WO2023067383A1 - 蓄電池の加圧構造 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a pressurizing structure for a storage battery.
  • JP2009-99383A discloses a pressurization structure for a laminate made of electric storage elements, which includes a pair of end plates arranged at both ends in the thickness direction of the laminate, and a pair of end plates sandwiching the end plates from above and below, and the laminate from the lamination direction. and a pressurized plate-like elastic body.
  • An object of the present invention is to provide a pressurizing structure for a storage battery that can apply a uniform and appropriate surface pressure to the electrode portion.
  • a structure composed of a storage battery cell including an electrode part packaged with a laminate outer material, or a structure composed of a laminate in which a plurality of the storage battery cells are laminated is applied in the thickness direction. It is a pressurized structure of a pressurized storage battery.
  • This pressure structure includes a pair of end plates arranged at both ends in the thickness direction of the structure, and a fastening member that fastens the pair of end plates to each other.
  • an elastic body is arranged at least at a position sandwiched between the end plate and the structural body, and a rigid body is arranged at a position sandwiched between the elastic body and the structural body.
  • the end plate, the elastic body, or the rigid body further includes deformation suppressing means capable of suppressing deformation of the elastic body in a direction perpendicular to the thickness direction.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pressurizing structure for a storage battery according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the pressurizing structure of the storage battery of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an electrode portion that constitutes the pressurizing structure of the storage battery of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the pressurizing structure of the storage battery of the first comparative example.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a pressurizing structure for a storage battery of a second comparative example.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a pressurizing structure for a storage battery of a third comparative example.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pressurizing structure for a storage battery according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the pressurizing structure of the storage battery of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-section
  • FIG. 7 is a plan view showing the arrangement for measuring the surface pressure distribution of the electrode portion.
  • FIG. 8A is a diagram showing the surface pressure distribution applied to the electrode portion of the first embodiment;
  • FIG. 8B is a diagram showing the surface pressure distribution applied to the electrode portion of the first comparative example.
  • FIG. 8C is a diagram showing the surface pressure distribution applied to the electrode portion of the second comparative example.
  • FIG. 8D is a diagram showing the surface pressure distribution applied to the electrode portion of the third comparative example.
  • FIG. 9A is a diagram showing a procedure for quantitative evaluation of the surface pressure distribution, and is a diagram showing division of a portion pressed by the electrode portion of the pressure-sensitive paper into a plurality of areas.
  • FIG. 9B is a diagram showing a procedure for quantitatively evaluating the surface pressure distribution, in which the surface pressure is calculated for each area, and the average surface pressure of the entire area is calculated from the surface pressure of each area.
  • FIG. 10 is a table showing quantitative evaluation of surface pressure distributions of Comparative Example 1-3 and Example 1-3.
  • FIG. 11 is a table showing quantitative evaluation of the surface pressure distribution of Examples 3-7.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the pressurizing structure of the storage battery of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the pressurizing structure of the storage battery of the third embodiment.
  • 14 is a table showing quantitative evaluation of surface pressure distributions of Examples 4-6 and Comparative Example 4.
  • FIG. 10 is a table showing quantitative evaluation of surface pressure distributions of Comparative Example 1-3 and Example 1-3.
  • FIG. 11 is a table showing quantitative evaluation of the surface pressure distribution of Examples 3-7.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the pressurizing structure of the storage
  • FIG. 1 is a perspective view of a pressurizing structure for a storage battery according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the pressurizing structure of the storage battery of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the electrode portion 31 that constitutes the pressurizing structure of the storage battery of the first embodiment.
  • the storage battery cell 3 structure or the A laminate (structure) in which a plurality of storage battery cells 3 are laminated is sandwiched. Furthermore, an elastic body 5 and a rigid body 4 are sandwiched between the structure and the end plate 1U. The rigid body 4 is in contact with the storage battery cell 3, and the elastic body 5 is in contact with the end plate 1U.
  • the storage battery cell 3 is, for example, an all-solid-state battery, and includes an electrode portion 31, an insulating layer 32 disposed on the outer periphery of the electrode portion 31 and protecting the outer periphery of the electrode portion 31, and a package of the electrode portion 31 and the insulating layer 32. and a covering material 33 to which a ring is applied.
  • the end plate 1U and the end plate 1L are fastened together by fastening means (fastening bolts 21 and nuts 22).
  • the fastening means (fastening bolt 21 and nut 22) are arranged so as to have central symmetry with respect to the electrode portion 31 in plan view (see FIG. 7). Although four fastening means (fastening bolts 21 and nuts 22) are arranged in FIGS. 1 and 2, more than four fastening means may be provided.
  • the end plates 1U and 1L press the storage battery cell 3, the elastic body 5, and the rigid body 4 from the thickness direction, and the storage battery cell 3 is held on a predetermined surface. Apply pressure.
  • the rigid body 4 is arranged so that its outer shape in plan view accommodates the storage battery cell 3 (especially the electrode portion 31) inside, and the main surface of the rigid body 4 on the storage battery cell 3 side is the storage battery. It is in surface contact with the cell 3 (especially the electrode part 31).
  • a recess 41 (deformation suppressing means) is formed on the main surface of the rigid body 4 on the end plate 1U side, and the elastic body 5 is fitted into the recess 41 .
  • the recessed portion 41 has an opening and an inner wall that follow the outer shape (rectangular) of the elastic body 5 in plan view and are slightly smaller than the outer shape of the elastic body 5 in plan view.
  • a highly rigid material such as stainless steel (SUS304) is applied as the rigid body 4 (same for the end plate 1U and the end plate 1L).
  • the elastic body 5 is made of a material having at least a lower elastic modulus (Young's modulus) than that of the rigid body 4 and a higher elastic limit than that of the rigid body 4, preferably silicone rubber 70°.
  • Other materials for the elastic body 5 include silicone rubber 90°, polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), Kapton (registered trademark), epoxy resin, polypropylene (PP), and polytetrafluoroethylene (PTFE). , rubber (natural rubber, synthetic rubber), etc. can be applied.
  • an appropriate surface pressure for example, 4 MPa or more is applied from the thickness direction to improve the electrical conductivity and lithium ion conduction. It is necessary to suppress the decrease in degree.
  • the elastic body 5 has the role of equalizing the pressing force from the end plate 1U (end plate 1L). However, when the elastic body 5 receives a pressing force from the end plate 1U (end plate 1L), it deforms in the surface direction (the direction perpendicular to the thickness direction), and the surface pressure applied to the storage battery cell 3 side is reduced by the amount of deformation. .
  • the elastic body 5 is fitted in the recess 41 .
  • the deformation of the elastic body 5 in the surface direction is suppressed, and the role of increasing the efficiency of transmitting the pressing force applied to the elastic body 5 to the rigid body 4 and the storage battery cell 3 is accordingly.
  • the thickness of the elastic body 5 exposed from the rigid body 4 is preferably thinner than the thickness of the elastic body 5 fitted into the recess 41 . Thereby, deformation of the elastic body 5 in the surface direction can be effectively suppressed.
  • the insulating layer 32 may be lower than the electrode portion 31 , and a step is formed between the electrode portion 31 and the insulating layer 32 . Therefore, when the elastic body 5 is directly pressed against the storage battery cell 3, the elastic body 5 is deformed following the shape of the step, and the surface pressure applied to the electrode portion 31 is increased to the outer peripheral side of the electrode portion 31 accordingly. It becomes a distribution that decreases as it goes.
  • the rigid body 4 is arranged between the elastic body 5 and the storage battery cell 3, and the rigid body 4 deforms in the thickness direction of the portion of the elastic body 5 outside the outer shape of the electrode portion 31 in plan view. can be suppressed. Thereby, the uniformity of the surface pressure applied to the electrode part 31 can be improved.
  • the elastic body 5 may be divided into a plurality of parts in the plane direction, but it is preferable to arrange them so as to be centrally symmetrical about the electrode part 31 in plan view.
  • a plurality of concave portions 41 are also arranged based on the arrangement of the electrode portions 31 .
  • the recess 41 may be formed in the end plate 1U instead of the rigid body 4. Also, the recess 41 may be formed in the rigid body 4 and the end plate 1U, respectively. In this case, the thickness of the elastic body 5 is set to be larger than the sum of the depth of the recess 41 formed in the rigid body 4 and the depth of the recess 41 formed in the end plate 1U.
  • the electrode part 31 is a laminate in which a positive collector foil 311, a positive electrode layer 314, a solid electrolyte layer 313, a negative electrode layer 315, and a negative collector foil 312 are laminated in this order. Moreover, as the electrode part 31, the thing which laminated
  • the positive current collector foil 311 is a thin plate made of metal such as aluminum (Al).
  • the negative electrode current collector foil 312 is a thin plate made of metal such as stainless steel (SUS) or copper (Cu). External electrodes electrically connected to the exterior of the exterior material 33 are connected to the positive current collector foil 311 and the negative current collector foil 312 , respectively.
  • the solid electrolyte layer 313 is a layer containing a solid electrolyte as a main component and interposed between the positive electrode layer 314 and the negative electrode layer 315 .
  • solid electrolyte materials include sulfide solid electrolytes and oxide solid electrolytes, and sulfide solid electrolytes are preferred.
  • Suitable sulfide solid electrolytes include, for example, lithium phosphorus sulfide compounds (eg, aldirodite (Li 6 PS 5 Cl)) and LGPS-based materials (eg, Li 10 GeP 2 S 12 ).
  • the positive electrode layer 314 preferably contains a positive electrode active material containing sulfur.
  • the type of the positive electrode active material containing sulfur is not particularly limited, but examples thereof include elemental sulfur (S) and particles or thin films of organic sulfur compounds or inorganic sulfur compounds. Any material may be used as long as it can release lithium ions at times and absorb lithium ions during discharge.
  • the negative electrode layer 315 is composed of a negative electrode active material containing at least lithium metal or a lithium alloy.
  • any material can be used as long as it can absorb lithium ions during charging and release lithium ions during discharging.
  • the negative electrode layer 315 absorbs lithium ions conducted from the positive electrode layer 314 side as lithium metal, thereby increasing its thickness. The thickness is reduced by releasing it to the side.
  • the insulating layer 32 is arranged in a frame shape that encircles the outer periphery of the electrode portion 31 .
  • ultraviolet curable resin such as Aronix (registered trademark) and Aronoxetane (registered trademark) can be applied.
  • Thermosetting resins such as polyethylene terephthalate (PET) and epoxy resin, can also be used as the material of the insulating layer 32 .
  • Kapton registered trademark
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • rubber natural rubber, synthetic rubber
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the pressurizing structure of the storage battery of the first comparative example.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a pressurizing structure for a storage battery of a second comparative example.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a pressurizing structure for a storage battery of a third comparative example.
  • FIG. 7 is a diagram showing an arrangement for measuring the surface pressure distribution of the electrode portion 31.
  • FIG. 8A is a diagram showing the surface pressure distribution applied to the electrode portion 31 of the first embodiment.
  • FIG. 8B is a diagram showing the surface pressure distribution applied to the electrode portion 31 of the first comparative example.
  • FIG. 8C is a diagram showing the surface pressure distribution applied to the electrode portion 31 of the second comparative example.
  • FIG. 8D is a diagram showing the surface pressure distribution applied to the electrode portion 31 of the third comparative example.
  • the inventor of the present application examined the surface pressure distribution of the electrode portion 31 in the pressurizing structure of the storage battery of the first embodiment while comparing it with the first to third comparative examples.
  • the surface pressure distribution was confirmed by the following procedure.
  • end plate 1U and the end plate 1L are fastened by fastening means (fastening bolts 21 and nuts 22), and the storage battery cells 3, rigid bodies 4, and elastic bodies 5 are pressed.
  • a torque wrench is used to tighten the fastening means (fastening bolt 21, nut 22), and as shown in FIG. Tighten by the amount of rotation (for example, 45 degrees).
  • the fastening means fastening bolt 21, nut 22
  • the pressure sensitive paper 7 is taken out, and the surface pressure is confirmed.
  • the electrode portion 31 of the storage battery cell 3 has a rectangular shape of 20 mm ⁇ 20 mm in plan view
  • the rigid body 4 For example, SUS304
  • the elastic body 5 (for example, silicone rubber 70°) has a thickness of 2 mm and a rectangular shape of 20 mm ⁇ 20 mm in plan view.
  • the recess 41 has a depth of about 1.5 mm and a rectangular shape of 20 mm ⁇ 20 mm in plan view. Therefore, the elastic body 5 is exposed from the recess 41 (rigid body 4) by about 0.5 mm before pressing.
  • SUS304 used as the rigid body 4 is PARNN-25-25-3-CSC manufactured by Misumi (dimensions: 3 ⁇ 25 ⁇ 25, surface polishing Ra: 0.4 to 1.4 ⁇ m, flatness of 0 for a length of 100 mm). 0.05 mm, parallelism: 0.012 mm, full circumference thread chamfer) was applied.
  • SR-70T manufactured by Tigers Polymer Co., Ltd. (dimensions: 3 ⁇ 25 ⁇ 25, tolerance: ⁇ 0.25 mm, uneven thickness: ⁇ 0.35 mm) was applied to the silicone rubber 70° used as the elastic body 5. .
  • the pressurizing structure of the storage battery of the first comparative example shown in FIG. 4 differs from the first embodiment in that there is no concave portion 41, and the elastic body 5 is sandwiched between the rigid body 4 and the end plate 1U. .
  • the elastic body 5 (before pressurization) has a thickness of 3 mm and a rectangular shape of 25 mm x 25 mm in plan view. do.
  • the pressurizing structure of the storage battery of the second comparative example shown in FIG. 5 differs from the first embodiment in that there is no rigid body 4 (concave portion 41), and the elastic body 5 is sandwiched between the storage battery cell 3 and the end plate 1U. It is configured.
  • the elastic body 5 (before pressure) has a thickness of 3 mm and a rectangular shape of 25 mm x 25 mm in plan view. It expands and deforms so that the portion outside the electrode portion 31 in plan view curves toward the storage battery cell 3 side.
  • the pressure-sensitive paper 7 is colored so that the outer shape of the electrode portion 31 is transferred, and the degree of coloring is substantially uniform (
  • the surface pressure on the electrode portion 31 also has a substantially uniform coloring distribution.
  • the elastic body 5 equalizes the pressing force from the end plate 1U in the plane direction, and the elastic body 5 is fitted into the concave portion 41 to suppress expansion of the elastic body 5 in the plane direction. This reduces diffusion of the pressing force applied to the elastic body 5 in the surface direction, and the surface pressure corresponding to the pressing force from the end plate 1U can be applied to the entire electrode portion 31 accordingly.
  • the pressure-sensitive paper 7 is colored so that the outer shape of the electrode portion 31 is transferred, and the degree of coloring is almost uniform ( The surface pressure on the electrode portion 31 is also substantially uniform), but the degree of coloring is lighter than that shown in FIG. 8A.
  • the elastic body 5 when the elastic body 5 receives a pressing force in the thickness direction, it expands in the plane direction as indicated by the broken line, and the pressing force applied to the rigid body 4 and the storage battery cell 3 decreases accordingly. due to
  • the pressure-sensitive paper 7 is colored in a state where the outer shape of the electrode section 31 is ambiguous, and the portion facing the center of the electrode section 31 is colored. It has a coloring distribution in which the coloring becomes lighter toward the outside. This is because, as shown in FIG. 5, when the elastic body 5 receives a pressing force, it expands in the plane direction as indicated by the broken line, and the portion arranged outside the electrode portion 31 in plan view becomes the storage battery cell. 3, and since this portion does not receive compressive stress, the pressing force received by the portion overlapping the electrode portion 31 in plan view of the elastic body 5 moves toward the outer periphery as it approaches the outer periphery of the electrode portion 31. This is due to the large diffusion of
  • the pressure-sensitive paper 7 is colored so that the outer shape of the electrode portion 31 is transferred, it is extremely darkly colored in a specific peripheral portion. and has a coloring distribution in which the other peripheral edge portions opposite to the specific peripheral edge portion are hardly colored. This is because the main surface of the end plate 1U on the electrode portion 31 side and the main surface of the electrode portion 31 are not completely parallel to each other, and the main surface of the end plate 1U is inclined with respect to the main surface of the electrode portion 31. This is because the end plate 1U presses the electrode portion 31 in the state where the end plate 1U is pressed.
  • FIG. 9A is a diagram showing the procedure of quantitative evaluation of the surface pressure distribution, and is a diagram of dividing the portion pressed by the electrode portion 31 of the pressure-sensitive paper 7 into a plurality of areas.
  • FIG. 9B is a diagram showing a procedure for quantitatively evaluating the surface pressure distribution, in which the surface pressure is calculated for each area, and the average surface pressure of the entire area is calculated from the surface pressure of each area.
  • FIG. 10 is a table showing quantitative evaluation of surface pressure distributions of Comparative Example 1-3 and Example 1-3.
  • the surface pressure distribution of the electrode portion 31 is quantitatively evaluated based on the coloring distribution formed on the pressure-sensitive paper 7 .
  • the portion where the surface pressure of the electrode portion 31 of the pressure-sensitive paper 7 is transferred is divided into a plurality of portions (16 portions in FIGS. 9A and 9B).
  • Examples 1-3 shown in FIG. 10 all have the configuration of FIG. Therefore, the dimensional retention rates in the plane direction of Examples 1-3 are all 100% (no change).
  • the rigid body 4 of Example 1-3 uses SUS304 (thickness: 3 mm, maximum deflection: 0.01 mm), and is deformed at least by the set pressure (5 MPa) of the fastening means (fastening bolt 21, nut 22). do not.
  • Example 1-3 the tightening torque of the fastening means and the set pressure (pressing force) applied to the electrode portion 31 side are changed.
  • Example 1 the torque was set to 0.32 Nm and the set pressure (pressing force) was set to 1.5 Mpa.
  • the average surface pressure was 1.42 MPa
  • the surface pressure difference was 0.5 MPa
  • the surface pressure retention rate was 95%
  • the surface pressure difference/average surface pressure was 35%.
  • Example 2 the torque was set to 0.64 Nm, and the set pressure (pressing force) was set to 3 Mpa.
  • the average surface pressure was 2.9 MPa
  • the surface pressure difference was 0.98 MPa
  • the surface pressure retention rate was 97%
  • the surface pressure difference/average surface pressure was 34%.
  • Example 3 the torque was set to 1.06 Nm, and the set pressure (pressing force) was set to 5 Mpa.
  • the average surface pressure was 4.81 MPa
  • the surface pressure difference was 1.75 MPa
  • the surface pressure retention rate was 96%
  • the surface pressure difference/average surface pressure was 36%.
  • the surface pressure difference is the difference between the maximum surface pressure and the minimum surface pressure among the surface pressures of the plurality of areas shown in FIG.
  • the surface pressure maintenance rate is the surface pressure average/set pressure (accuracy of the set pressure applied to the electrode portion 31), and it can be said that the closer to 100%, the more uniform the surface pressure distribution. In addition, it can be said that the lower the value of the difference in surface pressure/average surface pressure, the less variation in the surface pressure distribution and the better.
  • Example 1-3 the average surface pressure and the surface pressure difference are proportional to the torque and the set pressure, but the surface pressure retention rate and the surface pressure difference/average surface pressure are substantially constant.
  • the surface pressure distribution is substantially uniform as shown in FIG. 8A. ), it can be said that the surface pressure distribution in the electrode portion 31 does not change significantly and is stable.
  • the thickness of the storage battery cell 3 electrode portion 31
  • the thickness of the storage battery cell 3 changes with charging and discharging, it is considered that even if the thickness changes in this way, the surface pressure distribution does not change significantly. Therefore, according to the first embodiment (FIG. 2), it is possible to stably form a good surface pressure distribution, and reduce variations in capacity and output of the storage battery cells 3 .
  • Comparative Example 1 has the configuration shown in FIG. In this case, the torque was set to 0.32 Nm, and the set pressure (pressing force) was set to 3 MPa. As a result, in Comparative Example 1, the average surface pressure was 3.9 MPa, the surface pressure difference was 2.95 MPa, the surface pressure retention rate was 130%, and the surface pressure difference/average surface pressure was 76%.
  • Comparative Example 1 the average surface pressure is higher than the set pressure, and the surface pressure retention rate is a high value exceeding 100%. This is because, in Comparative Example 1, as shown in FIG. 8D , the surface pressure is applied extremely strongly to the specific peripheral edge portion, and the surface pressure is hardly applied to the other peripheral edge portion opposite to the specific peripheral edge portion. This is due to the pressure distribution. Further, in Comparative Example 1, even if the torque and the set pressure were changed, the tendency of the surface pressure distribution did not change. Therefore, in Comparative Example 1, it is difficult to apply a uniform surface pressure to the entire electrode portion 31, and sufficient capacity and output of the storage battery cell 3 cannot be obtained.
  • Comparative Examples 2 and 3 have the configuration of FIG. 4, that is, the configuration without deformation suppressing means (recesses 41) for suppressing deformation of the elastic body 5 in the plane direction.
  • silicone rubber 70° was applied as the elastic body 5 .
  • the torque was set to 0.64 Nm and the set pressure was set to 3 MPa.
  • the torque was set to 1.06 and the set pressure was set to 5 MPa.
  • Comparative Example 2 the average surface pressure was 2.2 MPa, the surface pressure difference was 1.4 MPa, the surface pressure retention rate was 73%, and the surface pressure difference/average surface pressure was 64%. In Comparative Example 3, the average surface pressure was 3 MPa, the surface pressure difference was 2.5 MPa, the surface pressure retention rate was 60%, and the surface pressure difference/average surface pressure was 83%.
  • both the surface pressure retention rates are greatly reduced from 100%. This is because, as shown in FIG. 8C, in the elastic body 5, the component of the pressing force received from the end plate 1U side that escapes outward in the surface direction increases toward the outer peripheral side.
  • the surface pressure retention rate decreased and the surface pressure difference/surface pressure average increased. This is because when the torque and the set pressure are increased, the tendency of the surface pressure distribution between the elastic body 5 and the rigid body 4 shown in FIG. 8C becomes more pronounced. Therefore, in Comparative Examples 2 and 3, although a uniform surface pressure can be applied to the electrode portion 31, the capacity and output of the storage battery cell 3 may fluctuate due to changes in torque and set pressure. A change in the thickness direction associated with charge/discharge of the (electrode portion 31) may also cause fluctuations in capacity and output, and the operation of the storage battery cell 3 becomes unstable.
  • Example 1-3 (FIG. 2)
  • the elastic body 5 is compressed in a manner of sinking toward the recess 41 when pressed from the end plate 1U. Therefore, the expansion in the surface direction of the portion of the elastic body 5 exposed from the concave portion 41 is also suppressed by the amount of sinking. Also, the portion of the elastic body 5 that is sunk and fitted into the concave portion 41 does not expand in the planar direction.
  • FIG. 11 is a table showing quantitative evaluation of the surface pressure distribution of Examples 3-7.
  • Example 3-7 is a quantitative evaluation of the surface pressure distribution when the material of the elastic body 5 is changed in the configuration of the first embodiment shown in FIG.
  • Example 3 silicone rubber 70° (elastic modulus (elastic modulus at which the compressive strain is 5 to 10% at a compressive pressure of 5 MPa, the same shall apply hereinafter): 3.3 MPa) is applied as the elastic body 5.
  • Example 4 uses natural rubber (elastic modulus: 2.9 MPa)
  • Example 5 uses silicone rubber 90° (elastic modulus: 12 MPa)
  • Example 6 uses polypropylene (PP , elastic modulus (flexural strength): 37 MPa)
  • Example 7 uses 30% polyethylene terephthalate glass (PET-GF30, containing 30% glass, elastic modulus (compressive strength): 173 MPa).
  • PET-GF30 polyethylene terephthalate glass
  • the dimensions of the elastic body 5 applied to Examples 4-7 are the same as those of Example 3 (3 mm x 25 mm x 25 mm).
  • the torque and set pressure applied to Examples 4-7 are also the same as those of Example 3 (torque: 1.06, set pressure: 5 MPa).
  • Example 4 the average surface pressure was 4.7 MPa, the surface pressure difference was 1.8 MPa, the surface pressure retention rate was 94%, and the surface pressure difference/surface pressure average was 38%.
  • Example 5 the average surface pressure was 4.85 MPa, the surface pressure difference was 2.2 MPa, the surface pressure retention rate was 97%, and the surface pressure difference/average surface pressure was 45%.
  • Example 6 the average surface pressure was 4.91 MPa, the surface pressure difference was 2.3 MPa, the surface pressure retention ratio was 98%, and the surface pressure difference/average surface pressure was 47%.
  • Example 7 the average surface pressure was 4.93 MPa, the surface pressure difference was 2.4 MPa, the surface pressure retention rate was 99%, and the surface pressure difference/average surface pressure was 49%.
  • Example 3-7 As shown in Example 3-7, as the elastic modulus of the elastic body 5 increases, the average surface pressure, the surface pressure difference, the surface pressure retention rate, and the surface pressure difference/average surface pressure increase, but the rate of increase is slight. Further, the surface pressure retention rate of Example 4, which has the lowest elastic modulus among Examples 4-7, achieves 94%. Further, in Example 7, which has the highest elastic modulus among Examples 3-7, the surface pressure difference/surface pressure average is 49%, but the elastic modulus is 99%.
  • the elastic body 5 has an elastic modulus such that the compressive strain is 5 to 10% with respect to the set pressure (5 Mpa), it will not be completely buried in the concave portion 41 when compressed, and the surface pressure distribution in the electrode portion 31 will be reduced. can be made uniform.
  • any material can be applied to the elastic body 5 as long as it has an elastic modulus in the range of 0.5 MPa to 200 MPa. Further, when considering Example 7, the difference between the surface pressure applied to the central portion of the electrode portion 31 and the surface pressure applied to the peripheral portion of the elastic body 5 is 2.4 MPa or less (largely estimated, 3.0 MPa or less). Materials are preferred.
  • a structure composed of the storage battery cell 3 including the electrode portion 31 packaged with the laminated exterior material (the exterior material 33), or a plurality of the storage battery cells 3 are laminated
  • a pressurizing structure of a storage battery that presses a structure composed of a laminated body from the thickness direction, and a pair of end plates (end plate 1U, end plate 1U, end plate 1L) and a fastening member (fastening bolt 21, nut 22) for fastening a pair of end plates (end plate 1U, end plate 1L) to each other, and end plate (end plate 1U, end plate 1L) and structure
  • An elastic body 5 is arranged at least at a position sandwiched between bodies (eg, storage battery cells 3), a rigid body 4 is arranged at a position sandwiched between the elastic body 5 and a structural body (eg, storage battery cells 3), and an end plate. (End plate 1U, end plate 1L), elastic
  • the elastic body 5 uniforms the distribution of the pressing force of the fastening means (fastening bolt 21, nut 22) via the end plates (end plate 1U, end plate 1L), and the deformation suppressing means (for example, by suppressing the expansion of the elastic body 5 in the plane direction by the recess 41), it is possible to suppress the diffusion of the pressing force of the elastic body 5 in the plane direction, and the rigid body 4 prevents deformation of the elastic body 5 in the thickness direction. By suppressing, it becomes possible to uniformly and appropriately apply pressure to the storage battery cells 3 (especially the electrode portions 31).
  • the deformation suppressing means is a recess 41 formed in the rigid body 4 and/or the end plate (end plate 1U, end plate 1L) and into which the outer periphery of the elastic body 5 is fitted.
  • the deformation suppressing means can be realized with a simple configuration.
  • the portion of the elastic body 5 that is fitted into the concave portion 41 does not expand in the plane direction due to the pressing force from the end plate (end plate 1U, end plate 1L) side, and the pressing force is applied to the storage battery cell 3 in the plane direction. It can be reliably transmitted as pressure.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the pressurizing structure of the storage battery of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the pressurizing structure of the storage battery of the third embodiment.
  • the deformation suppressing means is arranged so as to cover the outer periphery of the elastic body 5 in plan view, and is made of a material having a higher elastic modulus than the elastic body 5.
  • the outer peripheral portion 51 is formed.
  • the outer peripheral portion 51 is made of polymethyl methacrylate resin (PMMA, elastic modulus (bending strength): 125 MPa), polytetrafluoroethylene A resin (PTFE, elastic modulus (compressive strength): 11.8 Mpa) or the like is suitable.
  • PMMA polymethyl methacrylate resin
  • PTFE polytetrafluoroethylene A resin
  • PTFE elastic modulus (compressive strength): 11.8 Mpa
  • ABS acrylonitrile butadiene styrene
  • PC polycarbonate
  • POM polyoxymethylene
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEEK polyetheretherketone
  • the deformation suppressing means is a fibrous material (reinforcing cloth 52) arranged inside the elastic body 5 in a mesh pattern.
  • the reinforcing cloth 52 is a material formed by weaving fibers such as nylon, fluorocarbon, polyethylene, etc., and has high tensile strength.
  • the elastic body 5 (composite elastic body) containing the reinforcing cloth 52 is formed, for example, by impregnating the reinforcing cloth 52 with a natural rubber material and then vulcanizing the material.
  • the elastic body 5 containing the reinforcing cloth 52 is made by impregnating the reinforcing cloth 52 with a thermosetting resin material and then thermally curing it, or by impregnating the reinforcing cloth 52 with an ultraviolet-curable resin material and then irradiating it with ultraviolet rays. and hardening.
  • the reinforcing cloth 52 suppresses expansion of the elastic body 5 in the surface direction. ) can suppress a decrease in the surface pressure applied to.
  • FIG. 14 is a table showing quantitative evaluation of surface pressure distributions of Examples 4-6 and Comparative Example 4. Quantitative evaluation of the surface pressure distribution was also performed for the second embodiment and the third embodiment.
  • Examples 8 and 9 have the configuration of the second embodiment shown in FIG. Regarding the outer peripheral portion 51, in Example 8, polymethyl methacrylate resin (PMMA, elastic modulus (flexural strength): 125 Mpa) is applied, and in Example 9, polytetrafluoroethylene resin (PTFE, elastic modulus (compressive strength) ): 11.8 MPa) was applied.
  • PMMA polymethyl methacrylate resin
  • PTFE polytetrafluoroethylene resin
  • the dimensions of the elastic body 5 are the same as those of the elastic body 5 of Comparative Example 1 (3 mm x 25 mm x 25 mm), and the torque and set pressure are the same as those of Example 3-7.
  • the elastic body 5 is not fitted into the recess 41 unlike the first embodiment.
  • the outer periphery of the elastic body 5 is covered with an outer peripheral portion 51 having a higher elastic modulus than the elastic body 5, and the outer peripheral portion 51 limits the expansion of the elastic body 5 in the plane direction. Therefore, in Examples 8 and 9 (second embodiment), the dimensional retention rate of the elastic body 5 in the surface direction is 100%.
  • Example 8 the average surface pressure was 4.3 MPa, the surface pressure difference was 1.81 MPa, the surface pressure maintenance rate was 86%, and the surface pressure difference/surface pressure average was 42%.
  • Example 9 the average surface pressure was 4.2 MPa, the surface pressure difference was 1.92 MPa, the surface pressure retention ratio was 84%, and the surface pressure difference/average surface pressure was 46%.
  • the material of the outer peripheral portion 51 (PMMA (elastic modulus: 125 MPa)) used in Example 8 and the material of the outer peripheral portion 51 (PTFE (elastic modulus: 11.8 MPa)) used in Example 9 differ greatly in elastic modulus. However, no significant difference was observed in the surface pressure retention rate and the surface pressure difference/surface pressure average between Examples 8 and 9, and the surface pressure retention rate exceeded 80% in both cases.
  • PMMA elastic modulus: 125 MPa
  • PTFE elastic modulus: 11.8 MPa
  • the elastic modulus of the outer peripheral portion 51 is sufficiently larger than the elastic modulus of the elastic body 5, a large difference in the surface pressure retention ratio and the surface pressure difference/average surface pressure does not occur, and the surface pressure is high. It is possible to maintain the retention rate. Therefore, even in the pressurizing structure of the storage battery of the second embodiment, it is possible to stably achieve a uniform and appropriate surface pressure distribution on the electrode portion 31, and to reduce variations in capacity and output of the storage battery cells 3.
  • Example 10 has the configuration of the third embodiment shown in FIG. 13, and a natural rubber sheet containing reinforcing cloth 52 is applied as the elastic body 5 containing reinforcing cloth 52 .
  • Comparative Example 4 uses a natural rubber sheet without reinforcing cloth 52, and has substantially the same configuration as Comparative Example 1 (Fig. 4).
  • the dimensions of the elastic body 5 are the same as those of the elastic body 5 of Comparative Example 1 (3 mm x 25 mm x 25 mm), and the torque and set pressure are the same as those of Example 3-7.
  • Example 10 unlike the first embodiment, the elastic body 5 is not fitted into the recess 41 . However, a reinforcing cloth 52 is arranged inside the elastic body 5, and the reinforcing cloth 52 limits the expansion of the elastic body 5 in the plane direction. Therefore, in Example 10 (first embodiment), the dimensional retention rate of the elastic body 5 in the surface direction is 110%. On the other hand, in Comparative Example 4, since there is no reinforcing cloth 52, the elastic body 5 expands in the planar direction due to the pressing force from the end plate 1U, and the dimensional retention rate in the planar direction is 120%.
  • Example 10 the average surface pressure was 4 MPa, the surface pressure difference was 1.9 MPa, the surface pressure retention rate was 80%, and the surface pressure difference/surface pressure average was 48%.
  • Comparative Example 4 the average surface pressure was 3.2 MPa, the surface pressure difference was 2.6 MPa, the surface pressure retention rate was 64%, and the surface pressure difference/average surface pressure was 81%.
  • Example 10 the surface pressure retention rate was 80%, which is lower than that of Example 1-9, but the surface pressure difference was 1.9 MPa, and Example 5-7 (Fig. 11) and It is better than Example 9.
  • the dimensional retention rate of the elastic body 5 in the plane direction is 110%, but the reinforcing cloth 52 hardly expands in the plane direction due to the pressing force from the end plate 1U. As a result, expansion of the elastic body 5 in the plane direction is also suppressed. Therefore, the surface pressure difference and the surface pressure retention rate do not change significantly due to changes in torque and set pressure, and changes in thickness due to charging and discharging of the storage battery cells 3 . Therefore, Example 10, that is, the third embodiment (FIG. 13) can stably form a uniform and appropriate surface pressure distribution, and can reduce variations in capacity and output of the storage battery cells 3 .
  • Comparative Example 4 there is no means for suppressing the expansion of the elastic body 5 in the surface direction, and the surface pressure difference and the surface pressure maintenance rate increase due to changes in torque and set pressure, and changes in thickness accompanying charging and discharging of the storage battery cell 3. can vary greatly. Therefore, in Comparative Example 4, it is difficult to form a favorable surface pressure distribution, and it is also difficult to reduce variations in capacity and output of the storage battery cells 3 .

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Abstract

外装材33によりパッケージングが施された電極部31を含む蓄電池セル3からなる構造体、又は当該蓄電池セル3が複数積層された積層体からなる構造体を厚み方向から加圧する蓄電池の加圧構造であって、構造体の厚み方向の両端に配置された一対のエンドプレート1U,1Lと、一対のエンドプレート1U,1Lを互いに締結する締結ボルト21及びナット22と、を備え、エンドプレート1U,Lと構造体に挟まれる位置の少なくとも1か所以上に弾性体5が配置され、弾性体5と構造体に挟まれる位置に剛体4が配置され、エンドプレート1U,1L、弾性体5、剛体4のいずれかにおいて、厚み方向に垂直な方向への弾性体の変形を抑制可能な変形抑制手段(例えば凹部41)をさらに含んでいる。

Description

蓄電池の加圧構造
　本発明は、蓄電池の加圧構造に関する。
　ＪＰ２００９−９９３８３Ａは、蓄電素子からなる積層体の加圧構造であって、積層体の厚み方向の両端に配置された一対の端板と、端板を上下から挟持するとともに積層体を積層方向から加圧する板状弾性体と、を備えた内容を開示している。
　リチウム金属を用いた全固体電池の電極部を加圧する場合、充放電に伴う厚み方向の膨張収縮の追従性だけでなく、固体同士の界面接合のため従来よりも高圧力を印加する必要がある。しかし、特許文献１の加圧構造では電極部に均一に面圧を印加することは困難であり、適正な圧力を付与できない問題があった。
　本発明は、電極部に対して均一且つ適正に面圧を印加可能な蓄電池の加圧構造を提供することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、ラミネート外装材によりパッケージングが施された電極部を含む蓄電池セルからなる構造体、又は当該蓄電池セルが複数積層された積層体からなる構造体を厚み方向から加圧する蓄電池の加圧構造である。この加圧構造は、構造体の厚み方向の両端に配置された一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートを互いに締結する締結部材と、を備える。また、エンドプレートと構造体に挟まれる位置の少なくとも１か所以上に弾性体が配置され、弾性体と構造体に挟まれる位置に剛体が配置される。そして、エンドプレート、弾性体、剛体のいずれかにおいて、厚み方向に垂直な方向への弾性体の変形を抑制可能な変形抑制手段をさらに含んでいる。
図１は、第１実施形態の蓄電池の加圧構造の斜視図である。 図２は、第１実施形態の蓄電池の加圧構造の断面図である。 図３は、第１実施形態の蓄電池の加圧構造を構成する電極部の例を示す断面図である。 図４は、第１比較例の蓄電池の加圧構造の断面図である。 図５は、第２比較例の蓄電池の加圧構造の断面図である。 図６は、第３比較例の蓄電池の加圧構造の断面図である。 図７は、電極部の面圧分布を測定するための配置を示す平面図である。 図８Ａは、第１実施形態の電極部に印加される面圧分布を示す図である。 図８Ｂは、第１比較例の電極部に印加される面圧分布を示す図である。 図８Ｃは、第２比較例の電極部に印加される面圧分布を示す図である。 図８Ｄは、第３比較例の電極部に印加される面圧分布を示す図である。 図９Ａは、面圧分布の定量評価の手順を示す図であって、感圧紙の電極部から押圧された部分を複数のエリアに分割する図である。 図９Ｂは、面圧分布の定量評価の手順を示す図であって、エリアごとの面圧を算出し、各エリアの面圧から全体の面圧の平均値等を算出する図である。 図１０は、比較例１−３と実施例１−３の面圧分布の定量評価を示す表である。 図１１は、実施例３−７の面圧分布の定量評価を示す表である。 図１２は、第２実施形態の蓄電池の加圧構造の断面図である。 図１３は、第３実施形態の蓄電池の加圧構造の断面図である。 図１４は、実施例４−６と比較例４の面圧分布の定量評価を示す表である。
［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態の蓄電池の加圧構造の斜視図である。図２は、第１実施形態の蓄電池の加圧構造の断面図である。図３は、第１実施形態の蓄電池の加圧構造を構成する電極部３１の例を示す断面図である。
　図１，２に示すように、第１実施形態の蓄電池の加圧構造は、図中の上側のエンドプレート１Ｕと下側のエンドプレート１Ｌの間に、蓄電池セル３（構造体）、又は当該蓄電池セル３を複数積層した積層体（構造体）が挟み込まれている。さらに、構造体とエンドプレート１Ｕの間に弾性体５及び剛体４が挟み込まれている。剛体４は蓄電池セル３に接触し、弾性体５はエンドプレート１Ｕに接触している。
　ここで、蓄電池セル３は、例えば全固体電池であり、電極部３１と、電極部３１の外周に配置され電極部３１の外周を保護する絶縁層３２と、電極部３１及び絶縁層３２をパッケージングする外装材３３と、を含む。
　エンドプレート１Ｕとエンドプレート１Ｌは締結手段（締結ボルト２１、ナット２２）により互いに締結される。締結手段（締結ボルト２１、ナット２２）は平面視で電極部３１に対して中心対称性を有するように配置される（図７参照）。図１、図２において、締結手段（締結ボルト２１、ナット２２）は４個配置されているが、それ以上の個数でもよい。
　締結手段（締結ボルト２１、ナット２２）の締結力により、エンドプレート１Ｕ及びエンドプレート１Ｌは蓄電池セル３、弾性体５、及び剛体４を厚み方向から押圧し、蓄電池セル３に対して所定の面圧を印加する。
　なお、図示は、省略するが、エンドプレート１Ｌと構造体との間にも弾性体５及び剛体４を挟み込むことも可能である。この場合、剛体４は蓄電池セル３に接触し、弾性体５はエンドプレート１Ｌに接触する。
　図１，２に示すように、剛体４は、平面視でその外形が蓄電池セル３（特に電極部３１）を内側に収容するように配置され、剛体４の蓄電池セル３側の主面が蓄電池セル３（特に電極部３１）に対して面接触する。
　一方、剛体４のエンドプレート１Ｕ側の主面には凹部４１（変形抑制手段）が形成され、凹部４１には弾性体５が嵌め込まれる。凹部４１は、弾性体５の平面視した外形（矩形）に倣った形状であって弾性体５の平面視した外形よりもやや小さな外形となる開口部及び内壁を有する。
　剛体４（エンドプレート１Ｕ、エンドプレート１Ｌも同様）としては、ステンレス（ＳＵＳ３０４）等の剛性の高い材料が適用される。
　弾性体５は、少なくとも剛体４よりも弾性率（ヤング率）が低く、且つ剛体４よりも弾性限界が高い材料が適用され、シリコーンゴム７０°が好適である。その他、弾性体５の材料としては、シリコーンゴム９０°、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、カプトン（登録商標）、エポキシ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ゴム（天然ゴム、合成ゴム）等が適用できる。
　本実施形態の電極部３１の互いに隣接する各層（後述）は固体同士で接触しているため、厚み方向から適正な面圧（例えば４ＭＰａ以上）を印加して電気伝導度、及びリチウムイオンの伝導度の低下を抑制する必要がある。
　本実施形態において、弾性体５は、エンドプレート１Ｕ（エンドプレート１Ｌ）からの押圧力を均一化させる役割を有する。しかし、弾性体５はエンドプレート１Ｕ（エンドプレート１Ｌ）から押圧力を受けると面方向（厚み方向に垂直な方向）に変形し、変形した分だけ蓄電池セル３側に印加する面圧が低下する。
　これに対応して、弾性体５は凹部４１に嵌め込まれている。これにより弾性体５は面方向（厚み方向に垂直な方向）への変形が抑制され、その分、弾性体５に印加された押圧力が剛体４及び蓄電池セル３に伝達する効率を高める役割を有する。また弾性体５が剛体４（凹部４１）から露出する厚みは、弾性体５が凹部４１に嵌め込まれる厚みよりも薄くなることが好適である。これにより、弾性体５の面方向の変形を効果的に抑制できる。
　図１、図２に示すように、蓄電池セル３において、絶縁層３２は電極部３１よりも高さが低くなる場合があり、電極部３１と絶縁層３２との間に段差が形成される。よって、弾性体５を蓄電池セル３に直接押圧した場合は、弾性体５が当該段差形状に倣って変形し、その分、例えば電極部３１に印加される面圧が電極部３１の外周側に向かうにつれて低下する分布となる。
　しかし、本実施形態では、弾性体５と蓄電池セル３との間に剛体４が配置され、剛体４が弾性体５のうち平面視で電極部３１の外形よりも外側の部分の厚み方向の変形を抑制できる。これにより、電極部３１に印加される面圧の均一性を高めることができる。
　第１実施形態において、弾性体５は面方向で複数に分割された構成であってもよいが、平面視で電極部３１を中心として中心対称となるように配置することが好適である。また凹部４１も電極部３１の配置に基づいて複数配置する。
　なお凹部４１は、剛体４ではなくエンドプレート１Ｕに形成してもよい。また凹部４１は、剛体４及びエンドプレート１Ｕにそれぞれ形成してもよい。この場合、剛体４に形成した凹部４１の深さと、エンドプレート１Ｕに形成した凹部４１の深さの合計よりも弾性体５の厚みの方が厚くなるように設定する。
　図３に示すように、電極部３１は、正極集電箔３１１、正極層３１４、固体電解質層３１３、負極層３１５、負極集電箔３１２の順に積層した積層体が適用される。また電極部３１としては、当該積層体を複数段積層したものも適用される。さらに電極部３１としては、正極集電箔３１１、正極層３１４、固体電解質層３１３、負極層３１５、負極集電箔３１２、負極層３１５、固体電解質層３１３、正極層３１４、正極集電箔３１１の順に積層したものを複数段積層したものも適用される。
　正極集電箔３１１は、アルミニウム（Ａｌ）等の金属で形成された薄板である。負極集電箔３１２は、ステンレス（ＳＵＳ）や、銅（Ｃｕ）等の金属で形成された薄板である。なお、正極集電箔３１１及び負極集電箔３１２にはそれぞれ外装材３３の外部と電気的に接続する外部電極が接続されている。
　固体電解質層３１３は、固体電解質を主成分として含有し、正極層３１４と負極層３１５との間に介在する層である。固体電解質材料としては、例えば、硫化物固体電解質や酸化物固体電解質が挙げられるが、硫化物固体電解質であることが好ましい。硫化物固体電解質としては、例えば硫化リンリチウム化合物（例えばアルジロダイト（Ｌｉ６ＰＳ５Ｃｌ））、ＬＧＰＳ系（例えばＬｉ１０ＧｅＰ２Ｓ１２）の材料が好適である。
　正極層３１４は、硫黄を含む正極活物質を含むことが好ましい。硫黄を含む正極活物質の種類としては、特に制限されないが、硫黄単体（Ｓ）のほか、有機硫黄化合物又は無機硫黄化合物の粒子又は薄膜が挙げられ、硫黄の酸化還元反応を利用して、充電時にリチウムイオンを放出し、放電時にリチウムイオンを吸蔵することができる物質であればよい。
　負極層３１５は、少なくともリチウム金属又はリチウム合金を包含する負極活物質により構成される。その他、負極層３１５の材料としては、充電時にリチウムイオンを吸蔵し、放電時にリチウムイオンを放出できる物質であればどのような材料でも適用できる。
　電極部３１は、充電すると負極層３１５が正極層３１４側から伝導したリチウムイオンをリチウム金属として吸蔵することで厚みが増加し、逆に放電すると負極層３１５がリチウム金属をリチウムイオンとして正極層３１４側に放出することで厚みが減少する。
　図１，２に示すように、絶縁層３２は、電極部３１の外周を周回する枠形状となるように配置されている。絶縁層３２の材料としては、アロニックス（登録商標）、アロンオキセタン（登録商標）等の紫外線硬化樹脂が適用できる。また絶縁層３２の材料としては熱硬化性樹脂も適用でき、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、エポキシ樹脂等を適用できる。その他、絶縁層３２の材料としては、カプトン（登録商標）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ゴム（天然ゴム、合成ゴム）等が適用できる。
［面圧分布］
　図４は、第１比較例の蓄電池の加圧構造の断面図である。図５は、第２比較例の蓄電池の加圧構造の断面図である。図６は、第３比較例の蓄電池の加圧構造の断面図である。図７は、電極部３１の面圧分布を測定するための配置を示す図である。図８Ａは、第１実施形態の電極部３１に印加される面圧分布を示す図である。図８Ｂは、第１比較例の電極部３１に印加される面圧分布を示す図である。図８Ｃは、第２比較例の電極部３１に印加される面圧分布を示す図である。図８Ｄは、第３比較例の電極部３１に印加される面圧分布を示す図である。
　本願発明者は第１実施形態の蓄電池の加圧構造における電極部３１の面圧分布に関して、第１比較例乃至第３比較例と対比しつつ検討した。面圧分布は以下の手順で確認した。
　エンドプレート１Ｌ（治具）の上に感圧紙７（富士フィルム株式会社製プレスケール低圧用（ＬＷ）を使用）を配置し、感圧紙７の上であってエンドプレート１Ｌ（治具）の中央となる位置に蓄電池セル３、剛体４（図５、図６では剛体４無し）、弾性体５（図６では弾性体５無し）、エンドプレート１Ｕ（治具）の順に積層する（図４、図７参照）。
　そして、締結手段（締結ボルト２１、ナット２２）によりエンドプレート１Ｕ及びエンドプレート１Ｌを締結し、蓄電池セル３、剛体４、弾性体５を押圧する。締結手段（締結ボルト２１、ナット２２）の締結の際はトルクレンチを用い、後述の所定のトルク及び設定圧力となるまで、図７に示すように（１）~（６）の順番で所定の回転量（例えば４５度）ずつ締め付ける。
　その後、締結手段（締結ボルト２１、ナット２２）を緩めて開放し、感圧紙７を取り出して面圧を確認する。
　図２に示す第１実施形態の蓄電池の加圧構造（感圧紙７の図示は省略）において、蓄電池セル３の電極部３１は、平面視で２０ｍｍ×２０ｍｍの矩形形状を有し、剛体４（例えばＳＵＳ３０４）は厚さ３ｍｍで２５ｍｍ×２５ｍｍの矩形形状を有する。また弾性体５（例えばシリコーンゴム７０°）は、厚さが２ｍｍ、平面視で２０ｍｍ×２０ｍｍの矩形形状を有する。凹部４１は、深さが約１．５ｍｍ、平面視で２０ｍｍ×２０ｍｍの矩形形状を有する。よって、押圧前において弾性体５は約０．５ｍｍだけ凹部４１（剛体４）から露出している。
　ここで、剛体４として用いたＳＵＳ３０４は、ミスミ製ＰＡＲＮＮ−２５−２５−３−ＣＳＣ（寸法：３×２５×２５、サーフェイス研磨Ｒａ：０．４~１．４μｍ、長さ１００ｍｍに対する平面度０．０５ｍｍ、平行度：０．０１２ｍｍ、全周糸面取り）を適用した。
　また、弾性体５として用いたシリコーンゴム７０°は、タイガースポリマー株式会社製ＳＲ−７０Ｔ（寸法：３×２５×２５、公差：＜±０．２５ｍｍ、偏肉：＜０．３５ｍｍ）を適用した。
　図４に示す第１比較例の蓄電池の加圧構造は、凹部４１が無い点で第１実施形態と異なり、剛体４とエンドプレート１Ｕの間に弾性体５が挟まれた構成となっている。弾性体５（加圧前）は厚さが３ｍｍ、平面視で２５ｍｍ×２５ｍｍの矩形形状を有するが、締結手段（締結ボルト２１、ナット２２）により加圧すると破線で示すように面方向に膨張する。
　図５に示す第２比較例の蓄電池の加圧構造は、剛体４（凹部４１）が無い点で第１実施形態と異なり、蓄電池セル３とエンドプレート１Ｕの間に弾性体５が挟まれた構成となっている。弾性体５（加圧前）は、厚さが３ｍｍ、平面視で２５ｍｍ×２５ｍｍの矩形形状を有するが、締結手段（締結ボルト２１、ナット２２）により加圧すると破線で示すように面方向に膨張し、且つ平面視で電極部３１よりも外側となる部分が蓄電池セル３側に湾曲するように変形する。
　図６に示す第３比較例の蓄電池の加圧構造は、剛体４（凹部４１）及び弾性体５が無い点で第１実施形態と異なる。
　図８Ａに示すように、第１実施形態の蓄電池の加圧構造を対象とした場合において、感圧紙７は電極部３１の外形が転写されるように着色し、且つ着色の度合いもほぼ均一（電極部３１に対する面圧もほぼ均一）な着色分布を有する。これは、前記のように弾性体５がエンドプレート１Ｕからの押圧力を面方向で均一化し、且つ弾性体５が凹部４１に嵌め込まれることで弾性体５が面方向に膨張することを抑制することで弾性体５に印加された押圧力が面方向に拡散することを低減し、その分、エンドプレート１Ｕからの押圧力に対応した面圧を電極部３１全体に印加できることに起因する。
　図８Ｂに示すように、第１比較例の蓄電池の加圧構造を対象とした場合において、感圧紙７は電極部３１の外形が転写されるように着色し、且つ着色の度合いもほぼ均一（電極部３１に対する面圧もほぼ均一）となる着色分布を有するが、着色の度合いが図８Ａに示す着色よりも薄くなっている。これは、図４に示すように、弾性体５は厚み方向が押圧力を受けると、破線で示すように面方向に膨張し、その分、剛体４及び蓄電池セル３に印加する押圧力が低下することに起因する。
　図８Ｃに示すように、第２比較例の加圧構造を対象とした場合において、感圧紙７は電極部３１の外形が曖昧な状態で着色し、且つ電極部３１の中央に対向する部分から外側に向かうにつれて着色が薄くなる着色分布を有する。これは、図５に示すように、弾性体５は押圧力を受けると、破線で示すように、面方向に膨張し、且つ平面視で電極部３１よりも外側に配置された部分が蓄電池セル３側に湾曲するように変形する、そして当該部分では圧縮応力を受けないので、弾性体５の平面視で電極部３１に重なる部分で受けた押圧力が電極部３１の外周に近づくほど外周側に大きく拡散することに起因する。
　図８Ｄに示すように、第３比較例の加圧構造を対象とした場合において、感圧紙７は電極部３１の外形が転写されるように着色するものの、特定の周縁部において極端に濃く着色され、且つ前記特定の周縁部に対向する他の周縁部ではほとんど着色されない着色分布を有する。これは、エンドプレート１Ｕの電極部３１側の主面と電極部３１の主面とが完全に平行な関係ではなく、エンドプレート１Ｕの当該主面が電極部３１の当該主面に対して傾斜した状態でエンドプレート１Ｕが電極部３１を押圧することに起因する。
［面圧分布の定量評価］
　図９Ａは、面圧分布の定量評価の手順を示す図であって、感圧紙７の電極部３１から押圧された部分を複数のエリアに分割する図である。図９Ｂは、面圧分布の定量評価の手順を示す図であって、エリアごとの面圧を算出し、各エリアの面圧から全体の面圧の平均値等を算出する図である。図１０は、比較例１−３と実施例１−３の面圧分布の定量評価を示す表である。
　感圧紙７に形成された着色分布に基づいて電極部３１の面圧分布を定量評価する。評価手順としては、図９Ａに示すように、感圧紙７の電極部３１の面圧が転写された部分を複数個（図９Ａ、図９Ｂでは１６個）に分割する。
　そして、例えば感圧紙７の着色度（明度）と面圧の関係を示すマップを用いて、図９Ｂに示すように、各エリアにおける感圧紙７の着色度（明度）の平均値を算出し、当該平均値に対応する面圧を当該マップから抽出する。さらに、複数の面圧から得られる電極部３１全体の面圧の平均値等と、締結手段（ボルト、ナット２２）の設定圧力（押圧力）との関係、複数の面圧のバラつき等を考慮して面圧分布の良否を判定する。
　図１０に示す実施例１−３は、いずれも図２（第１実施形態）の構成を有し、弾性体５としてシリコーンゴム７０°（弾性率：３．３ＭＰａ）を適用している。よって、実施例１−３の面方向の寸法維持率はいずれも１００％（変化なし）である。また実施例１−３の剛体４はＳＵＳ３０４（厚さ：３ｍｍ、最大撓み：０．０１ｍｍ）を適用しており、少なくも締結手段（締結ボルト２１、ナット２２）の設定圧力（５ＭＰａ）により変形しない。
　一方、実施例１−３においては、締結手段の締め付けトルク及び電極部３１側に印加する設定圧力（押圧力）を変化させている。
　実施例１では、トルクを０．３２Ｎｍに設定し、設定圧力（押圧力）を１．５Ｍｐａに設定した。これにより、実施例１では、面圧平均が１．４２ＭＰａ、面圧差が０．５ＭＰａ、面圧維持率が９５％、面圧差／面圧平均が３５％と得られた。
　実施例２では、トルクを０．６４Ｎｍに設定し、設定圧力（押圧力）を３Ｍｐａに設定した。これにより、実施例２では、面圧平均が２．９ＭＰａ、面圧差が０．９８ＭＰａ、面圧維持率が９７％、面圧差／面圧平均が３４％と得られた。
　実施例３では、トルクを１．０６Ｎｍに設定し、設定圧力（押圧力）を５Ｍｐａに設定した。これにより、実施例３では、面圧平均が４．８１ＭＰａ、面圧差が１．７５ＭＰａ、面圧維持率が９６％、面圧差／面圧平均が３６％と得られた。
　ここで、面圧差は図９に示す複数のエリアの面圧のうち最大となる面圧と最小となる面圧の差分である。面圧維持率は、面圧平均／設定圧力（電極部３１に印加する設定圧力の精度）であり１００％に近いほど面圧分布が均一になると言える。また、面圧差／面圧平均は、その値が低いほど面圧分布のバラつきが少なく良好と言える。
　実施例１−３では、面圧平均及び面圧差がトルク及び設定圧力と比例関係にあるが、面圧維持率及び面圧差／面圧平均はほぼ一定となっている。
　第１実施形態（図２）では、図８Ａに示すように面圧分布はほぼ均一であるが、図１０に示すように締結手段の締め付け状態が変化しても、面圧の平均値（絶対値）を除き電極部３１における面圧分布に大きな変化はなく安定していると言える。また、蓄電池セル３（電極部３１）は充放電に従って厚みが変化するが、このように厚みが変化しても面圧分布に大きな変化は現れないと考える。従って、第１実施形態（図２）は、良好な面圧分布を安定的に形成でき、蓄電池セル３の容量及び出力のバラつきを低減可能となる。
　一方、比較例１は図６の構成、すなわちエンドプレート１Ｕが蓄電池セル３を直接押圧する構成である。この場合、トルクを０．３２Ｎｍに設定し、設定圧力（押圧力）を３ＭＰａに設定した。これにより、比較例１では、面圧平均が３．９ＭＰａ、面圧差が２．９５ＭＰａ、面圧維持率が１３０％、面圧差／面圧平均が７６％と得られた。
　比較例１では、設定圧力よりも面圧平均が高くなり、また面圧維持率も１００％を超え高い値となっている。これは、比較例１では、図８Ｄに示すように、面圧が特定の周縁部において極端に強く印加され、且つ前記特定の周縁部に対向する他の周縁部では面圧がほとんど印加されない面圧分布となっていることに起因する。また比較例１ではトルク及び設定圧力を変化させたとしても当該面圧分布の傾向に変化はない。よって、比較例１では電極部３１全体に均一の面圧を印加することは困難であり、蓄電池セル３の容量及び出力は十分に得られない。
　比較例２，３は、図４の構成、すなわち、弾性体５の面方向の変形を抑制する変形抑制手段（凹部４１）がない構成である。比較例２，３では弾性体５としてシリコーンゴム７０°を適用した。比較例２ではトルクを０．６４Ｎｍに設定し設定圧力を３ＭＰａに設定した。比較例３では、トルクを１．０６に設定し設定圧力を５ＭＰａに設定した。
　比較例２，３において弾性体５の面方向の寸法維持率が１１９％となった。すなわち弾性体５が押圧力を受けることにより、厚み方向に押しつぶされ、その分、一辺の長さが１９％分だけ延びたことを示している。よって、比較例２，３では、弾性体５の外周側に向かうにつれて弾性体５の面方向の変位は大きくなり、その分、剛体４側に印加する押圧力が低下する。
　よって、比較例２，３では、剛体４が持つ剛性により、剛体４と蓄電池セル３との間の面圧分布は図８Ｂに示すように比較的均一な面圧分布となるが、弾性体５と剛体４の間における面圧分布は図８Ｃに示す面圧分布になる。
　比較例２では、面圧平均が２．２ＭＰａ、面圧差が１．４ＭＰａ、面圧維持率が７３％、面圧差／面圧平均が６４％と得られた。また比較例３では、面圧平均が３ＭＰａ、面圧差が２．５ＭＰａ、面圧維持率が６０％、面圧差／面圧平均が８３％と得られた。
　比較例２，３では、面圧維持率がいずれも１００％から大きく低下している。これは、図８Ｃに示すように、弾性体５において外周側に向かうほどエンドプレート１Ｕ側から受けた押圧力であって面方向の外側に逃げていく成分が大きくなることに起因する。そして、比較例２，３では、トルク及び設定圧力を高くすると、面圧維持率は低下し面圧差／面圧平均は増加している。これは、トルク及び設定圧力を高くすると図８Ｃに示す弾性体５と剛体４の間における面圧分布の傾向がより顕著に表れることに起因する。よって、比較例２，３では電極部３１に対して均一の面圧が印加可能であるものの、トルク及び設定圧力の変化により蓄電池セル３の容量及び出力が変動する虞があり、また蓄電池セル３（電極部３１）の充放電に伴う厚み方向の変化によっても容量及び出力が変動する虞があり、蓄電池セル３の動作が不安定になる。
　なお、比較例２，３において、弾性体５と剛体４の間に接着剤を塗布し、弾性体５を剛体４に接合した場合は、弾性体５の面方向の外側への膨張をある程度抑制することは可能である。しかし、当該抑制が可能なのは弾性体５の厚み方向で剛体４に近い部分のみであり、剛体４から厚み方向に離れるほど面方向への膨張抑制の効果は低くなる。
　一方、実施例１−３（図２）では、弾性体５はエンドプレート１Ｕから押圧されると凹部４１に向かって沈み込む態様で圧縮される。よって、沈み込む分だけ弾性体５の凹部４１から露出した部分の面方向の膨張も抑制される。また、弾性体５の凹部４１に沈み込み嵌め込まれた部分が面方向に膨張することはない。
　図１１は、実施例３−７の面圧分布の定量評価を示す表である。実施例３−７は、図２に示す第１実施形態の構成であって弾性体５の材料を異ならせた場合の面圧分布の定量評価となっている。
　実施例３は、前記のように弾性体５としてシリコーンゴム７０°（弾性率（圧縮圧力５Ｍｐａに対して圧縮歪が５~１０％となる弾性率、以下同様）：３．３ＭＰａ）を適用している。その他、弾性体５に関して、実施例４は天然ゴム（弾性率：２．９ＭＰａ）を適用し、実施例５はシリコーンゴム９０°（弾性率：１２ＭＰａ）を適用し、実施例６はポリプロピレン（ＰＰ、弾性率（曲げ強さ）：３７ＭＰａ）、実施例７はポリエチレンテレフタラート・ガラス３０％（ＰＥＴ−ＧＦ３０、ガラス３０％含有、弾性率（圧縮強さ）：１７３ＭＰａ）を適用している。
　実施例４−７に適用される弾性体５の寸法は実施例３（３ｍｍ×２５ｍｍ×２５ｍｍ）と同様である。また実施例４−７に適用されるトルク及び設定圧力も実施例３（トルク：１．０６、設定圧力：５ＭＰａ）と同様である。
　上記設定により、実施例４では、面圧平均が４．７ＭＰａ、面圧差が１．８ＭＰａ、面圧維持率が９４％、面圧差／面圧平均が３８％と得られた。実施例５では、面圧平均が４．８５ＭＰａ、面圧差が２．２ＭＰａ、面圧維持率が９７％、面圧差／面圧平均が４５％と得られた。実施例６では、面圧平均が４．９１ＭＰａ、面圧差が２．３ＭＰａ、面圧維持率が９８％、面圧差／面圧平均が４７％と得られた。実施例７では、面圧平均が４．９３ＭＰａ、面圧差が２．４ＭＰａ、面圧維持率が９９％、面圧差／面圧平均が４９％と得られた。
　実施例３−７に示すように、弾性体５の弾性率が高くなるほど、面圧平均、面圧差、面圧維持率、面圧差／面圧平均が上昇するが上昇の割合は軽微である。また面圧維持率は実施例４−７のうち弾性率が最も低い実施例４であっても９４％を達成している。また、実施例３−７のうち弾性率が最も高い実施例７では面圧差／面圧平均が４９％であるが弾性率が９９％となっている。
　従って、第１実施形態（図２）の構成の場合、弾性体５の弾性率が剛体４（例えばＳＵＳ３０４）の弾性率よりも低い条件を維持する限り、電極部３１において良好な面圧分布を実現できる。
　また、例えば設定圧力（５Ｍｐａ）に対して圧縮歪が５~１０％となる弾性率を有する弾性体５であれば圧縮時に凹部４１に完全に埋没することなく、且つ電極部３１における面圧分布を均一にできる。
　以上より、弾性体５は、例えば０．５Ｍｐａから２００ＭＰａの範囲の弾性率を有する材料であればどの材料でも適用可能である。また実施例７を検討すると、弾性体５としては電極部３１の中央部に印加する面圧と周縁部に印加する面圧の差分が２．４Ｍｐａ以下（大きく見積もって３．０ＭＰａ以下）となる材料が好適である。
［第１実施形態の効果］
　第１実施形態の蓄電池の加圧構造によれば、ラミネート外装材（外装材３３）によりパッケージングが施された電極部３１を含む蓄電池セル３からなる構造体、又は当該蓄電池セル３が複数積層された積層体からなる構造体を厚み方向から加圧する蓄電池の加圧構造であって、構造体（例えば蓄電池セル３）の厚み方向の両端に配置された一対のエンドプレート（エンドプレート１Ｕ、エンドプレート１Ｌ）と、一対のエンドプレート（エンドプレート１Ｕ、エンドプレート１Ｌ）を互いに締結する締結部材（締結ボルト２１、ナット２２）と、を備え、エンドプレート（エンドプレート１Ｕ、エンドプレート１Ｌ）と構造体（例えば蓄電池セル３）に挟まれる位置の少なくとも１か所以上に弾性体５が配置され、弾性体５と構造体（例えば蓄電池セル３）に挟まれる位置に剛体４が配置され、エンドプレート（エンドプレート１Ｕ、エンドプレート１Ｌ）、弾性体５、剛体４のいずれかにおいて、厚み方向に垂直な方向への弾性体５の変形を抑制可能な変形抑制手段をさらに含んでいる。
　本実施形態によれば、弾性体５がエンドプレート（エンドプレート１Ｕ、エンドプレート１Ｌ）を介した締結手段（締結ボルト２１、ナット２２）の押圧力の分布を均一にするとともに、変形抑制手段（例えば凹部４１）により弾性体５の面方向の膨張を抑制することで弾性体５における押圧力の面方向への拡散を抑制することができ、且つ剛体４が弾性体５の厚み方向の変形を抑制することで、蓄電池セル３（特に電極部３１）に対して均一且つ適正に圧力を印加可能となる。
　本実施形態において、変形抑制手段は、剛体４、及び／又は、エンドプレート（エンドプレート１Ｕ、エンドプレート１Ｌ）に形成され、弾性体５の外周が嵌め込まれる凹部４１である。これにより、簡易な構成で変形抑制手段を実現できる。特に、弾性体５であって凹部４１に嵌め込まれる部分はエンドプレート（エンドプレート１Ｕ、エンドプレート１Ｌ）側からの押圧力により面方向に膨張することはなく、当該押圧力を蓄電池セル３に対する面圧として確実に伝達することができる。
［第２実施形態及び第３実施形態］
　図１２は、第２実施形態の蓄電池の加圧構造の断面図である。図１３は、第３実施形態の蓄電池の加圧構造の断面図である。
　図１２に示すように、第２実施形態の蓄電池の加圧構造は、変形抑制手段が弾性体５の平面視した外周を覆うように配置され、且つ弾性体５よりも弾性率の高い材料で形成された外周部５１となっている。このように弾性体５の外周を覆うことで弾性体５の面方向の膨張を抑制し、その分、蓄電池セル３（電極部３１）に印加する面圧の低下を抑制できる。
　弾性体５として例えばシリコーンゴム７０°（弾性率３．３ＧＰａ）が適用される場合、外周部５１は、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ、弾性率（曲げ強さ）：１２５Ｍｐａ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ、弾性率（圧縮強さ）：１１．８Ｍｐａ）等が好適である。また外周部５１としては、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ、弾性率（曲げ強さ）：６４ＭＰａ）、ポリカーボネート（ＰＣ，弾性率（曲げ強さ）：８５ＧＰａ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ、弾性率（曲げ強さ）：８８ＭＰａ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ，弾性率（曲げ強さ）：１４２ＭＰａ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ、弾性率（圧縮強さ）：７６−１０３ＭＰａ）、ポリエチレンテレフタラート・ガラス３０％（ＰＥＴ−ＧＦ３０、ガラス３０％含有、弾性率（圧縮強さ）：１７３）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ、弾性率（曲げ強さ）：１４２ＭＰａ）、ポリエアミド６（ＰＡ６、弾性率（曲げ強さ）：９６ＭＰａ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ、弾性率（曲げ強さ）：９３ＭＰａ）、ポリエチレン（ＰＥ、弾性率（曲げ強さ）：２０ＭＰａ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ、弾性率（曲げ強さ）：１２９ＭＰａ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ、弾性率（曲げ強さ）：９４ＭＰａ）、ｍｅｔａキシレンジアミン６・ガラス繊維５０％（ＭＸＤ−６−ＧＦ５０、弾性率（曲げ強さ）：１８９ＭＰａ）等が適用できる。
　図１３に示すように、第３実施形態の蓄電池の加圧構造において、変形抑制手段は、弾性体５の内部に網目状に配置された繊維状の材料（補強布５２）である。補強布５２は、ナイロン、フロロカーボン、ポリエチレン等の繊維を織り込んで形成された材料であり、高い引張強度を有する。補強布５２入りの弾性体５（複合弾性体）は、例えば天然ゴムの材料を補強布５２に含侵したのち加硫することで形成される。
　また補強布５２入りの弾性体５は、熱硬化性樹脂の材料を補強布５２に含侵させたのち熱硬化させる、或いは紫外線化性樹脂の材料を補強布５２に含侵させたのち紫外線照射して硬化させることで形成してもよい。
　この補強布５２を包含する弾性体５において厚み方向から押圧力を印加しても補強布５２により弾性体５の面方向への膨張が抑制されるため、その分、蓄電池セル３（電極部３１）に印加する面圧の低下を抑制できる。
　図１４は、実施例４−６と比較例４の面圧分布の定量評価を示す表である。第２実施形態、第３実施形態についても面圧分布の定量評価を行った。
　実施例８，９は、図１２に示す第２実施形態の構成を有し、弾性体５としてシリコーンゴム７０°を適用している。また、外周部５１に関して、実施例８ではポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ、弾性率（曲げ強さ）：１２５Ｍｐａ）を適用し、実施例９ではポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ、弾性率（圧縮強さ）：１１．８Ｍｐａ）を適用した。
　その他、弾性体５（外周部５１含む）の寸法は比較例１の弾性体５の寸法（３ｍｍ×２５ｍｍ×２５ｍｍ）と同様であり、トルク及び設定圧力は実施例３−７と同様である。
　実施例８，９では、弾性体５は第１実施形態とは異なり凹部４１に嵌め込まれていない。しかし、弾性体５の外周は弾性体５よりも弾性率の高い外周部５１で覆われており、外周部５１が弾性体５の面方向の膨張を制限している。よって、実施例８，９（第２実施形態）において弾性体５の面方向の寸法維持率は１００％となっている。
　上記設定により、実施例８では、面圧平均が４．３ＭＰａ、面圧差が１．８１ＭＰａ、面圧維持率が８６％、面圧差／面圧平均が４２％と得られた。実施例９では、面圧平均が４．２ＭＰａ、面圧差が１．９２ＭＰａ、面圧維持率が８４％、面圧差／面圧平均が４６％と得られた。
　実施例８で用いた外周部５１の材料（ＰＭＭＡ（弾性率：１２５ＭＰａ））と実施例９で用いた外周部５１の材料（ＰＴＦＥ（弾性率１１．８ＭＰａ））では弾性率が大きく異なる。しかし、実施例８と実施例９において面圧維持率及び面圧差／面圧平均において大きな差は認められず、且つ面圧維持率はいずれも８０％を超えている。
　よって、第２実施形態の構成では、外周部５１の弾性率が弾性体５の弾性率よりも十分大きければ面圧維持率及び面圧差／面圧平均に大きな差が生じず、且つ高い面圧維持率を維持可能である。従って第２実施形態の蓄電池の加圧構造においても、電極部３１に対して均一且つ適正な面圧分布を安定的に実現でき、蓄電池セル３の容量及び出力のバラつきを低減可能となる。
　実施例１０は、図１３に示す第３実施形態の構成を有し、補強布５２入りの弾性体５として、補強布５２入りの天然ゴムシートを適用した。
　比較例４は、補強布５２のない天然ゴムシートを適用し、実質的に比較例１（図４）と類似した構成となっている。
　その他、弾性体５（天然ゴムシート）の寸法は比較例１の弾性体５の寸法（３ｍｍ×２５ｍｍ×２５ｍｍ）と同じであり、トルク及び設定圧力は実施例３−７と同様である。
　実施例１０でも、弾性体５は第１実施形態とは異なり凹部４１に嵌め込まれていない。しかし、弾性体５の内部には補強布５２が配置されており、補強布５２が弾性体５の面方向の膨張を制限している。よって、実施例１０（第１実施形態）において弾性体５の面方向の寸法維持率は１１０％となっている。一方、比較例４では補強布５２がないので、エンドプレート１Ｕからの押圧力により弾性体５は面方向に膨張し、面方向の寸法維持率は１２０％となっている。
　上記設定により、実施例１０では、面圧平均が４ＭＰａ、面圧差が１．９ＭＰａ、面圧維持率が８０％、面圧差／面圧平均が４８％と得られた。比較例４では、面圧平均が３．２ＭＰａ、面圧差が２．６ＭＰａ、面圧維持率が６４％、面圧差／面圧平均が８１％と得られた。
　実施例１０では、面圧維持率が８０％であり、実施例１−９よりも低い値となっているが、面圧差が１．９ＭＰａであり、実施例５−７（図１１）、及び実施例９よりも良好となっている。前記のように実施例１０では、弾性体５の面方向の寸法維持率は１１０％となっているが、エンドプレート１Ｕからの押圧力により補強布５２が面方向に膨張することはほとんどなく、これにより弾性体５の面方向の膨張も抑制される。よって、トルク及び設定圧力の変化、及び蓄電池セル３の充放電に伴う厚みの変化により面圧差及び面圧維持率が大きく変化することはない。従って、実施例１０、すなわち第３実施形態（図１３）は、均一且つ適正な面圧分布を安定的に形成でき、蓄電池セル３の容量及び出力のバラつきを低減可能となる。
　一方、比較例４では、弾性体５の面方向の膨張を抑制する手段はなく、トルク及び設定圧力の変化、及び蓄電池セル３の充放電に伴う厚みの変化により面圧差及び面圧維持率が大きく変化し得る。よって、比較例４は、良好な面圧分布の形成は困難であり、蓄電池セル３の容量及び出力のバラつきの低減も困難である。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。
　本願は、２０２１年１０月２１日に日本国特許庁に出願された特願２０２１−１７２６９８に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (4)

  1. 　ラミネート外装材によりパッケージングが施された電極部を含む蓄電池セルからなる構造体、又は当該蓄電池セルが複数積層された積層体からなる前記構造体を厚み方向から加圧する蓄電池の加圧構造であって、
    　前記構造体の前記厚み方向の両端に配置された一対のエンドプレートと、
    　一対の前記エンドプレートを互いに締結する締結部材と、を備え、
    　前記エンドプレートと前記構造体に挟まれる位置の少なくとも１か所以上に弾性体が配置され、
    　前記弾性体と前記構造体に挟まれる位置に剛体が配置され、
    　前記エンドプレート、前記弾性体、前記剛体のいずれかにおいて、前記厚み方向に垂直な方向への前記弾性体の変形を抑制可能な変形抑制手段をさらに含んでいる蓄電池の加圧構造。
  2. 　前記変形抑制手段は、
    　前記剛体、及び／又は、前記エンドプレートに形成され、前記弾性体の外周が嵌め込まれる凹部である請求項１に記載の蓄電池の加圧構造。
  3. 　前記変形抑制手段は、
    　前記弾性体の外周を覆うように配置され前記弾性体よりも弾性率の高い材料で形成された外周部である請求項１に記載の蓄電池の加圧構造。
  4. 　前記変形抑制手段は、
    　前記弾性体の内部に網目状に配置された繊維状の材料である請求項１に記載の蓄電池の加圧構造。
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