阅读说明：本技术 固体电池用线条正极、固体电池以及它们的制造方法 (Line positive electrode for solid-state battery, and methods for producing them ) 是由 銭朴 徳根敏生 川合光干 于 2019-05-23 设计创作，主要内容包括：不降低能量密度,而实现即使只进行3分钟左右的快速充电也可充电至100％的固体电池。本发明提供一种用于此的固体电池用线条正极、具有所述固体电池用线条正极的固体电池、所述固体电池用线条正极的制造方法、以及具有所述固体电池用线条正极的固体电池的制造方法。将构成固体电池的正极的结构设为丝状结构,制成在具有导电性的正极线条体的表面具备含有正极活性物质的正极活性物质层,进而在其外侧具有含有电解质的正极电解质层的固体电池用线条正极,并制成对所述固体电池用线条正极与具有丝状结构的固体电池用线条负极进行层叠而成的固体电池。(A solid-state battery which can be charged to 100% even when a rapid charge of about 3 minutes is performed without lowering the energy density is realized. The invention provides a string positive electrode for a solid-state battery used for the same, a solid-state battery with the string positive electrode for the solid-state battery, a manufacturing method of the string positive electrode for the solid-state battery, and a manufacturing method of the solid-state battery with the string positive electrode for the solid-state battery. The structure of a positive electrode constituting a solid-state battery is a filament structure, and a solid-state battery string positive electrode is produced, which is provided with a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material on the surface of a conductive positive electrode string body, and further provided with a positive electrode electrolyte layer containing an electrolyte on the outer side thereof, and in which the solid-state battery string positive electrode and a solid-state battery string negative electrode having a filament structure are laminated.)

固体电池用线条正极、固体电池以及它们的制造方法

技术领域

本发明涉及一种固体电池用线条正极、固体电池、固体电池用线条正极的制造方法，以及固体电池的制造方法。

背景技术

以往，作为具有高能量密度的二次电池，锂离子二次电池广泛普及。锂离子二次电池具有在正极与负极之间存在隔膜、填充有液体电解质(电解液)的结构。

锂离子二次电池的电解液通常是可燃性的有机溶剂，尤其是存在针对热的安全性成为问题的情况。因此，也提出了一种使用无机系的固体电解质代替有机系的液体电解质的固体电池(参照专利文献1)。

固体二次电池在正极与负极之间具有固体或凝胶状的电解质层以作为电解质层。利用固体电解质的固体电池与使用电解液的电池相比，能够解决热的问题，并且通过层叠而提高电压，进而也能够应对紧密化的要求。

这种锂离子二次电池虽然通过充放电反复使用，但在此需要进一步缩短锂离子二次电池的充电时间。目前，电动汽车的充电时间在普通充电下需要8小时左右，即使在快速充电的情况下也需要30分钟左右。

另外，近年来，随着使用设备的消耗能量的增加，渴望锂离子二次电池进一步的高能量密度化。并且，以增加锂离子二次电池的单位体积容量为目的，提出了使用纤维形状的正极及负极的蓄电装置(参照专利文献2)。

在专利文献2中，通过将在具有导电性的纤维的表面形成了特定的正极活性物质包膜的纤维正极与包括具有导电性的纤维的纤维负极组合，而获得电池性能飞跃提高的蓄电装置。

在此，在固体电池中，对电池性能产生最大影响的因素是正极活性物质与正极电解质层的接触界面。另一方面，在负极中，由于负极活性物质与电解质的接触界面容易形成，因此不会成为问题。关于正极中的接触界面，例如，也已知有通过在正极活性物质的表面包覆固体电解质，预先形成接触界面，来抑制电池性能下降的方法。

但是，在专利文献2所记载的利用纤维电极的蓄电装置中，在活性物质上包覆固体电解质的是负极，关于正极没有任何记载。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2000-106154号公报

[专利文献2]国际公开第2011/007548号手册

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明人们以利用与汽油供油时间相同程度的时间，将锂离子二次电池充电至100％为目标进行了研究。并且，作为缩短锂离子二次电池的充电时间的方法之一，着眼于缩短锂离子传导时间。

锂离子二次电池的锂离子传导时间与锂离子传导电阻和锂离子浓度扩散引起的扩散电阻有关。并且，判明：在锂离子传导电阻与锂离子扩散电阻中，后者的电阻大，为了实现快速充电，减小锂离子扩散电阻是更有效果的。

在此，为了降低锂离子扩散电阻，缩短锂离子移动的距离即正极与负极的距离即可。根据本发明人们的计算，判明：例如为了以与汽油供油时间相同程度的3分钟来实现100％的充电，在为电解质为固体或凝胶状的固体电池的情况下，需要使锂离子移动的距离为3.4μm以下。

作为使锂离子移动的距离为3.4μm以下的方法，例如在为固体电池的情况下，减少电极合剂层的厚度的方法是最有效果的。但是，由于此方法形成薄膜电极，因此所获得的固体电池的能量密度将被牺牲。

本发明是鉴于所述问题而成，其目的在于不降低能量密度，而实现一种即使只进行3分钟左右的快速充电也可充电至100％的固体电池，本发明提供一种用于此的固体电池用线条正极、具有所述固体电池用线条正极的固体电池、所述固体电池用线条正极的制造方法，以及具有所述固体电池用线条正极的固体电池的制造方法。

[解决问题的技术手段]

本发明人们针对不降低能量密度，而缩短锂离子移动的距离，即正极与负极的距离进行了积极研究。然后，发现：将构成固体电池的正极的结构设为丝状结构，制成在具有导电性的正极线条体的表面具备含有正极活性物质的正极活性物质层，进而在其外侧具有含有电解质的正极电解质层的固体电池用线条正极，并对所述固体电池用线条正极与具有丝状结构的固体电池用线条负极进行层叠而构成固体电池，由此能够解决所述课题，从而完成了本发明。

即，本发明是一种固体电池用线条正极，其在具有导电性的正极线条体的表面，具有含有正极活性物质的正极活性物质层，在所述正极活性物质层的外侧，具有含有电解质的正极电解质层。

另一本发明是一种固体电池，其包括所述固体电池用线条正极、及负极，其中，所述负极是包含具有导电性的负极线条体的固体电池用线条负极，所述固体电池用线条正极与所述固体电池用线条负极交替层叠。

所述固体电池用线条负极可以在具有导电性的负极线条体的表面，具有含有负极活性物质的负极活性物质层。

所述固体电池用线条负极可以在所述负极线条体的外侧具有含有电解质的负极电解质层。

所述正极线条体与所述负极线条体的距离可以在3.4μm以下。

所述正极电解质层的厚度可以大于所述负极电解质层的厚度。

另一本发明是一种固体电池用线条正极的制造方法，包括：正极活性物质层形成工序，在具有导电性的正极线条体的表面，形成含有正极活性物质的正极活性物质层；以及正极电解质层形成工序，在所述正极活性物质层的外侧，形成含有电解质的正极电解质层。

另一本发明是一种固体电池的制造方法，具有：层叠工序，将所述固体电池用线条正极与包含具有导电性的负极线条体的固体电池用线条负极交替层叠而获得正负极层叠体；以及压缩工序，压缩所述正负极层叠体，使所述固体电池用线条正极与所述固体电池用线条负极密接。

所述固体电池用线条负极可以在具有导电性的负极线条体的表面，具有含有负极活性物质的负极活性物质层，在所述层叠工序中，使所述正极电解质层与所述负极活性物质层接触。

所述固体电池用线条负极可以在所述负极活性物质层的外侧，具有含有电解质的负极电解质层，在所述层叠工序中，使所述正极电解质层与所述负极电解质层接触。

在所述层叠工序中，可以使所述正极线条体与所述负极线条体的距离为3.4μm以下。

[发明的效果]

根据本发明的固体电池用线条正极，能够不降低能量密度，而实现即使只进行3分钟左右的快速充电也可充电至100％的固体电池。因此，将包含本发明的固体电池用线条正极的固体电池搭载在汽车上时，能够以与汽油供油时间相同程度的时间充电至100％。

附图说明

图1是表示本发明的固体电池用线条正极的一实施方式的图。

图2是表示可以在本发明中使用的固体电池用线条负极的一实施方式的图。

图3(a)～图3(c)是表示本发明的固体电池用线条正极、及可以在本发明中使用的固体电池用线条负极的各种实施方式的图。

图4是表示本发明的固体电池的一实施方式的图。

图5是表示本发明的固体电池的正负极层叠体的一实施方式的图。

图6是表示固体电池用线条正极与固体电池用线条负极的距离的图。

图7是表示本发明的固体电池的正负极层叠体的一实施方式的图。

符号的说明

10、30、70：固体电池用线条正极

11、31：正极线条体

12、32：正极活性物质层

13、33：正极电解质层

20、40、80：固体电池用线条负极

21、41：负极线条体

22、42：负极活性物质层

23、43：负极电解质层

100：固体电池

101：正负极层叠体

102：正极接头

103：负极接头

L、L'：正极线条体与负极线条体的距离

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

＜固体电池用线条正极＞

本发明的固体电池用线条正极为丝状结构，在具有导电性的正极线条体的表面，具有含有正极活性物质的正极活性物质层，在正极活性物质层的外侧，具有含有电解质的正极电解质层。

图1是表示本发明的固体电池用线条正极的一实施方式的图。一实施方式的本发明的固体电池用线条正极10以具有导电性的正极线条体11为中心，在其表面具有含有正极活性物质的正极活性物质层12。进而，在其外侧具有含有电解质的正极电解质层13。一实施方式的固体电池用线条正极10其截面形状为大致圆形。

[形状]

成为本发明的固体电池用线条正极的丝条的形状没有特别的限定，其截面可列举大致圆形、大致多边形等形状。这些中，由于从作为中心的正极线条体起到作为最外层的正极电解质层为止的距离大致相等，所以优选为圆形或多边形。在多边形中，如果是可以最密填充的三角形、四边形(正方形)、六边形等，则能量密度会提高，所以是优选的。

再者，与成为固体电池用线条负极的丝条交替层叠来构成正负极层叠体时，如果固体电池用线条正极的形状与固体电池用线条负极的形状大致相同，则能够构成更紧密的层叠体，其结果，能够使锂离子移动的距离更短。

图3(a)～图3(c)及图5表示本发明的固体电池用线条正极的各种实施形态。图3(a)的固体电池用线条正极30以具有导电性的正极线条体31为中心，在其表面具有含有正极活性物质的正极活性物质层32，进而在其外侧具有含有电解质的正极电解质层33。固体电池用线条正极30的截面为大致四边形的形状。另外，图3(b)的固体电池用线条正极50其截面为大致三角形，图3(c)的固体电池用线条正极70其截面为大致八边形。另外，图5所示的固体电池用线条正极70的截面为大致六边形的形状。

[直径]

成为本发明的固体电池用线条正极的丝条的直径没有特别的限定，但从缩短锂离子移动的距离，即正极与负极的距离的目的出发，优选为0.05μm～50μm的范围。进而，在将使用了本发明的固体电池用线条正极的固体电池搭载在汽车上，并想要使至100％充电为止的充电时间为与汽油供油时间相同程度的3分钟的情况下，由于需要使锂离子移动的距离为3.4μm以下，所以成为固体电池用线条正极的丝条的直径优选设为0.1μm～4.0μm的范围。

[正极线条体]

构成本发明的固体电池用线条正极的正极线条体是具有导电性的丝条。

(形状)

成为正极线条体的丝条的形状没有特别的限定，作为其截面，当然可以是大致圆形、大致多边形，也可以具有异形截面。这些中，由于能够减少与活性物质的接触电阻，所以优选对表面进行了粗糙化者，或者在表面涂布了碳者。

(材料)

成为正极线条体的丝条的材料采用与构成负极的化合物的充放电电位相比，呈现高的电位者。例如，如果选择相对于固体电池用线条负极的标准电极电位来说提供足够高的标准电极电位的材料，则作为固体电池的特性高，而且可实现所希望的电池电压。

在本发明中，作为成为正极线条体的丝条的材料，例如可列举碳纤维、或铝线、钢线等金属线，或者包覆有金属的聚烯烃、棉纱或丝纱等。

(直径)

成为正极线条体的丝条的直径没有特别的限定，但从缩短锂离子移动的距离，即正极与负极的距离的目的出发，优选为0.01μm～15μm的范围。进而，在将使用了本发明的固体电池用线条正极的固体电池搭载在汽车上，并想要使至100％充电为止的充电时间为与汽油供油时间相同程度的3分钟的情况下，由于需要使锂离子移动的距离为3.4μm以下，所以成为正极线条体的丝条的直径优选设为0.01μm～0.5μm的范围。

[正极活性物质层]

正极活性物质层是配置在正极线条体的表面的层，含有正极活性物质。正极活性物质优选含有在锂离子二次电池的工作电压的范围内具有4.2V(vs.Li/Li⁺)以上的工作上限电位的材料。由此，能够稳定地实现高能量密度的电池。

(材料)

正极活性物质层通常含有锂化合物作为正极活性物质。作为锂化合物，只要是可作为锂离子二次电池的正极活性物质而使用的物质，就没有特别的限定。例如也可以使用锂合金、锂络合物。

另外，正极活性物质层也可以含有正极活性物质以外的成分，例如导电助剂、粘合剂、固体电解质等。作为导电材料，例如可列举乙炔黑等碳材料。作为粘合剂，例如可列举：聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene difluoride，PVDF)等卤化乙烯基树脂。

(厚度)

正极活性物质层的厚度只要是可包覆正极线条体的厚度即可，没有特别的限定，但从缩短锂离子移动的距离，即正极与负极的距离的目的出发，优选为0.03μm～49.9μm的范围。进而，在将使用了本发明的固体电池用线条正极的固体电池搭载在汽车上，并想要使至100％充电为止的充电时间为与汽油供油时间相同程度的3分钟的情况下，由于需要使锂离子移动的距离为3.4μm以下，所以正极活性物质层的厚度优选设为0.05μm～3.4μm的范围。

[正极电解质层]

正极电解质层配置在正极活性物质层的外侧，含有锂离子固体电池的电解质。在本发明中，只要是能够在固体电池用线条正极与固体电池用线条负极之间进行离子传导者，就没有特别的限定，可以是固体，也可以是凝胶状。

(材料)

作为用于固体电池用线条正极的电解质，只要是可以作为锂离子电池用途来使用的电解质，就没有特别的限定。例如，可列举氧化物系或硫化物系的固体电解质。

另外，根据需要，正极电解质层中也可以含有粘结剂等其他成分。关于正极电解质层中含有的各物质的组成比，只要是电池恰当地进行动作的范围，就没有特别的限定。

(厚度)

正极电解质层的厚度没有特别的限定，但从缩短锂离子移动的距离，即正极与负极的距离的目的，以及防止在对固体电池用线条正极与固体电池用线条负极进行交替层叠而形成了正负极层叠时，正极与负极之间发生短路的目的出发，优选为0.02μm～15μm的范围。进而，在将使用了本发明的固体电池用线条正极的固体电池搭载在汽车上，并想要使至100％充电为止的充电时间为与汽油供油时间相同程度的3分钟的情况下，由于需要使锂离子移动的距离为3.4μm以下，所以正极电解质层的厚度优选设为0.03μm～0.1μm的范围。

再者，正极电解质层的厚度优选大于固体电池用线条负极所具备的负极电解质层的厚度。在固体电池中，对电池性能产生最大影响的因素是正极中的、正极活性物质与正极电解质层的接触界面的形成。另一方面，在负极中，负极活性物质与电解质的接触界面能够更容易地形成。因此，正极侧的正极电解质层的厚度在固体电池中成为重要的因素，在本发明中，正极电解质层的厚度优选大于负极电解质层的厚度。

[其他层]

本发明的固体电池用线条正极中，具有导电性的正极线条体、含有正极活性物质的正极活性物质层及含有电解质的正极电解质层是必须的层，除这些层以外也可以具有任意的层。

作为任意的层，例如可列举涂层等。涂层优选设置在正极活性物质层与正极电解质层之间，由此可以提高正极活性物质层与正极电解质层的密接性，从而防止剥离。

＜固体电池用线条正极的制造方法＞

所述本发明的固体电池用线条正极可通过包括如下工序的制造方法来获得，即：正极活性物质层形成工序，在具有导电性的正极线条体的表面，形成含有正极活性物质的正极活性物质层；以及正极电解质层形成工序，在正极活性物质层的外侧，形成含有电解质的正极电解质层。

[正极活性物质层形成工序]

在正极活性物质层形成工序中，在具有导电性的正极线条体的表面形成含有正极活性物质的正极活性物质层。作为形成正极活性物质层的方法，没有特别的限定，例如可列举：制备正极合剂浆料，在所述浆料中浸渍正极线条体，之后进行干燥的方法、溅射、化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)、脉冲激光制膜法等薄膜制膜法、电场沉积法、电镀法等。

[正极电解质层形成工序]

在正极电解质层形成工序中，在正极活性物质层的外侧形成含有电解质的正极电解质层。作为形成正极电解质层的方法，没有特别的限定，例如可列举：制备含有固体电解质前体的浆料或溶液，在所述浆料或溶液中浸渍想要形成正极电解质层的丝条，之后进行干燥及煅烧的方法、溅射、CVD、脉冲激光制膜法等薄膜制膜法、电场沉积法、电镀法等。

[第1实施方式：薄膜制膜法]

本发明的固体电池用线条正极的制造方法中的第1实施方式是利用薄膜制膜法制造固体电池用线条正极的方法。利用薄膜制膜法进行的层形成由于能够形成薄的层，所以，对于缩短正极与负极的距离，从而缩短锂离子的移动距离来说，是优选的方法。

(正极活性物质层形成工序)

第1实施方式的正极活性物质层形成工序，是通过溅射、CVD或脉冲激光制膜法等薄膜制膜法，在具有导电性的正极线条体的表面附着成为正极活性物质层的物质，之后进行干燥，由此形成薄膜正极活性物质层。

(正极电解质层形成工序)

在形成正极活性物质层后，根据需要，形成涂层等其他层，接着，通过溅射、CVD或脉冲激光制膜法等薄膜制膜法，在正极活性物质层的外侧附着成为正极电解质层的物质，之后进行干燥，由此形成薄膜正极电解质层。

[第2实施方式：涂敷/煅烧法]

本发明的固体电池用线条正极的制造方法中的第2实施方式是通过涂敷/煅烧法来制造固体电池用线条正极的方法。此方法是与所述薄膜制膜法相比，在制造成本的方面具有优势的方法。

(正极活性物质层形成工序)

第2实施方式的正极活性物质层形成工序是制备正极合剂浆料，在所述浆料中浸渍正极线条体，之后进行干燥，由此形成正极活性物质层。

第2实施方式中制备的正极合剂浆料，可以与通过涂敷来构成正极的公知方法中使用的浆料相同。具体来说，制成含有作为纳米粒子的正极活性物质、PVDF等粘结剂，并根据需要含有导电助剂、进而含有溶剂的浆料。其混合比没有特别的限定，另外其制备方法也没有特别的限定，例如可列举：通过球磨机等机械研磨进行混合的方法。

(正极电解质层形成工序)

形成正极活性物质层后，根据需要形成涂层等其他层，接着制备含有固体电解质前体的浆料，在所述浆料中浸渍想要形成正极电解质层的丝条，之后实施干燥及煅烧，由此形成薄膜正极电解质层。

作为含有第2实施方式中制备的固体电解质前体的浆料，例如可列举含有Li₂S、P₂S₅、LiBr、或LiCl的乙醇/四氢呋喃(Tetrahydrofuran，THF)混合溶液。之后的煅烧温度例如为550℃。

＜固体电池＞

本发明的固体电池是具备本发明的固体电池用线条正极、及负极的固体电池。构成本发明的固体电池的负极是包含具有导电性的负极线条体的固体电池用线条负极，构成由本发明的固体电池用线条正极与所述固体电池用线条负极交替层叠而成的正负极层叠体。

将本发明的固体电池的一实施方式示于图4。在图4中，固体电池100具备将固体电池用线条正极与固体电池用线条负极交替层叠而成的正负极层叠体101，并具有正极接头102及负极接头103。

[固体电池用线条正极]

构成本发明的固体电池的固体电池用线条正极是所述本发明的固体电池用线条正极。

[固体电池用线条负极]

构成本发明的固体电池的固体电池用线条负极为丝状结构，包含具有导电性的负极线条体。另外，构成本发明的固体电池的固体电池用线条负极，任意地在负极线条体的表面具有含有负极活性物质的负极活性物质层，任意地具有含有电解质的负极电解质层。

图2是表示本发明的固体电池用线条负极的一实施方式的图。一实施方式的固体电池用线条负极20以具有导电性的负极线条体21为中心，在其表面具有含有负极活性物质的负极活性物质层22。进而，在其外侧具有含有电解质的负极电解质层23。一实施方式的固体电池用线条负极20其截面形状为大致圆形。

[形状]

成为构成本发明的固体电池的固体电池用线条负极的丝条的形状没有特别的限定，其截面可列举大致圆形、大致多边形等形状。在多边形中，如果是可以最密填充的三角形、四边形(正方形)、六边形等，则能量密度会提高，所以是优选的。

再者，与本发明的固体电池用线条正极交替层叠来构成正负极层叠体时，如果固体电池用线条负极的形状与固体电池用线条正极的形状大致相同，则能够构成更紧密的层叠体，其结果，能够使锂离子移动的距离更短。

图3(a)～图3(c)及图5表示构成本发明的固体电池的固体电池用线条负极的各种实施形态。图3(a)的固体电池用线条负极40以具有导电性的负极线条体41为中心，在其表面具有含有负极活性物质的负极活性物质层42，进而在其外侧具有含有电解质的负极电解质层43。固体电池用线条负极40的截面为大致四边形的形状。另外，图3(b)的固体电池用线条负极60其截面为大致三角形，图3(c)的固体电池用线条负极80其截面为大致八边形。另外，图5所示的固体电池用线条负极80的截面为大致六边形的形状。

[直径]

成为构成本发明的固体电池的固体电池用线条负极的丝条的直径没有特别的限定，但从缩短锂离子移动的距离，即正极与负极的距离的目的出发，优选为0.05μm～50μm的范围。进而，在将本发明的固体电池搭载在汽车上，并想要使至100％充电为止的充电时间为与汽油供油时间相同程度的3分钟的情况下，由于需要使锂离子移动的距离为3.4μm以下，所以成为固体电池用线条负极的丝条的直径优选设为0.1μm～4.0μm的范围。

(负极线条体)

用于本发明的固体电池的、构成固体电池用线条负极的负极线条体是具有导电性的丝条。在成为负极线条体的丝条的材质本身为锂离子电极用的负极活性物质的情况下，可以将丝条直接作为负极来使用。另外，在丝条的材质本身不是锂离子电极用的负极活性物质的情况下，优选在负极线条体的表面配置含有负极活性物质的负极活性物质层。

(形状)

成为负极线条体的丝条的形状没有特别的限定，作为其截面，当然可以是大致圆形、大致多边形，也可以具有异形截面。这些中，优选为圆形或多边形。另外，在多边形中，如果是可以最密填充的三角形、四边形(正方形)、六边形等，则能量密度会提高，所以是优选的。

(材料)

作为成为负极线条体的丝条的材料，没有特别的限定，例如可列举碳纤维、或铜线、镍线等金属线，或者包覆有金属的聚烯烃、棉纱或丝纱等。

(直径)

成为负极线条体的丝条的直径没有特别的限定，但从缩短锂离子移动的距离，即正极与负极的距离的目的出发，优选为0.01μm～15μm的范围。进而，在将使用了本发明的固体电池用线条正极的固体电池搭载在汽车上，并想要使至100％充电为止的充电时间为与汽油供油时间相同程度的3分钟的情况下，由于需要使锂离子移动的距离为3.4μm以下，所以成为负极线条体的丝条的直径优选设为0.01μm～0.5μm的范围。

[负极活性物质层]

负极活性物质层是在负极线条体的表面任意配置的层，含有负极活性物质。例如，在使用碳纤维作为负极线条体的情况下，碳纤维本身可以成为负极活性物质，因此不需要在负极线条体的表面形成负极活性物质层。但是，即使在这种情况下，也可以任意地形成负极活性物质层。

(材料)

作为负极活性物质层中含有的负极活性物质，只要是可以作为锂离子二次电池中的负极活性物质来使用的物质，就可以没有特别限定地使用。例如可列举天然石墨、人造石墨、非晶质涂层石墨等石墨系碳。

另外，负极活性物质层也可以含有负极活性物质以外的成分，例如增稠剂或粘合剂、固体电解质等。作为增稠剂，例如可列举羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose，CMC)等纤维素类。作为粘合剂，例如可列举苯乙烯丁二烯橡胶(Styrene-butadienerubber，SBR)等橡胶类或聚偏二氟乙烯(PVDF)等卤化乙烯基树脂。

(厚度)

任意配置的负极活性物质层的厚度只要是包覆负极线条体的厚度即可，没有特别的限定，但从缩短锂离子移动的距离，即正极与负极的距离的目的出发，优选为0.03μm～49.9μm的范围。进而，在将本发明的固体电池搭载在汽车上，并想要使至100％充电为止的充电时间为与汽油供油时间相同程度的3分钟的情况下，由于需要使锂离子移动的距离为3.4μm以下，所以负极活性物质层的厚度优选设为0.05μm～3.4μm的范围。

[负极电解质层]

负极电解质层是任意配置在负极线条体的外侧的层，含有锂离子固体电池的电解质。在本发明中，只要是能够在固体电池用线条正极与固体电池用线条负极之间进行离子传导者，就没有特别的限定，可以是固体也可以是胶状。

(材料)

作为用于固体电池用线条负极的电解质，只要是可以作为锂离子电池用途来使用的电解质，就没有特别的限定。例如，可列举氧化物系或硫化物系的固体电解质。

另外，根据需要，在负极电解质层中也可以含有粘结剂等其他成分。关于负极电解质层中含有的各物质的组成比，只要是电池恰当地进行动作的范围，就没有特别的限定。

(厚度)

负极电解质层的厚度没有特别的限定，但从缩短锂离子移动的距离，即正极与负极的距离的目的，以及防止在对固体电池用线条正极与固体电池用线条负极进行交替层叠而形成了正负极层叠时，正极与负极之间发生短路的目的出发，优选为0.02μm～15μm的范围。进而，在将本发明的固体电池搭载在汽车上，并想要使至100％充电为止的充电时间为与汽油供油时间相同程度的3分钟的情况下，由于需要使锂离子移动的距离为3.4μm以下，所以负极电解质层的厚度优选设为0.03μm～0.1μm的范围。

[正负极层叠体]

本发明的固体电池具有将本发明的固体电池用线条正极与所述固体电池用线条负极交替层叠而成的正负极层叠体。

(层叠结构)

作为正负极层叠体的层叠结构，没有特别的限定，例如可列举：固体电池用线条正极的丝条与固体电池用线条负极的丝条在同一方向上交替重叠的结构，或者固体电池用线条正极的丝条与固体电池用线条负极的丝条成为平纹、斜纹等的编织物的结构等。

图5及图7表示本发明的固体电池的正负极层叠体的一实施方式。图5及图7所示的正负极层叠体是图4所示的本发明的固体电池的一实施方式的正负极层叠体101的A-A截面图。

图5所示的正负极层叠体中，截面为六边形的固体电池用线条正极70与截面为六边形的固体电池用线条负极80，经由各自的丝条的固体电解质，以截面呈蜂窝状的方式紧密地交替配置。另外，图7所示的正负极层叠体中，截面为大致圆形的固体电池用线条正极10与截面为大致圆形的固体电池用线条负极20，经由各自的丝条的固体电解质，大致平行地交替配置。

(正极线条体与负极线条体的距离)

在正负极层叠体中，存在于固体电池用线条正极的中心的正极线条体与存在于固体电池用线条负极的中心的负极线条体的距离是锂离子移动的距离。因此，在本发明中，优选缩短此距离，正极线条体与负极线条体的距离优选为0.1μm～100μm的范围。进而，在将本发明的固体电池搭载在汽车上，并想要使至100％充电为止的充电时间为与汽油供油时间相同程度的3分钟的情况下，优选使锂离子移动的距离，即正极线条体与负极线条体的距离为3.4μm以下。

图6及图7表示正极线条体与负极线条体的距离。在图6中，存在于固体电池用线条正极70的中心的正极线条体与存在于固体电池用线条负极80的中心的负极线条体的距离为L。另外，在图7中，存在于固体电池用线条正极10的中心的正极线条体与存在于固体电池用线条负极20的中心的负极线条体的距离为L'。

＜固体电池的制造方法＞

本发明的固体电池的制造方法具有：层叠工序，将本发明的固体电池用线条正极与所述固体电池用线条负极交替层叠而获得正负极层叠体；以及压缩工序，压缩正负极层叠体，使固体电池用线条正极与固体电池用线条负极密接。

[层叠工序]

在层叠工序中，将本发明的固体电池用线条正极与所述固体电池用线条负极交替层叠，获得正负极层叠体。交替层叠的方法没有特别的限定，例如可列举：将固体电池用线条正极的丝条与固体电池用线条负极的丝条以朝向同一方向的方式配置，交替地形成层的方法，或者，将固体电池用线条正极的丝条与固体电池用线条负极的丝条制成平纹、斜纹等的编织物的方法等。

[压缩工序]

在压缩工序中，压缩所述层叠工序中获得的正负极层叠体，使固体电池用线条正极与固体电池用线条负极密接。压缩的方法没有特别的限定，例如可列举：单轴挤压、辊压等。

在为固体电池用线条负极在负极线条体的表面具有负极活性物质层的形态的情况下，在层叠工序中，使正极电解质层与负极活性物质层接触而层叠，在压缩工序中，经由正极电解质层，将正极活性物质层与负极活性物质层无间隙地压接。

在为固体电池用线条负极在最外层具有负极电解质层的形态的情况下，在层叠工序中，使正极电解质层与负极电解质层接触而层叠，在压缩工序中，将正极电解质层与负极电解质层一体化压接。