博士點基金和遼寧省自然科學基金等課題各1項。承擔過中國平媒神馬集團、肇慶市風華鋰電池有限公司、天津鐵成電池材料有限公司的負極材料產(chǎn)品開發(fā)項目各1項。獲得鋰離子電池方面專利共計5項。發(fā)表相關論文50余篇。
自從1997開始鋰離子電池負極材料研究以來,至今已經(jīng)涉獵鋰離子電池方面的研究領域有正極材料、負極材料和導電劑,以及鋰離子電池制漿、涂布和裝配、安全性能等工藝研究。即有較好的理論積累,也有豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗,撰寫這本書包含了作者多年研究成果和實踐經(jīng)驗的總結(jié)。
第1章鋰離子電池概述001
1.1鋰離子電池電化學原理/002
1.1.1化學原理/002
1.1.2電池結(jié)構(gòu)及分類/003
1.2鋰離子電池原材料及制造/005
1.3鋰離子電池性能/006
1.3.1電化學性能/006
1.3.2安全性能/011
1.4鋰離子電池發(fā)展歷程、特點及應用/012
1.4.1鋰離子電池發(fā)展歷程/012
1.4.2鋰離子電池特點及應用 /013
參考文獻/014
第2章鋰離子電池原材料016
2.1鋰離子電池正極材料/017
2.1.1正極材料簡介/017
2.1.2鈷酸鋰/018
2.1.3三元材料 /020
2.1.4富鋰錳基材料/022
2.1.5尖晶石型錳酸鋰/025
2.1.6磷酸鐵鋰/027
2.2鋰離子電池負極材料/030
2.2.1負極材料簡介/030
2.2.2石墨材料/031
2.2.3無定形炭/034
2.2.4鈦氧化物材料/036
2.2.5SiOx/C復合材料/037
2.2.6Sn基復合材料/039
2.3電解質(zhì)/040
2.3.1電解質(zhì)簡介/040
2.3.2液態(tài)電解質(zhì)/041
2.3.3半固態(tài)電解質(zhì)——凝膠聚合物電解質(zhì)/044
2.3.4固態(tài)電解質(zhì)/046
2.4隔膜/048
2.4.1隔膜種類和要求/048
2.4.2濕法聚烯烴多孔膜/050
2.4.3干法聚烯烴多孔膜/050
2.4.4無機/有機復合膜/051
2.5其他材料/052
2.5.1導電劑/052
2.5.2黏結(jié)劑/053
2.5.3殼體、集流體和極耳/054
參考文獻/055
第3章鋰離子電池多孔電極基礎056
3.1多孔電極簡介/057
3.1.1多孔電極結(jié)構(gòu)/057
3.1.2多孔電極分類/058
3.2鋰離子電池多孔電極動力學/058
3.2.1多孔電極過程/058
3.2.2多孔電極動力學/061
3.2.3多孔電極極化/067
3.2.4多孔電極鋰離子擴散測量與模擬/073
3.3鋰離子電池多孔電極電化學性能/080
3.3.1多孔電極孔隙結(jié)構(gòu)/080
3.3.2多孔電極電化學性能/088
3.3.3多孔電極結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性/091
3.3.4鋰離子電池多孔電極結(jié)構(gòu)設計/097
參考文獻/100
第4章鋰離子電池制漿105
4.1概述/106
4.2懸浮液顆粒受力[1]/106
4.2.1顆粒間作用力/107
4.2.2顆粒受到的其他作用力/111
4.2.3顆粒間距和粒度對顆粒受力的影響/113
4.3靜態(tài)懸浮液穩(wěn)定性/114
4.3.1沉降方式/114
4.3.2穩(wěn)定懸浮液的判據(jù)/115
4.4鋰離子電池漿料制備原理/117
4.4.1粉體潤濕/117
4.4.2粉體分散/119
4.4.3脫氣、輸送和過濾/122
4.5鋰離子電池制漿設備/124
4.6鋰離子電池制漿工藝/128
4.6.1漿料體系及要求/128
4.6.2制漿工藝步驟/130
4.6.3懸浮液分散性和穩(wěn)定性調(diào)控/135
4.6.4制漿工藝與極片導電體系/146
參考文獻/150
第5章鋰離子電池涂布151
5.1涂布流變學基礎/152
5.1.1懸浮液分類/152
5.1.2剪切與黏度/154
5.1.3潤濕與流平/157
5.2黏度和表面張力調(diào)控/159
5.2.1黏度調(diào)控/159
5.2.2表面張力調(diào)節(jié)/165
5.2.3助劑調(diào)節(jié)/167
5.2.4溫度調(diào)節(jié)/170
5.2.5制漿工藝調(diào)節(jié)/171
5.3輥涂原理與工藝/174
5.3.1輥涂簡介/174
5.3.2單輥涂布/174
5.3.3雙輥涂布/179
5.3.4三輥涂布/187
5.4預定量涂布原理與工藝/188
5.4.1坡流涂布原理與工藝/188
5.4.2條縫和擠壓涂布原理與工藝/202
5.4.3涂布弊病及消除/212
5.5涂布方法選擇/214
5.5.1涂布方法/214
5.5.2涂布方法選擇/215
5.6干燥/217
5.6.1干燥簡介/217
5.6.2干燥原理與工藝/218
5.6.3干燥時涂膜的流變性質(zhì)及缺陷預防/225
5.6.4干燥設備/232
參考文獻/233
第6章鋰離子電池極片輥壓236
6.1概述/237
6.2粉體基本性質(zhì)/237
6.2.1粒度與形狀/238
6.2.2群聚集性質(zhì)/241
6.3粉體充填模型和充填密度/243
6.3.1理想充填模型/243
6.3.2實際粉體充填密度/246
6.4實際粉體壓縮性能/248
6.4.1壓縮過程/248
6.4.2壓縮曲線/249
6.4.3充填和壓實的調(diào)控/252
6.5極片輥壓原理與工藝/254
6.5.1輥壓力/255
6.5.2厚度控制/256
6.5.3伸長率/259
6.6輥壓極片與電池性能/261
6.6.1壓實密度對電池性能的影響/261
6.6.2電極特性對電池充放電性能的影響/266
6.7極片輥壓設備/269
6.7.1輥壓機/269
6.7.2附加裝置/270
6.8極片質(zhì)量與控制/272
6.8.1極片缺陷及控制/272
6.8.2收放卷缺陷/274
6.8.3極片強韌性/274
6.8.4極片黏結(jié)性/276
參考文獻/277
第7章鋰離子電池極片分切280
7.1極片分切方法/281
7.2極片剪切過程/282
7.3極片剪切工藝/283
7.3.1剪切材料/283
7.3.2剪切力/284
7.3.3刀盤水平間隙和垂直間隙/285
7.3.4剪切速率/288
7.3.5張力/288
7.4極片分切設備/289
7.4.1縱切設備/289
7.4.2橫切設備/291
7.5激光分切/292
7.5.1激光分切簡介/292
7.5.2激光分切工藝/295
7.6極片分切缺陷及其影響/298
7.6.1分切缺陷/298
7.6.2分切缺陷的影響/300
參考文獻/301
第8章鋰離子電池配裝303
8.1電極卷繞和疊片/304
8.1.1卷繞和疊片工藝/304
8.1.2卷繞和疊片設備/308
8.2鋰離子電池組裝/312
8.2.1組裝工藝/312
8.2.2組裝設備/315
8.3鋰離子電池裝配質(zhì)量檢驗/319
參考文獻/320
第9章鋰離子電池焊接321
9.1焊接概述/322
9.2鋰離子電池激光焊接/325
9.2.1激光焊接原理/325
9.2.2激光焊接設備/326
9.2.3脈沖激光縫焊/329
9.2.4脈沖激光點焊/333
9.2.5激光焊接性/334
9.2.6焊接檢驗及缺陷預防/335
9.2.7激光焊接防護/337
9.3鋰離子電池超聲波點焊接/337
9.3.1超聲焊接原理及特點/337
9.3.2超聲焊接設備/339
9.3.3超聲波點焊工藝/341
9.3.4超聲焊焊接性/348
9.3.5缺陷及預防/353
9.4鋰離子電池電阻點焊/354
9.4.1電阻點焊原理及特點/354
9.4.2點焊設備/356
9.4.3電阻點焊工藝/357
9.4.4常用材料焊接性/363
9.4.5缺陷及預防/365
9.5鋰離子電池塑料熱封裝/368
9.5.1熱封裝原理與設備/368
9.5.2熱封工藝/369
參考文獻/371
第10章鋰離子電池化成373
10.1鋰離子電池化成原理/374
10.1.1化成反應/374
10.1.2固體產(chǎn)物及SEI膜/375
10.1.3氣體產(chǎn)物與水分/379
10.1.4極片的膨脹/383
10.2鋰離子電池化成工藝及設備/387
10.2.1注液工藝及設備/387
10.2.2化成工藝及設備/391
10.2.3老化工藝及設備/395
10.3鋰離子電池制造水分控制/396
10.3.1水分控制工藝/396
10.3.2水分控制設備/398
10.4鋰離子電池分容分選/399
參考文獻/403
第11章動力鋰離子電池407
11.1概述/408
11.1.1動力電池簡介/408
11.1.2電動汽車動力電池/410
11.2單體動力鋰離子電池電性能/412
11.2.1原材料與電性能/412
11.2.2電池結(jié)構(gòu)與電性能/414
11.3單體動力鋰離子電池安全性/414
11.3.1熱失控及安全性能/414
11.3.2電池結(jié)構(gòu)與安全性能/416
11.3.3設備工藝與安全性能/417
11.3.4原材料與安全性能/419
11.4單體動力鋰離子電池一致性/420
11.4.1電池一致性指標/421
11.4.2電池一致性影響因素/423
11.4.3篩選指標與一致性/424
11.4.4一致性與電池組性能/425
11.5動力鋰離子電池組管理/428
11.5.1電池組管理系統(tǒng)簡介/428
11.5.2電池狀態(tài)評估/429
11.5.3電池充放電及均衡控制/433
11.5.4電池組溫度控制/436
11.6動力鋰離子電池組安全技術/439
11.6.1安全技術/439
11.6.2安全性能檢測/440
參考文獻/441
第12章鋰硫電池和類鋰離子電池443
12.1鋰硫電池/444
12.1.1反應原理及特點/444
12.1.2正極材料/446
12.1.3負極材料/461
12.1.4電解質(zhì)/465
12.2鈉離子電池/469
12.2.1反應原理及特點/469
12.2.2正極材料/470
12.2.3負極材料/475
12.3鎂離子電池和鋁離子電池/488
12.3.1鎂離子電池/488
12.3.2鋁離子電池/489
參考文獻/491
本書在簡述鋰離子電池基本原理和基本概念的基礎上,首先討論了多孔電極動力學原理,為鋰離子電池電化學性能設計提供理論依據(jù)。然后以鋰離子電池關鍵制造工藝為主線,首次系統(tǒng)構(gòu)筑了制漿、涂布、輥壓、分切、裝配、焊接和化成等制造工序的工藝原理及應用框架體系,重點討論了這些制造工序的基本工藝原理、制造設備、工藝調(diào)控方法和缺陷預防等內(nèi)容,為鋰離子電池制造及工藝研究提供理論指導。最后介紹了與鋰離子電池類似的鋰硫電池和類鋰離子電池的研究進展。本書內(nèi)容全面系統(tǒng)、重點突出,集成反映了國內(nèi)外的鋰離子電池工藝研究及應用領域的科技成果與相關技術,體現(xiàn)了鋰二次電池的發(fā)展和研究趨勢。
本書既可供鋰離子電池及其相關領域的工程技術人員作為參考書和生產(chǎn)工藝手冊使用,又可供科研機構(gòu)研究人員、高校教師、研究生和高年級本科生作為參考書和教科書使用。
你好,應機理 一個鋰離子電池主要由正極、負極、電解液及隔膜組成,外加正負極引線,安全閥,PTC(正溫度控制端子),電池殼等。雖然鋰離子電池種類多,但其工作原理大致相同。充電時,...
鋰離子電池的基本知識 便攜式電子產(chǎn)品以電池作為電源。隨著便攜式產(chǎn)品的迅猛發(fā)展,各種電池的用量大增,并且開發(fā)出許多新型電池。除大家較熟悉的高性能堿性電池、可充電的鎳鎘電池、鎳氫電...
找個電池恢復設備激活一下即可, 把電池用報紙包起來再放進塑膠袋裹好,放入冰箱冷凍庫3天(報紙可吸收多余水份); 3天后取出常溫下放2天; 2天后將電...
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大?。?span id="st4vwqt" class="single-tag-height">1.4MB
頁數(shù): 13頁
評分: 4.5
0 目錄 1.設計的目的與任務 . .................................................. 1 1.1 課程設計背景 .................................................... 1 1.2 課程設計目的與任務 .............................................. 1 2.設計的詳細內(nèi)容 . .................................................... 2 2.1 原材料及設備的選取 .............................................. 2 2.2 電池的工作原理 .................................................. 3 2.3
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頁數(shù): 13頁
評分: 4.7
0 目錄 1.設計的目的與任務 . .................................................. 1 1.1 課程設計背景 .................................................... 1 1.2 課程設計目的與任務 .............................................. 1 2.設計的詳細內(nèi)容 . .................................................... 2 2.1 原材料及設備的選取 .............................................. 2 2.2 電池的工作原理 .................................................. 3 2.3
緒論
第1章 硅材料及襯底制備
第2章 外延生長工藝原理
第3章 氧化介質(zhì)薄膜生長
第4章 半導體的高溫摻雜
第5章 離子注入低溫摻雜
第6章 薄膜氣相淀積工藝
第7章 圖形光刻工藝原理
第8章 掩模制備工藝原理
第9章 超大規(guī)模集成工藝
第10章 芯片產(chǎn)業(yè)質(zhì)量管理
第11章 現(xiàn)代集成電路制造技術術語詳解
附錄
……
【學員問題】工業(yè)廢水處理的工藝原理與技術?
【解答】廢水的分類:
①根據(jù)廢水來源:分為生活污水和工業(yè)廢水;
②根據(jù)廢水中主要成分:有機廢水、無機廢水、綜合廢水;
③根據(jù)廢水中的酸堿性:酸性廢水、堿性廢水、中性廢水。
④根據(jù)產(chǎn)生廢水的工業(yè)部門或生產(chǎn)工藝:液晶顯示、電子行業(yè)半導體、線路板、焦化、造紙、電鍍、化工、印染、食品、農(nóng)藥及冷卻廢水。
廢水中主要污染物質(zhì):
①固體污染物;②有機污染物;③油類污染物;④有毒污染物(無機化學毒物、有機化學毒物、放射性物質(zhì));⑤生物污染物;⑥酸堿污染物;⑦營養(yǎng)物質(zhì)污染物;⑧感官污染物;⑨熱污染。
廢水處理方法及各自特點:物理處理法、化學處理法、生物處理法。
①物理處理法:通過物理作用分離,回收廢水中不溶解的懸浮狀態(tài)污染物的方法,可分為重力分離法、離心分離法及篩濾截留法。屬于重力分離法的處理單元有沉淀、上浮等,相應的處理設備是沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等。離心分離法有離心分離機和水旋分離器等。篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元,設備有格柵和篩網(wǎng)、砂濾池和微孔濾機等。以熱交換原理為基礎的處理方法有蒸發(fā)、結(jié)晶等。
②化學處理法:通過化學反應和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的方法。以投加藥劑產(chǎn)生化學反應為基礎的處理單元有混凝、中和、氧化還原等;以傳質(zhì)作用為基礎的處理單元(物理化學處理法)有萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透(膜分離技術)等。
③生物處理法:通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶解、膠體以及懸浮狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的方法。根據(jù)微生物的不同,分為好氧生物處理(活性污泥法和生物膜法)和厭氧生物處理(消化池處理高濃度有機廢水和污泥)。
城市廢水處理的典型流程及各部分的作用:
①一級處理:主要處理對象是較大的懸浮物。截流于沉淀池的污泥可進行污泥消化或其他處理,出水可排放于水體或用于污水灌溉。
②二級處理:對出水水質(zhì)要求更高時,再進行生物化學法處理,主要處理對象是有機物,進一步降低懸浮物含量。
③三級處理和高級處理:出水水質(zhì)更高時,在二級處理后進行三級處理。主要對象是營養(yǎng)物質(zhì)(N、P)及其他溶解物質(zhì)和微量雜質(zhì),采用的方法有吸附、吹脫和超濾。有時目的不是為了排放,而是為了直接回用,處理對象還包括去除廢水中的細小懸浮物,難生物降解的有機物,微生物和鹽分等,采用的方法可能有吸附、離子交換、反滲透、消毒等。三級處理前必須有一、二級處理,強調(diào)順序性,而高級處理強調(diào)處理深度。
設備特點:
1、處理工藝以生物處理工藝為主,結(jié)合吸附過濾,消毒殺菌等工藝,處理能力高,適用范圍廣,出水效果好;
2、采用一體化結(jié)構(gòu),整套設備可埋入地表以下,地表可作綠化或其他用地,不需建房及采暖保溫;也可設置在室內(nèi);
3、運行噪聲低,對周圍環(huán)境無影響;
4、凈化程度高,污泥產(chǎn)生量少;
5、除臭方式采用常規(guī)高空排放,另配有土壤脫臭措施,無異味產(chǎn)生;
6、整個設備處理系統(tǒng)配有全自動控制系統(tǒng)和設備故障報警系統(tǒng),運行安全可靠,操作簡便,無需專人職守,只需適時進行設備維護和保養(yǎng)。
控制廢水污染的含義及基本原則:
我國為保護環(huán)境,進行水污染防治立法,制定一系列環(huán)境標準、排放標準和其他法律規(guī)定,建立了一整套監(jiān)督管理體制,加強水污染的監(jiān)督管理,以實現(xiàn)廢水污染控制目標。其目的就是防止污染環(huán)境,保護水體的使用價值。
廢水污染控制的含義包括兩個方面:研究廢水對自然水體的污染規(guī)律,以便采取措施,維護水體自然凈化能力;控制廢水水質(zhì),使它不至于對環(huán)境造成污染。因此污水在排放前應根據(jù)具體情況給予適當?shù)奶幚怼?/p>
控制廢水污染的基本原則是:完善生產(chǎn)制度和管理,防止跑冒滴漏,杜絕生產(chǎn)上的浪費;利用清潔生產(chǎn),節(jié)約資源能源;綜合利用,減少污染負荷;加強治理,達標排放;合理規(guī)劃,提高接納水體的自凈力。
控制廢水污染的基本途徑:
對廢水治理工程來說,主要任務是降低廢水的污染程度。其基本途徑可從減少污染因子量的產(chǎn)生和減少污染因子量的排放兩個方面進行控制。
1、減少污染因子量的產(chǎn)生:
廢水中的污染物是原料加工形成產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程的產(chǎn)物。廢水污染控制問題,首先要從利用先進的環(huán)保生產(chǎn)工藝和合理組織生產(chǎn)過程做起,提高原料的轉(zhuǎn)化率,盡量減少污染因子的產(chǎn)生。這方面的措施有:加強生產(chǎn)管理,改變生產(chǎn)程序,變更生產(chǎn)原料、工作介質(zhì)或產(chǎn)品類型。如實現(xiàn)水的循環(huán),以污染少的酶法代替化學法生產(chǎn)產(chǎn)品,在生產(chǎn)中降低化學品的用量和用比較容易處理的化學品代替較難處理的化學品等。
例如,目前正在廣泛研究中的紡織清潔生產(chǎn)用酶,在棉織物進行精煉的工藝中,果膠質(zhì)及其他一些雜質(zhì)又是主要的處理對象。在傳統(tǒng)工藝中,一般使用氫氧化鈉的強堿溶液在高溫下,有時甚至在超過水沸點情況下,對退漿后的棉織物進行處理,以除去其表面的非纖維素成分。傳統(tǒng)堿精煉工藝中除了要加入大量強堿,還用加入潤濕劑、螯合劑、還原劑和軟化劑,并且由于堿精煉殘液具有很高的pH值,需要加入硫酸和二氧化碳進行中和。無論是用硫酸還是二氧化碳都會增加排出廢水的鹽濃度,使廢水具有較高的COD/BOD.用酶法可以降低水的用量、減少污染。
為盡量使廢水少產(chǎn)生或不產(chǎn)生,應盡量重復使用廢水。在一般情況下,廢水再利用的必要條件是要做適當?shù)奶幚?,例如,洗煤廢水和軋鋼廢水,經(jīng)澄清、冷卻降溫后,均可循環(huán)使用。啤酒廢水經(jīng)過生物化學處理后可作為洗滌用水。在國外,廢水的重復使用已作為一項解決環(huán)境污染和用水資源缺乏的重要途徑,加強生產(chǎn)管理可杜絕人為造成的許多廢水污染問題,例如不合理地用水沖洗地面并使污水任意溢流,原輔材料的拋灑并隨沖洗水進入下水道。因此,加強生產(chǎn)管理也能減少廢水的污染危害程度。
2、減少污染因子量的排放:
一方面,可通過綜合利用減少污染因子量的排放。雖然在原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品時,可通過改革生產(chǎn)工藝減少污水量及其中的污染物含量,但必然會有一定量的污水排出,因此,應該進行綜合利用,變廢為寶,工業(yè)廢水的污染物質(zhì),都是在生產(chǎn)過程中進入水中的原材料、半成品、成品、工作介質(zhì)和能源物質(zhì)。排放這類物質(zhì)將污染環(huán)境,造成危害;反之若加以回收,便可變廢為寶,化害為利,成為有用的物質(zhì),既防止了污染危害及創(chuàng)造了財富。如發(fā)酵甘油廢水處理中先加入強酵母菌體蛋白的回收作為飼料蛋白,可取得很好的經(jīng)濟效益,并減少了污水和污染物的濃度。回收利用的途徑十分廣闊,各行各業(yè)都有很大潛力挖掘。
另一方面,采用經(jīng)濟合理、工藝先進的水處理技術。為達到預期水處理效果設計廢水處理站時,往往需要幾種單元組合起來。如何組合要從技術和經(jīng)濟合理來考慮,這是一個比較復雜的問題,不存在千篇一律通用的模式。利用生物技術處理有機廢水是比較節(jié)能經(jīng)濟合理的方法,尤其是厭氧生物技術不僅處理效率高、節(jié)能,而且還能產(chǎn)能。總的來說,選擇廢水處理技術應根據(jù)具體污水的水質(zhì)水量、排放和回收要求以及各廠的地形地勢、自然氣候條件、可能使用的面積、基建投資條件全面分析研究,選擇最佳方案。
總之,不論采用何種措施,用水單位最終總會或多或少地排出部分廢水。因此,采用各種水質(zhì)控制措施,提高接納水體的自凈能力,也是防止廢水污染的重要環(huán)節(jié)。
以上內(nèi)容均根據(jù)學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
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