JP2003346901A - リチウムイオン二次電池 - Google Patents

リチウムイオン二次電池

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】正極、負極及び固体電解質を備え、界面抵抗が
小さいため電池容量も高く、また充放電サイクル特性も
良好で、長期的に安定して使用できるリチウムイオン二
次電池を提供する。 【解決手段】固体電解質４−正極２の界面、及び／又は
固体電解質４−負極５の界面に、微細ファイバーからな
る緩衝層３が形成されているリチウムイオン二次電池。
該正極２は直接固体電解質４と接することなく該緩衝層
３を介して配置され、該負極５は直接固体電解質４と接
することなく該緩衝層３を介して配置されている。該緩
衝層３は直径0.5〜1000nmのカーボンファイバーからな
り、有機液体が含浸されている。該固体電解質４の表面
はテクスチャ加工が施され、該テクスチャ加工された表
面が該緩衝層３と接する。該固体電解質４はリチウムイ
オン伝導性ガラスセラミックスである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体電解質を利用
したリチウムイオン二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、リチウムイオン二次電池にお
ける電解液としては、一般に非水系の電解液が使用され
ていたが、近年、このように液体が中心の電解液に替わ
り、高分子で構成されたポリマー電解質を用いたリチウ
ムイオン二次電池が注目されるようになった。
【０００３】すなわち、このようにポリマー電解質を用
いたリチウムイオン二次電池においては、ポリマー電解
質中に液体の電解液が保持されるため、漏液がしにく
く、腐食性も少なく、リチウム析出（デンドライト）の
発生による電極のショートを防ぎ、また電池の構造が簡
単でその組立ても容易になる等の利点があった。
【０００４】ここで、このようなポリマー電解質は電解
液のみに比べ、リチウムイオンの導電性が低いため、こ
のポリマー電解質の厚みを薄くすることが行なわれるよ
うになった。しかし、このようにポリマー電解質を薄く
した場合その機械的強度が低くなって、電池の作製時に
このポリマー電解質が破壊され、正極と負極とが短絡し
易いという問題があった。
【０００５】そこで、従来においては、特開平6-140052
号公報等に示されるように、ゲル状電解質中にアルミナ
等の無機酸化物を添加して複合電解質とし、機械的強度
を向上させることが提案された。アルミナ以外にもシリ
カやアルミン酸リチウム等の無機酸化物が提案されてい
る。
【０００６】しかし、アルミナ等の無機酸化物を電解質
中に添加させると、複合電解質におけるリチウムイオン
の導電性が大きく低下する問題がある。またこの複合電
解質を備えたリチウムイオン二次電池において充放電を
繰り返して行なうと、電解質と上記の無機酸化物とが反
応して、リチウムイオン二次電池における充放電サイク
ル特性が大きく低下してしまうなど問題があった。
【０００７】また、安全性の面から電解液を全く用いな
い固体電解質電池も多く提案されている。しかし、この
場合構成されている正極、負極及び電解質が全て固体で
あるため、電解液を用いた電池と比較して正極−電解質
の界面又は負極−電解質の界面での電気化学的抵抗が大
きい。そのため、界面でのインピーダンスが大きく、分
極を引き起しやすくなり、高容量・大出力の電池が実現
し難いという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、リチウムイ
オン二次電池における上記のような問題を解決すること
を課題とするものであり、固体電解質を用いた場合にお
いても、界面抵抗が小さいため電池容量も高く、また充
放電サイクル特性も良好で、長期的に安定して使用でき
るリチウムイオン二次電池を提供することを課題とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、リチウム
イオン二次電池用途として様々な材料について詳細に実
験した結果、固体電解質−正極の界面、又は固体電解質
−負極の界面に微細ファイバー層を形成することによ
り、界面に良好な電気化学的接合が得られ、これらを用
いたリチウムイオン二次電池は、従来の固体電解質型電
池と比べて、出力・容量が高く、充放電サイクル特性も
著しく向上した。
【００１０】本発明のリチウムイオン二次電池は、正
極、負極及び固体電解質を備えるリチウムイオン二次電
池において、固体電解質−正極の界面、及び／又は固体
電解質−負極の界面に、ファイバー層が形成されている
ことを特徴とする。
【００１１】本発明のリチウムイオン二次電池は、固体
電解質−正極、又は固体電解質−負極の界面に、ファイ
バー層を形成されることにより、界面に良好な電気化学
的接合が得られる他、電極活物質と接触することにより
活物質自身の内部抵抗の減少や、カーボンファイバー自
体がリチウムを吸蔵しカーボンファイバー層が活物質を
補助するという結果が得られる。さらに微細カーボンフ
ァイバーは保液性が高いため、従来のリチウムイオン二
次電池などで用いられている非水系有機電解液を含浸さ
せることが可能となる。したがって、本発明のリチウム
イオン二次電池は、出力が高く、充放電サイクル特性も
向上し、さらにその高い保液性のため、従来の電池のよ
うに液漏れの心配のない安全性の高い電池となる。
【００１２】本発明のリチウムイオン二次電池におい
て、ファイバー層には有機液体が含浸されていることが
好ましい。有機液体が含浸された場合には、固体電解質
表面の保液性も向上するため、固体電解質−電極間の電
気化学的接合強度が大きくなり、これを用いた本発明の
リチウムイオン二次電池は界面抵抗を小さく抑えること
ができる。また、ここで用いる有機液体には有機電解液
を用いることができ、固体電解質である複合電解質に含
浸された有機電解液を兼用することもできる。
【００１３】本発明のリチウムイオン二次電池におい
て、正極は直接固体電解質と接することなく、ファイバ
ー層を介して配置されていることが好ましい。負極も直
接固体電解質と接することなく、ファイバー層を介して
配置されていることが好ましい。
【００１４】本発明のリチウムイオン二次電池に用いる
ファイバーとしては、直径0.5〜1000nmのカーボンファ
イバーを用いることができる。また、カーボンファイバ
ーをミルド化することにより、固体電解質や活物質への
接触面積の増加による界面抵抗の減少、リチウム吸蔵面
の増加による高容量化が得られる。
【００１５】本発明のリチウムイオン二次電池において
は、固体電解質の表面はテクスチャ加工が施され、テク
スチャ加工された表面がファイバー層と接することが好
ましい。このようにすることにより、固体電解質表面の
比表面積が増大し、正極又は負極との界面に形成するフ
ァイバー層との接合強度が大きくなる。
【００１６】本発明のリチウムイオン二次電池におい
て、固体電解質にはリチウムイオン伝導性を有する結晶
またはガラスを含有することが好ましい。本発明のリチ
ウムイオン二次電池に用いる固体電解質は薄い方がリチ
ウムイオンの移動距離が短いため高出力の電池が得ら
れ、また単位体積当りの電極面積が広く確保できるため
高容量の電池が得られる。そこで、本発明のリチウムイ
オン二次電池の固体電解質の厚さは300μm以下が好まし
い。
【００１７】本発明のリチウムイオン二次電池の、充放
電時におけるリチウムイオンの移動性は、固体電解質の
リチウムイオン伝導度及びリチウムイオン輸率に依存す
る。したがって、この固体電解質のイオン伝導度は、1
×10-5S・cm-1以上であることが好ましく、1×10-4S・c
m-1以上であることがより好ましい。
【００１８】本発明のリチウムイオン二次電池の固体電
解質にはリチウムイオン伝導性ガラスセラミックス又は
リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスを含有した複
合電解質を用いることができる。
【００１９】本発明のリチウムイオン二次電池の固体電
解質には、母ガラスがLi2O-Al2O3-TiO2-SiO2-P2O5系の
組成であり、このガラスを熱処理して結晶化させ、その
際の主結晶相がLi1-x+yAlxTi2-xSiyP3-yO12（0≦x≦1、
0≦y≦1）であることを特徴としたガラスセラミックス
を用いることができる。好ましくは、0≦x≦0.4、0＜y
≦0.6である。
【００２０】本発明のリチウムイオン二次電池におい
て、固体電解質としてリチウムイオン伝導性ガラスセラ
ミックスと高分子との複合電解質を用いることができ
る。複合電解質を構成する高分子は、電池として用いた
時の体積当たりの電池容量を大きくでき、可橈性を有し
様々な形状に成形が可能である点から、ガラスセラミッ
クスを複合したときにシート状にすることが好ましい。
複合電解質を構成する高分子材料としては、例えば、ポ
リエチレンオキサイド、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン、ポ
リクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオ
ライド等のフッ素樹脂、ポリアミド類、ポリエステル類
ポリアクリレート等の高分子材料や、これらを構造単位
として有する高分子材料を用いることができる。またリ
チウム塩等を添加し、リチウムイオン伝導性を付加させ
た高分子材料を用いると、複合電解質のイオン伝導性も
高くなるため、より好ましい。
【００２１】本発明のリチウムイオン二次電池におい
て、固体電解質がガラスセラミックスのみのような全固
体電解質の場合だけではなく、ガラスセラミックスと高
分子の複合電解質からなる場合のような、ある程度柔軟
性のある固体電解質の場合にも、固体電解質の界面にフ
ァイバー層を形成して得られる効果は大きい。
【００２２】本発明のリチウムイオン二次電池の固体電
解質を構成する複合電解質は、ガラスセラミックス粉末
と高分子を含有した複合物であり、イオン伝導度が1×1
0-5S・cm-1以上となるように作製した複合電解質を用い
ることができる。
【００２３】上記複合電解質に含有させる高いイオン伝
導度を有するリチウムイオン伝導性のガラスセラミック
ス粉体としては、上記のリチウムイオン伝導性のガラス
セラミックスを粉砕したものを使用することができる。
【００２４】本発明のリチウムイオン二次電池において
は、正極集電体としてのアルミ箔等に正極活物質として
の遷移金属酸化物を含有する材料を形成したものを、正
極とすることができる。また、本発明のリチウムイオン
二次電池の正極は、正極活物質、導電剤及び結着剤を有
機液体中に混合し、この混合物をキャスティングにより
正極集電体上に塗布した後乾燥させてシート状にして作
製することもできる。本発明のリチウムイオン二次電池
の正極に使用する正極活物質材料としては、リチウムの
吸蔵，放出が可能な遷移金属化合物を用いることがで
き、例えば、マンガン、コバルト、鉄、ニッケル、バナ
ジウム、ニオブ、モリブデン、チタンなどの遷移金属か
ら選ばれる少なくとも一種を含む酸化物を使用すること
ができる。また、リチウムを含有していない材料を負極
活物質に用いる場合は、リチウム含有遷移金属酸化物を
使用することが好ましい。導電剤としてはアセチレンブ
ラックやケッチェンブラック、カーボンブラックなどの
電気伝導性材料を用いることができる。結着剤として
は、ポリビニリデンフルオライド等のフッ素系樹脂やそ
の他熱可塑性樹脂、ゴム弾性を有するポリマーなどの有
機物を用いることができる。
【００２５】また、本発明のリチウムイオン二次電池に
おいては、負極集電体としての銅箔等に負極活物質を含
有する材料を形成したものを、負極とすることができ
る。また、負極活物質及び結着剤を有機液体中に混合、
または予め結着剤と有機液体を混ぜ合わせた物と負極活
物質を混合する。この混合物をキャスティングにより負
極集電体上に塗布した後乾燥させてシート状にしたもの
を、負極とすることもできる。本発明のリチウムイオン
二次電池の負極に使用する負極活物質材料としては、金
属リチウムやリチウム−アルミニウム合金、リチウム−
インジウム合金などリチウムの吸蔵、放出が可能な金属
や合金、チタンやバナジウムなどの遷移金属酸化物、黒
鉛や活性炭、メソフェーズピッチ炭素繊維などの炭素系
の材料を使用することができる。結着剤としては、ポリ
ビニリデンフルオライド等のフッ素系樹脂やその他熱可
塑性樹脂、ゴム弾性を有するポリマーなどの有機物を用
いることができる。
【００２６】また、正極−固体電解質、及び／又は負極
−固体電解質の界面に形成されるファイバー層は、それ
ぞれの電極と固体電解質間の接触性を高めるための緩衝
層として備える。固体同士の接触では、有効接触面積が
充分に取れないため、固体界面は大きな抵抗層となる。
そこで、界面に接触面積を広げる目的として微細カーボ
ンファイバー層を挿入することにより、これらの抵抗を
抑えることができる。このカーボンファイバー層は、PC
（Propylene carbonate）などの有機液体にカーボンフ
ァイバーを分散させて電極上に塗布し、乾燥させること
により得られる。分散させたものを印刷することによっ
ても得ることができる。更に、紙すきの要領でシート状
にして電極に貼り合わせることもできる。この場合、シ
ート内に面と垂直なファイバーが存在していると、電極
や電解質との接着性が良好になるため、より好ましい。
ファイバー層は薄い方が電荷移動抵抗が小さいため、カ
ーボンファイバー層の厚さは20μm以下が好ましく、10
μm以下がより好ましい。また、このカーボンファイバ
ー層に現在のリチウムイオン二次電池で用いられている
ような有機電解液を含浸させることにより、界面の接触
抵抗を大幅に抑制することができる。
【００２７】同時に接着強度も向上し、電池の充放電に
おける電極の体積変化や温度による熱膨張変化による剥
離やクラックの発生を抑えることができるため、高性能
・長寿命のリチウムイオン二次電池が実現できる。
【００２８】ここで、カーボンファイバーは、アーク法
やレーザーアブレーション法、気相成長法などで製造さ
れた直径0.5〜1000nmの繊維状カーボンを用いることが
でき、さらに好ましくは直径1.0〜200nmである。また、
含浸させる有機電解液を構成する溶質としては、例えば
LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiI、LiAsF6、LiCF3SO3、Li(CF
3SO2)2N、LiC4F9SO3などのLi塩を電解質として用いるこ
とができる。溶媒としては、EC（Ethylene carbonat
e）、PC（Propylene carbonate）、BC（butylen carbon
ate）、GBL（γ-Butyrolactone）等の高沸点溶媒に、DM
E（1,2-Dimethoxyetane）、MF（Methyl formate）、MA
（Methyl acetate）、MP（Methyl propionate）、DMC
（Dimethyl carbonate）、EMC（Ethyl methyl carbonat
e）、DEC（Diethyl carbonate）等の低沸点溶媒を適
宜、混合して用いることができる。
【００２９】以下、本発明に係るリチウムイオン二次電
池について、具体的な実施例を挙げて説明すると共に、
比較例を挙げこの実施例に係る固体電解質と負極及び正
極間にカーボンファイバーを用いたリチウムイオン二次
電池が優れている点を明らかにする。なお、本発明は下
記の実施例に示したものに限定されるものではなく、そ
の要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施でき
るものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
【実施例１】（リチウムイオン伝導性ガラスセラミック
スの作製）Li1+x+yAlxTi2-xSiyP3-yO12（0≦x≦0.4、0
＜y≦0.6）の結晶が析出するようにP2O5、Al2O3、Li2CO
3、SiO2、TiO2の各原料を混合した後、溶融し、ステン
レスのローラーで引き延ばしてガラスを得た。このガラ
スを結晶化し、目的のリチウムイオン伝導性ガラスセラ
ミックス（固体電解質）を得た。析出した結晶相は粉末
Ｘ線回折法により、Li1+x+yAlxTi2-xSiyP3-yO12が主結
晶相であることが確認された。この得られたガラスセラ
ミックスのインピーダンス測定の結果、25℃の室温にお
けるイオン伝導度は、1.4×10-3S・cm-1であった。
【００３１】（正極の作製）正極材料（正極活物質）で
ある市販のコバルト酸リチウムLiCoO2（平均粒径5μm）
と、導電剤であるアセチレンブラックと、結着剤である
ポリビニリデンフルオライドとを82:10:8の質量比でア
セトンを用いて混合した。この混合物をキャスティング
により厚さ10μｍのアルミニウムシートである正極集電
体上に厚みが約80μmになるように塗布した後、乾燥さ
せてシート状の正極を作製した。
【００３２】（負極の作製）負極材料（負極活物質）で
ある市販の黒鉛粉末（平均粒径10μm）と、結着剤であ
るポリビニリデンフルオライドとを92:8の質量比でアセ
トン溶媒を用いて混合した。この混合物をキャスティン
グにより負極集電体である厚さ10μｍの銅シート上に厚
みが約50μmになるように塗布した後、乾燥させてシー
ト状の負極を作製した。
【００３３】（有機電解液の調製）EC（Ethylene carbo
nate）とDMC（Dimethyl carbonate）とを50:50の質量比
で混合した溶媒にLiBF4を１mol/Lの濃度で溶解して、有
機電解液を調製した。
【００３４】（ファイバー層の作製）直径約150nm、長
さ約10μmのカーボンファイバーを、PC（Propylene car
bonate）中に超音波分散させた。このカーボンファイバ
ー分散溶液を上記で作製した正極及び負極の活物質面に
それぞれ塗布し、真空乾燥させて厚さ約10μmのファイ
バー層を形成した。
【００３５】（電池の組み立て）リチウムイオン伝導性
ガラスセラミックスを切り出し、その両面を#1500の砥
粒で研削し、テクスチャ処理とした。テクスチャ処理し
た面が、正極又は負極に塗布されたファイバー層と接す
るように、上記ファイバー層を形成した正極及び負極に
上記リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスを挾み込
み、プレスして接着させた。これを上記で調製した有機
電解液に10分間浸漬してカーボンファイバー層に電解液
を含浸させ、図１に示す構造のリチウムイオン二次電池
を組み立てた。図１において、１は正極集電体、２は正
極、３はファイバー層、４は固体電解質、５は負極、６
は負極集電体である。正極及び負極の集電体1.6にリー
ド線を取り付け、30℃において定電流で充放電サイクル
試験を行なった。充放電試験は、充電終止電圧4.2V、放
電終止電圧3.0V、充放電電流密度1mA/cm2として、放電
容量のサイクル特性を測定した。
【００３６】
【比較例１】ファイバー層を形成しない点を除き、実施
例１と同様にリチウムイオン二次電池を組み立て、実施
例１と同じ条件で充放電サイクル試験を行なった。
【００３７】実施例１と比較例１の1、50、300サイクル
目の放電容量を表１に示した。
【表１】実施例１と比較例１の1、50、300サイクル目の
放電容量を表１に示した。
【００３８】表１から明らかなように、本実施例１のリ
チウムイオン二次電池は、ファイバー層を有しない比較
例１のリチウムイオン二次電池に比べて、明らかに容量
が大きい事が分かる。さらに充放電に伴うサイクル劣化
も少なく、優れた電池性能を有していた。
【００３９】
【実施例２】（リチウムイオン伝導性ガラスセラミック
スを含有した複合電解質の作製）粉砕したガラスセラミ
ックス粉末とLi(CF3SO2)2Nを添加したポリエチレンオキ
サイドとを混合し、圧延し、真空乾燥を行って、厚さ30
μmの複合電解質（固体電解質）を得た。この得られた
複合電解質のインピーダンス測定の結果、25℃の室温に
おけるイオン伝導度は、1.6×10-4S・cm-1であった。
【００４０】（正極及び負極の作製、並びに有機電解液
の調製）実施例１と同様に、正極及び負極を作製し、並
びに有機電解液を調製した。
【００４１】（ファイバー層の作製）実施例１と同様
に、正極及び負極の活物質面にそれぞれファイバー層を
形成させた。
【００４２】（電池の組み立て）上記複合電解質を切り
出し、正極／ファイバー層／複合電解質／ファイバー層
／負極となるよう、上記ファイバー層を形成した正極及
び負極に上記複合電解質を挾み込み、ダブルローラーラ
ミネーターによって接着し、実施例1と同様に調製した
有機電解液に10分間浸漬してカーボンファイバー層に電
解液を含浸させ、図１に示す構造のセルを作製した。正
極及び負極の集電体にリード線を取り付け、30℃におい
て定電流で充放電サイクル試験を行った。この試験で
は、充電終止電圧4.2V、放電終止電圧3.0V、充放電電流
密度１mA/cm2とし、電池の放電容量を測定した。
【００４３】
【比較例２】ファイバー層を形成しない点を除き、実施
例２と同様にリチウムイオン二次電池を組み立て、実施
例２と同じ条件で充放電サイクル試験を行なった。
【００４４】実施例２と比較例２のリチウムイオン二次
電池について、1、50、300サイクル目の放電容量を表２
に示した。また、それぞれのリチウムイオン二次電池の
充放電サイクルに伴う放電容量の変化を図２に示した。
【表２】
【００４５】表２及び図２から明らかなように、本実施
例２のリチウムイオン二次電池は、ファイバー層を形成
していない比較例２のリチウムイオン二次電池に比べ
て、容量が大きい。さらに充放電に伴うサイクル劣化も
少なく、優れた電池性能を有していた。
【００４６】
【実施例３】実施例２と同様にリチウムイオン二次電池
を組み立て、同じ条件にて充放電サイクル試験を温度を
変化させて行なった。試験温度は、-20℃、0℃、60℃、
80℃の各温度にて行なった。
【００４７】
【比較例３】比較例２と同様にファイバー層を形成しな
いリチウムイオン二次電池を組み立て、実施例３と同じ
条件で充放電サイクル試験を温度を変化させて行なっ
た。
【００４８】実施例３及び比較例３のリチウムイオン二
次電池について、各温度における1、50、300サイクル目
の放電容量を表３に示した。
【００４９】
【表３】
【００５０】表３から明らかなように、本実施例３のリ
チウムイオン二次電池は、-20℃から80℃までの非常に
広い温度範囲において、ファイバー層を形成していない
比較例３に比べて容量が大きい。さらに充放電に伴うサ
イクル劣化も少なく、優れた電池性能を有していた。
【００５１】
【実施例４】実施例２と同様にリチウムイオン二次電池
を組み立て、同じ条件にて充放電サイクル試験を充放電
のレートを変化させて行なった。試験した充放電電流密
度は、実施例２と比較して、３倍の3 mA/cm2で行なっ
た。
【比較例４】比較例２と同様に、ファイバー層を形成し
ないリチウムイオン二次電池を組み立て、実施例４と同
じ条件で、充放電サイクル試験を充放電のレートを変化
させて行なった。
【００５２】実施例４及び比較例４のリチウムイオン二
次電池について、1、50、300サイクル目の放電容量を表
４に示した。
【表４】
【００５３】表４から明らかなように、本実施例４の電
池は、ファイバー層を形成していない比較例４に比べて
容量が大きい。さらに充放電に伴うサイクル劣化も少な
く、急速充放電においても優れた電池性能を有してい
た。
【００５４】
【発明の効果】既述したように、本発明のリチウムイオ
ン二次電池は、界面に良好な電気化学的接合が得られた
結果、出力・容量が高く、充放電サイクル特性も著しく
向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１、２のリチウムイオン二次電池の内部
構造を示した断面説明図。
【図２】実施例２及び比較例２で得られたリチウムイオ
ン二次電池それぞれの充放電サイクルに伴う放電容量の
変化。
【符号の説明】
1 正極集電体（アルミニウム） 2 正極（LiCoO2） 3 ファイバー層 4 固体電解質 5 負極（黒鉛） 6 負極集電体（銅）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内山 哲夫 東京都小金井市本町６−５−３−206 (72)発明者 遠藤 守信 長野県須坂市臥竜１−４−８ Ｆターム(参考） 5H021 AA06 BB12 CC01 EE02 EE21 EE23 EE27 EE28 HH00 HH03 5H029 AJ03 AJ05 AK02 AK03 AL02 AL07 AL08 AL12 AM03 AM05 AM07 AM12 BJ04 BJ12 CJ21 CJ23 EJ04 EJ12 HJ04 HJ05 HJ20

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 正極、負極及び固体電解質を備えるリチ
    ウムイオン二次電池において、固体電解質−正極の界
    面、及び／又は固体電解質−負極の界面に、ファイバー
    層が形成されていることを特徴とするリチウムイオン二
    次電池。
  2. 【請求項２】 該正極は直接固体電解質と接することな
    く該ファイバー層を介して配置されていることを特徴と
    する、請求項１記載のリチウムイオン二次電池。
  3. 【請求項３】 該負極は直接固体電解質と接することな
    く該ファイバー層を介して配置されていることを特徴と
    する、請求項１又は２記載のリチウムイオン二次電池。
  4. 【請求項４】 該ファイバー層には有機液体が含浸され
    ていることを特徴とする、請求項１から３のうちいずれ
    か一項記載のリチウムイオン二次電池。
  5. 【請求項５】 該ファイバー層は直径0.5〜1000nmのカ
    ーボンファイバーからなることを特徴とする、請求項１
    から４のうちいずれか一項記載のリチウムイオン二次電
    池。
  6. 【請求項６】 該固体電解質の表面はテクスチャ加工が
    施され、該テクスチャ加工された表面が該ファイバー層
    と接することを特徴とする、請求項１から５のうちいず
    れか一項記載のリチウムイオン二次電池。
  7. 【請求項７】 該固体電解質はリチウムイオン伝導性を
    有する結晶またはガラスを含有することを特徴とする、
    請求項１から６のうちいずれか一項記載のリチウムイオ
    ン二次電池。
  8. 【請求項８】 該固体電解質はリチウムイオン伝導性ガ
    ラスセラミックスであることを特徴とする請求項７記載
    のリチウムイオン二次電池。
  9. 【請求項９】 該固体電解質はリチウムイオン伝導性ガ
    ラスセラミックスと高分子との複合電解質であることを
    特徴とする請求項７記載のリチウムイオン二次電池。
  10. 【請求項１０】 該固体電解質は厚さが300μm以下、イ
    オン伝導度が10-5S・cm- 1以上であることを特徴とす
    る、請求項７から９のうちいずれか一項記載のリチウム
    イオン二次電池。
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