(57)【要約】      （修正有）【課題】電解液の漏液を防止することにより、電池のパック化を不要とし、ペン型データ記憶入力装置の小型化・軽量化を図る。【解決手段】ペン型データ記憶入力装置の内蔵電源として、特定の構造を持ったリチウムイオン二次電池９を使用する。このリチウムイオン二次電池９は、上方開口部を有する有底円筒状の外装缶１５内に、正・負極をセパレーターを介して渦巻状に捲回してなる渦巻状電極体１６と、リチウム塩を含有するゲル状電解質とが収納されている。渦巻状電極体１６を構成する正・負極の各上端部には、正・負極端子がそれぞれ装着されており、外装缶１５の上方開口部が封口体２２で閉塞されている。封口体２２には、正・負極端子の挿入を許す通孔２６が設けられている。封口体２２の通孔２６に対して正・負極端子は、しまりばめ状態にある。【選択図】        図１
2004311166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙に書かれた文字や図形などの情報が記憶できるとともに情報端末への情報転送が可能なペン型データ記憶入力装置において、
下記の構成からなるリチウムイオン二次電池を内蔵電源とすることを特徴とするペン型データ記憶入力装置。
〈リチウムイオン二次電池〉
上方開口部を有する有底円筒状の外装缶内に、正・負極をセパレーターを介して渦巻状に捲回してなる渦巻状電極体と、リチウム塩を含有するゲル状電解質とが収納されており、
前記渦巻状電極体を構成する正・負極の各上端部には、正・負極端子がそれぞれ装着されており、
前記外装缶の上方開口部が封口体で閉塞されていて、該封口体に正・負極端子の挿入を許す通孔が設けられており、
前記封口体の通孔に対して前記正・負極端子が、しまりばめ状態にある円筒型のリチウムイオン二次電池。
【請求項２】
前記ゲル状電解質は、重合性物質に重合開始剤と有機溶媒と電解質とを混合し、加熱や光照射により前記重合性物質を三次元的に重合してゲル状に硬化させたものである請求項１に記載のペン型データ記憶入力装置。
【請求項３】
ペン型データ記憶入力装置のケース本体内には、前記リチウムイオン二次電池のほかに、該リチウムイオン二次電池の過充電や過放電を防止する保護回路と、リチウムイオン二次電池と保護回路とを電気的に接続するコネクターとが収納されており、
前記リチウムイオン二次電池が、コネクターの装着部に着脱自在に装着されている請求項１又は２記載のペン型データ記憶入力装置。
【請求項４】
コネクターは、リチウムイオン二次電池の上端部を覆うベース部と、該ベース部の外周端から下方へ張り出し形成されて、リチウムイオン二次電池の外装缶を外嵌係合するフランジ部とを備え、
ベース部の中央部には、リチウムイオン二次電池の正・負極端子と電気的に接続される接続端子が下方へ張り出し形成されており、
リチウムイオン二次電池の正・負極端子の開放端部は、封口体の通孔の内部に埋設状に存しており、
コネクターの装着部にリチウムイオン二次電池を装着したとき、封口体の通孔内に挿入されたコネクターの接続端子の開放端部が、正・負極端子の開放端部と接することで、接続端子と正・負極端子との間が電気的に接続されるようにしてある請求項３記載のペン型データ記憶入力装置データ記憶入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙に書かれた文字や図形などの情報を記憶することができるとともに、記憶した情報を携帯電話やコンピュータなどの情報端末に転送することが可能なペン型のデータ記憶入力装置に関するものであり、詳細には構造が簡単で漏液のない円筒型のリチウムイオン二次電池を内蔵電源としたペン型データ記憶入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、紙に書かれた手書きの文字や図形などの情報を携帯電話やパソコンへ転送できる、所謂デジタルペンと称されるペン型のデータ記憶入力装置が開発されている。このペン型データ記憶入力装置の基本構造を本発明の図２を使って説明すると、該装置１は、ペン型のケース本体２を基体として、その内部にインク３、筆圧を検知する筆圧センサ４、紙面上のドットを読み取るカメラ５、カメラ５が読み取った画像を解析するプロセッサ６、ペン先の軌跡（筆跡）を記憶するメモリー７、パソコンへデータを送るトランシーバー８および装置１の電源となる電池９などを備える。そして、ある数学的なパターンからなるドットが印刷されている特殊な紙や文字や図形などを書くと、装置１の先端にあるカメラ５が、このドットをグリッドとして撮影し、ドットの軌跡からプロセッサ６が逆算して筆跡を割り出し、リアルタイムでメモリー７が記憶したデータをトランシーバー８を介して携帯電話やパソコンへ転送する。電源となる電池９は、ニッケル水素電池やリチウムイオン二次電池などのように充電すれば繰り返して使用できる二次電池がランニングコストなどの面で有利である。
【０００３】
ニッケル水素電池は高容量であり、しかも可燃性の低い水溶液を電解液として用いているため、信頼性の高い電池として知られている。しかし、水の電気分解電圧が１．２３Ｖと低いことから、単セルでは約１．２Ｖ程度の平均作動電圧にとどまってしまう。この種のペン型データ記憶入力装置は、一般的に３Ｖ以上の作動電圧が必要なので、ニッケル水素電池を電源とする場合には、昇圧のためのＤＣ−ＤＣコンバーターを組み入れても、少なくとも２本の電池が必要となり、従って電池の容積が嵩んでしまうことがペン型データ記憶入力装置の小型化の障害となっていた。また、電解液にはアルカリ水溶液を用いているため、過充電などにより電池の内圧が上昇した場合に、正極キャップ付近から漏液した電解液が、装置内を腐食する危険もあった。
【０００４】
このため、ペン型データ記憶入力装置の電源としては、通常リチウムイオン二次電池が用いられる。リチウムイオン二次電池は最も卑な電位を示すリチウム（イオン）を活物質としており、また電解液溶媒には電気分解電圧の高い有機溶媒を用いているため平均作動電圧は約３．６Ｖと高い。よってリチウムイオン二次電池をペン型データ記憶入力装置の電源とする場合は、通常１本の電池で済む。
【０００５】
市販されているリチウムイオン二次電池の形状は、携帯電話の電源に広く使用されている扁平状の角型と、デジタルカメラやビデオカメラ用電源に使われる円筒型の二種に大別される。ペン型データ記憶入力装置は概ね円筒型の形状であるため、円筒型のリチウムイオン二次電池を用いたほうが好適である。
【０００６】
リチウムイオン二次電池も、電池の内圧が上昇したときなどは電解液が漏液する危険がある。リチウムイオン二次電池の電解液は基本的に腐食性が強いのでペン型データ記憶入力装置の内部が電解液で汚染され、時としてこれ以上の使用が出来なくなるなどの問題が生じる。そこで漏液しても装置が汚染されるのを防ぐため、通常のリチウムイオン二次電池はパック化した構造が採用されている。しかしパックで電池を外装することにより、電池の外形寸法が大きくなってしまう不利がある。
【０００７】
加えて、例えば円筒型のリチウムイオン二次電池は、単三型のサイズで容量が７００ｍＡｈ以上と高く、また化学的に活性なリチウムイオンや可燃性の有機溶媒を電解液として用いるため、過充電や過放電などの異常があった場合には時として発火する危険がある。そこで金属製外装缶の開口部を閉塞する封口体には過電流遮断機構や電池の内圧が上昇したときに作動する破裂板などを設けて安全性を確保している。すなわち従来のリチウムイオン二次電池の封口体は、部品点数が多く、しかも各部品の寸法精密性が求められるためコストが高く付くという問題があった。また、通常のリチウムイオン電池には過充電や過放電防止のための保護回路も必要である。この保護回路も精密性が求められるため電池はより高価なものとなる。
【０００８】
封口体の構造を簡素化した電池構成が、特許文献１に提案されている。この特許文献１では、外装缶の開口部をゴム製の封口体で閉塞し、外装缶内にある正極および負極のタグを前記封口体から外部へ引き出している。これによれば、封口体の構造が簡素であり、それを構成する部品点数の低減化を図ることができるため、電池の製造コストはかなり抑制できる。この電池は、過充電などの異常内圧上昇時に電池内部から外部へ圧力を放出するため、缶底の一部を薄肉化した防爆弁を備えている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−４０５２５号公報（請求項１、段落番号００１３）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ペン型データ記憶入力装置は比較的低電力で作動するので、平均電圧３．６Ｖのリチウムイオン二次電池であれば、通常は２００ｍＡｈ程度の電気容量があればよい。２００ｍＡｈ程度の容量であれば過充電などの異常な状態になっても発火のおそれは極めて少ない。このため、保護回路を備えておけば、前記特許文献１と同様に電池そのものは簡素な封口体や防爆弁を有するだけでも安全上問題はない。但し、保護回路が正常に作動せず、電池が過充電などの異常状態になった場合には、前述のとおり、電池の内圧上昇に伴い、缶底の防爆弁が作動して外部へ圧力を放出する。しかし前記特許文献１にかかる電池は、有機電解液を用いているので、缶底の防爆弁が作動すると、電解液も開いた防爆弁から漏液し、装置の内部が電解液で汚染されるおそれがある。そこで前述のように汚染防止のため電池をパック化するなどの処置を採ると、電池寸法が大きくなり、本体ケース内に収納させることが困難となる。
【００１１】
本発明の目的は、リチウムイオン二次電池の低コスト化への妨げとなっていた複雑な封口体構造や保護回路を見直し、電源となるリチウムイオン二次電池の低コスト化を図ることにより、ペン型データ記憶入力装置の低コスト化を図ることにある。また、本発明の目的は、電解液の漏液を防止することにより、電池のパック化を不要とし、ペン型データ記憶入力装置の小型化・軽量化を図り、加えてペン型データ記憶入力装置の信頼性・安全性の向上を図ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図２に示すごとく、紙に書かれた文字や図形などの情報が記憶できるとともに情報端末への情報転送が可能なペン型データ記憶入力装置１において、下記の構成からなるリチウムイオン二次電池９を内蔵電源とすることを特徴とする。
【００１３】
〈リチウムイオン二次電池〉
図３および図４に示すごとく、上方開口部を有する有底円筒状の外装缶１５内に、正・負極１７・１８をセパレーター１９を介して渦巻状に捲回してなる渦巻状電極体１６と、リチウム塩を含有するゲル状電解質とが収納されている。渦巻状電極体１６を構成する正・負極１７・１８の各上端部には、正・負極端子２０・２１がそれぞれ装着されている。外装缶１５の上方開口部は封口体２２で閉塞されていて、該封口体２２に正・負極端子２０・２１の挿入を許す通孔２６が設けられており、前記封口体２２の通孔２６に対して前記正・負極端子２０・２１が、しまりばめ状態にある円筒型のリチウムイオン二次電池。
【００１４】
正・負極端子２０・２１は、図５に示すごとく、その開放端部が封口体２１から引き出された形態であっても、図３に示すごとく、その開放端部が封口体２１の通孔２６の内部に埋設状に存する形態であってもよい。
【００１５】
ここで、しまりばめ状態とは、封口体２２の通孔２６の開口形状および寸法が、正・負極端子２０・２１の横断平面視の外形形状および寸法と略同じ又は僅かに小さく設定されていて、正・負極端子２０・２１がしめしろをもって通孔２６内に嵌合していることを意味する。しかるに、通孔２６内に正・負極端子２０・２１を挿入したときに、該通孔２６が正・負極端子２０・２１で完全に閉じられて、封口体２２の外装缶１５に対する閉塞状態を維持できる。とくに、封口体２２をゴムなどの弾性材で形成した場合には、通孔２６の開口寸法は、正・負極端子２０・２１の横断平面視の外形形状および寸法よりも僅かに小さく設定することができ、この場合には封口体２２自身の弾性復元力を以て、通孔２６内に正・負極端子２０・２１が圧嵌状に挿入される。
【００１６】
具体的には、前記ゲル状電解質は、重合性物質に重合開始剤と有機溶媒と電解質とを混合し、加熱や光照射により前記重合性物質を三次元的に重合してゲル状に硬化させたものとすることができる。
【００１７】
図２に示すごとく、ペン型データ記憶入力装置１のケース本体２内には、リチウムイオン二次電池９のほかに、該リチウムイオン二次電池９の過充電や過放電を防止する保護回路１０と、リチウムイオン二次電池９と保護回路１０とを電気的に接続するコネクター１１とを収納する。そして、図１に示すごとく、前記リチウムイオン二次電池９が、コネクター１１の装着部２７に着脱自在に装着される形態を採ることができる。
【００１８】
より詳しくは、図１に示すごとく、コネクター１１は、リチウムイオン二次電池９の上端部を覆うベース部２８と、該ベース部２８の外周端から下方へ張り出し形成されて、リチウムイオン二次電池９の外装缶１５を外嵌係合するフランジ部２９とを備えるものとする。ベース部２８の中央部には、リチウムイオン二次電池９の正・負極端子２０・２１と電気的に接続される接続端子３０が下方へ張り出し形成されている。リチウムイオン二次電池９の正・負極端子２０・２１の開放端部は、封口体２２の通孔２６の内部に埋設状に存している。そして、コネクター１１の装着部２７にリチウムイオン二次電池９を装着したとき、封口体２２の通孔２６内に挿入されたコネクター１１の接続端子３０の開放端部が、正・負極端子２０・２１の開放端部と接することで、接続端子３０と正・負極端子２０・２１との間が電気的に接続される形態を採ることができる。
【００１９】
【発明の作用効果】
本発明にかかるペン型データ記憶入力装置１によれば、ゲル状電解質を用いたリチウムイオン二次電池９を内蔵電源としているので、過充電などで電池９に異常が生じて、電池９の内圧が上昇して開裂弁２５が作動した場合でも、電解液の漏液がなく装置１内部を汚染するおそれがない。すなわち、ゲル状電解質を用いることで、液状電解質のリチウムイオン二次電池においては不可避であった、電解液の漏液に起因するペン型データ記憶入力装置１の動作不良の発生を効果的に防ぐことができ、装置１の信頼性、安全性の向上に貢献できる。加えて、漏液対策のために電池をパック化する必要がなく、リチウムイオン二次電池９の小型化を図ることができるので、ケース本体２内における電池９の収容スペースを抑えて、ペン型データ記憶入力装置１の小型化に貢献できる。
【００２０】
封口体２２は、従来のように過電流遮断機構や電池内圧が上昇したときに作動する破裂板などを備える必要がなく構造が簡単で済む。従って、リチウムイオン二次電池９が安価に得られ、ペン型データ記憶入力装置１全体の製造コストの低減化を図るに有利である。
【００２１】
リチウムイオン二次電池９が、コネクター１１の装着部２７に着脱自在に装着される形態を採るので、電池９の交換作業を、該電池９の取り替えだけに限ることができる。従って、電池９の交換作業が少ない手間で簡便に行える。保護回路１０やコネクター１１は、ペン型データ記憶入力装置１側に集約的に配置されているので、装置全体の小型化を図ることができる。
【００２２】
より具体的には、図１に示すごとく、コネクター１１が、リチウムイオン二次電池９の上端部を覆うベース部２８と、該ベース部２８の外周端から下方へ張り出し形成されて、リチウムイオン二次電池９の外装缶１５を外嵌係合するフランジ部２９とを備えるものとしてあると、コネクター１１の装着部２７に対するリチウムイオン二次電池９の装着作業が容易に行え、必要に応じて逆の手順で電池９を簡単に取り外すことができるので、電池９の交換作業を簡便に行うことができる。
【００２３】
そのうえで、図１に示すごとく、ベース部２８の中央部に、リチウムイオン二次電池９の正・負極端子２０・２１と電気的に接続される接続端子３０が下方へ張り出し形成されており、リチウムイオン二次電池９の正・負極端子２０・２１の開放端部が、封口体２２の通孔２６の内部に埋設状に存しており、そして、コネクター１１の装着部２７にリチウムイオン二次電池９を装着したとき、封口体２２の通孔２６内に挿入されたコネクター１１の接続端子３０の開放端部が、正・負極端子２０・２１の開放端部と接することで、接続端子３０と正・負極端子２０・２１との間が電気的に接続される形態を採ることができる。これによれば、電池９の交換の際に半田付け作業等が不要となるので、電池９の交換作業の簡便化を実現できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１ないし図４に本発明に係るペン型データ記憶入力装置の第１実施形態を示す。図２に示すように、ペン型データ記憶入力装置１は、ペン型のケース本体２を基体として、該ケース本体２の内部に、インク３、筆圧を検知する筆圧センサ４、紙面上のドットを読み取るカメラ５、カメラ５が読み取った画像を解析するプロセッサ６、ペン先の軌跡（筆跡）を記憶するメモリー７、パソコンなどへデータを送るトランシーバー８、電源となるリチウムイオン二次電池９、該電池９の過充電や過放電を防止する保護回路１０、リチウムイオン二次電池９と保護回路１０とを電気的に接続するコネクター１１などが収納されている。符号１２は、プロセッサ６、メモリ７、トランシーバー８、保護回路１０などが集約的に実装された基板を示す。
【００２５】
図１および図３に示すごとく、リチウムイオン二次電池９は、上方開口部を有する有底円筒型の外装缶１５と、この外装缶１５内に収納される電極体（渦巻状電極体）１６と、外装缶１５の上方開口部を密閉状に閉塞する封口体２２とからなる。電極体１６には、ゲル状電解質が含浸されている。
【００２６】
図４に示すごとく、電極体１６は、正極１７と負極１８とをセパレーター１９を介して渦巻状に捲回してなるものである。通常のリチウムイオン二次電池は、電極体の外周部は全てセパレーターで覆われているが、本発明では電極体１６の外周部には露出した正極１７（負極１８であってもよい）の電極露出部２３を設けてある。具体的には、セパレーター１９をＬ字状に切り出して、正極１７の一部を電極体１６の最外周部に露出させている。かくして、電極体１６の外径寸法が外装缶１５の内径寸法に等しいかあるいは若干小さい程度であれば、外周部に存在する電極露出部２３は外装缶１５の内壁と接触するので、正極１７または負極１８の一方と外装缶１５は、電気的に導通した状態となる。導通させていないと外装缶１５が電気化学的に浮いた状態となり、例えば外装缶１５がアルミニウムであると電池が１Ｖを下回る場合、ステンレス鋼が外装缶１５の場合には３Ｖ以上で腐食や電解質塩と反応するなどの問題が起こるので好ましくない。なお、図４において符号２４は、捲回した電極１７・１８とセパレーター１９の固定のため、電極体１６の外周に貼付された外周テープを示す。かかる外周テープ２４の素材としては、例えばポリエチレンテレフタレートなどを挙げることができる。
【００２７】
電極体１６を構成する正極１７は、リチウムイオンの挿入脱離が可能なリチウム含有複合金属酸化物を活物質としている。活物質としては、従来のリチウムイオン二次電池に用いられているＬｉＣｏО２  、ＬｉＭｎ２  О４  、ＬｉＮｉО２  などのリチウムを含有した遷移金属酸化物が好適に用いられる。導電性の向上や金属集電体への塗布性を確保するためなどの目的で、炭素などの導電剤や高分子バインダーなどを添加して用いることもできる。電極構造は、前記活物質、導電剤、バインダーと溶剤を混合してスラリー状とし、これをアルミニウムなどの金属箔に塗布して乾燥したシート型が好ましい。正極の１７の上端部には、電池９の外部の負荷と電気的に接続させるため、アルミニウムなどの正極端子２０が装着されている。図１および図３に示すごとく、正極端子２０の開放端部、すなわち上端部は、封口体２２の通孔２６の内部に埋設状に存している。
【００２８】
負極１８はリチウムイオンの挿入脱離が可能な材料を活物質としており、特に黒鉛、石油コークス、炭素繊維、ハードカーボン、カーボンナノファイバーなどの炭素質材料や、Ｌｉ４  Ｔｉ５  О１２、ＬｉＴｉ２  О４  、Ｌｉ２  Ｔｉ３  О７  、などのリチウムおよびチタンとの複合酸化物が望ましい。正極１７と同様、導電性の向上や金属集電体への塗膜性を確保するためなどの目的で、必要に応じ炭素などの導電剤や高分子バインダーなどを添加して用いることもできる。電極構造は銅またはアルミニウムなどの金属箔に正極と同様の手法でスラリーを塗布および乾燥をして得られるシート型が好ましい。負極１８にも電池９の外部の負荷と電気的に接続させるため、アルミニウム、銅、ニッケルなどの負極端子２１が装着されている。正極端子２０と同様に、図１および図３に示すごとく、負極端子２１の開放端部すなわち上端部は、封口体２２の通孔２６の内部に埋設状に存している。
【００２９】
セパレーター１９は、例えば通常のリチウムイオン二次電池で使われているポリオレフィンの微孔性膜が好適に用いられる。なお、電極体１６は、各電極１７・１８とセパレーター１９を交互に重ね合わせた積層構造を採ることもできるが、外装缶１５が円筒型の場合には、缶内への収納性を高める意味で、図４に示すような捲回構造が好適である。
【００３０】
電極体１６にはゲル状電解質が含有されている。ゲル状電解質は、重合性物質に、重合開始剤と有機溶媒と電解質とを混合し、加熱や光照射などにより重合性物質を三次元的に重合してゲル状に硬化させたものである。三次元的にゲル化しているので、通常の電池に用いられる液状電解質とは違って外装缶１５から電解質が漏れるおそれがない点、およびＰＶＤＦ系などの物理ゲル状電解質のような高温度下での液状化はおこらないので信頼性に優れた特長を持つ点などが着目される。
【００３１】
重合性物質は、三次元的な重合が可能な架橋剤を主成分とする。前記架橋剤としては２個以上のアクリロイル基を有したものが好ましく、例えばジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクレート、オリゴエチレングリコールジアクリレート、オリゴエチレングリコールジメタクレート、トリエチレングリコールトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどが挙げられる。これらを単独で用いてもよいし、複数を併用しても構わない。
【００３２】
重合性物質は前記架橋剤のほかに、ゲル状電解質に柔軟性を持たせてイオンの動きを活性化させるとともに有機溶媒との親和性を付与するなどの目的で親溶媒剤を含有してもよい。この親溶媒剤としては、エチレングリコールエチルカーボネートメタクリレートやプロピレングリコールエチルカーボネートメタクリレートなどの１個のアクリロイル基と、カーボネート基などの極性が高い基とを有しているものや、トリエチレングリコールモノアクリレート、テトラエチレングリコールモノアクリレート、メトキシテトラエチレングリコールモノアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールモノアクリレート、トリエチレングリコールモノメタクリレートなど、１個のアクリロイル基とエチレンオキシド基あるいはプロピレンオキシド基を有したものが挙げられる。
【００３３】
加熱によりゲル状硬化させる場合には、熱重合開始剤として過酸化物の添加が望ましく、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステルなどが好適である。具体的には、３，３，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−２−メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチル）パーオキシジカーボネート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカネート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシネオデカネート、ｔ−ヘキシルパーオキシネオデカネート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカネート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエートなどを添加しておくことが好ましい。
【００３４】
紫外線、可視光線などの活性光線を照射してゲル状硬化する場合には、光重合開始剤としてベンゾイン、２−メチルベンゾイン、トリメチルシリルベンゾフェノン、４−メトキシベンゾフェノン、ベンゾインメチルエーテル、アセトフェノン、アントラキノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンなどを添加しておくことが好ましい。
【００３５】
前記有機溶媒は、通常のリチウムイオン二次電池の電解液溶媒に使われるものが用いられ、例えばエチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどの環状カーボネート、ジメチルカーボネートやジエチルカーボネートなどの鎖状カーボネート、γ−ブチルラクトンなどが挙げられる。これらを単独で用いても構わないし、複数を併用しても構わない。
【００３６】
電解質は、通常のリチウムイオン二次電池の電解質に使われるリチウム塩が好適であり、例えばＬｉＰＦ６  、ＬｉＢＦ４  などの無機陰イオン含有塩や、ＬｉＣＦ３  ＳО３  、ＬｉＮ（ＣＦ３  ＳО２  ）２  などの有機陰イオン塩である。これらを単独で用いても構わないし、複数を併用しても構わない。
【００３７】
外装缶１５は、コスト、重量および加工の容易さなどの理由からアルミニウムやステンレス鋼を材質としたものが望ましい。また内圧上昇時に発生したガスを放出するための開破弁２５を缶底に設けてあることが望ましい（図１、図３参照）。本実施形態においては、缶底に十字型の開裂弁２５を設けてある。
【００３８】
封口体２２は、外装缶１５の上方開口部を閉塞する目的をはたせば特に材質や形状に特に制限はない。例えば円筒型の外装缶１５を用いた場合は、外装缶１５の内径にあわせた寸法の円柱状のゴム製の封口体２２が加工性やコストの面で望ましい。封口体２２には、正・負極端子２０・２１の挿入を許す通孔２６が、上下貫通状に形成されている。この通孔２６の開口寸法は、該通孔２６に対して正・負極端子２０・２１が、しめしろを持ったしまりばめ状態となるように設定してある。
【００３９】
ペン型データ記憶入力装置１本体よりも、リチウムイオン二次電池９の寿命の方が一般的には短い。従って、リチウムイオン二次電池９のみの交換を可能にするため、該電池９は、ペン型データ記憶入力装置１に対して着脱自在な構成とすることが好ましい。
【００４０】
図１は、図３に示したリチウムイオン二次電池９をコネクター１１の装着部２７に装着し、リード線３１を介して保護回路１０と接続した例を示す。コネクター１１は、下方に開口を有する有底円筒状のプラスチック成形品であり、円筒内部をリチウムイオン二次電池９の装着部２７として、該電池９を抜け止め状に外嵌係合保持する。詳しくは、コネクター１１は、リチウムイオン二次電池９の上端部を覆うベース部２８と、このベース部２８の外周端から下方へ張り出し形成されて、リチウムイオン二次電池９の外装缶１５を外嵌係合する円筒壁状のフランジ部２９とからなる。ベース部２８の中央部に、リチウムイオン二次電池９の正・負極端子２０・２１と電気的に接続される接続端子３０・３０が、円筒内で下方へ張り出し形成されている。接続端子３０・３０は、導電性の物質を素材として棒状に形成されており、ベース部２８に上下貫通状に形成された通孔内に挿入された姿勢で、その上端部がベース部２８の上面に半田付け固定されている。
この接続端子３０・３０の外形寸法も、封口体２２の通孔２６に対して、しまりばめ状態となるように設定することができる。符号３１は、接続端子３０・３０と保護回路２０とを接続するリード線を示し、このリード線３１も接続端子３０とともに、ベース部２８の上面に半田付け固定されている。
【００４１】
そして、コネクター１１の装着部２７の下方開口部の側からリチウムイオン二次電池９を挿入したとき、電池９の外装缶１５がフランジ部２９により抜け止め状に外嵌係合保持される。従って、コネクター１１の装着部２７に対するリチウムイオン二次電池９の装着作業が容易に行え、必要に応じて逆の手順でリチウムイオン二次電池９を簡単に取り外すことができる。これは、充放電を多数繰り返したためなどの理由により電池９の容量が劣化した場合に、新しい電池９と交換する際に有利である。また、図１に示すように、電池９をコネクター１１に完全に装着した状態において、封口体２２の通孔２６内に圧嵌状に挿入された接続端子３０・３０の開放端部が、正・負極端子２０・２１と接することで、接続端子３０・３０と正・負極端子２０・２１とが電気的に接続されるようにしてある。
従って、電池９交換の際に半田付け作業等は不要であり、この点でも電池９の交換作業の簡便化に貢献できる。
【００４２】
上記第１実施形態においては、コネクター１１のフランジ部２９の内壁面に位置決め用の凸部を形成するとともに、リチウムイオン二次電池９の外装缶１５に、該凸部に係合する凹溝を形成することができる。この場合には、コネクター１１側の凸部と電池９側の凹溝とを位置合わせしながら、コネクター１１の装着部２７内に電池９を装着するだけで、封口体２２の通孔２６内にコネクター１１の接続端子３０・３０の開放端部が挿入されて、該接続端子３０・３０と正・負極端子２０・２１との電気的な接続が確保されるようにする。
【００４３】
（第２実施形態）
図５に本発明に係るペン型データ記憶入力装置の第２実施形態を示す。この場合の正・負極端子２０・２１は、封口体２２から上方に突出状に引き出されており、その開放端部、すなわち上端部がコネクター１１の上面に溶接固定されている。そして、正・負極端子２０・２１の上端部を溶接固定することにより、リチウムイオン二次電池９を遊動不能に固定されている。これに伴い、コネクター２８の接続端子３０を廃するとともに、フランジ部２９を廃している。その他の構成は、第１実施形態と実質的に同様である。
【００４４】
【実施例】
次に実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
（実施例１）
平均粒子径が１０μｍであるＬｉＣｏО２  ９０重量部にアセチレンブラック１５重量部と７０％のテトラフルオロエチレンを含むディスパージョン水溶液をポリテトラフルオロエチレンが５重量部になるように加えて混練して、厚さ１５μｍ、幅２００μｍのアルミニウム箔の両面に塗布し、１２０℃で１時間乾燥処理した。得られた電極を３ｔｏｎ／ｃｍ２  でプレス処理し、幅２６ｍｍ、長さ１５０ｍｍに切り出した。電極の中央にアルミニウムの正極端子を溶接し正極を得た。
【００４５】
平均粒子径が１５μｍである人造黒鉛９０重量部に７０％のポリテトラフルオロエチレンを含むディスパージョン水溶液をポリテトラフルオロエチレンが１０重量部になるように加えて混練し、厚さ１０μｍ、幅２００ｍｍの銅箔の両面に塗布し、１２０℃で１時間乾燥処理した。得られた電極を３ｔｏｎ／ｃｍ２  でプレス処理し、幅２８ｍｍ、長さ１６０ｍｍに切り出した。電極の中央にニッケルの負極端子を溶接し負極を得た。
【００４６】
図４に示すごとく、正極１７および負極１８を熱さ２５μｍ、幅３１ｍｍのポリエチレン製セパレーターを介して正極１７が外側にくるよう設定して捲回し、直径９．９ｍｍ、高さ３１ｍｍの渦巻捲回構造の電極体１６を得た。図４に示すように、セパレーター１９をＬ字に切り出して正極１７の一部を電極体１６の最外周部に露出させて、電極露出部２３を形成した。巻いた電極１７・１８とセパレーター１９の固定のため、ポリエチレンテレフタレート製の外周テープ２４を貼付した。缶底に十字型の開裂弁２５を設けた直径１０ｍｍ、高さ３６ｍｍのアルミニウム製の円筒型の外装缶１５内に電極体１６を挿入した。
【００４７】
アルゴンガス雰囲気のドライボックス内で、架橋剤のトリエチレングリコールジアクリレート８重量部に親溶媒剤のトリエチレングリコールモノアクリレート２重量部を加えて重合性物質を得た。この重合性物質１０重量部に、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートを１：１の体積比で混合してなる有機溶媒４１重量部と、電解質であるＬｉＰＦ６  ９重量部と、熱重合開始剤である３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド０．１重量部とを加え、ゲル状電解質を構成するための電解質混合溶液を作製した。円筒型の外装缶１５内に装填した電極体１６に前記電解液混合溶液を約２ｇ添加して含浸させ、６０℃で３時間熱処理して前記混合溶液をゲル状硬化させた。電極体１５の正負極端子２０・２１がでている方向にブチルゴム製の円柱状の封口体２２を嵌め込み、外装缶１５の筒壁の上端部を内方向に折り返してかしめをして、図３に示す円筒型のリチウムイオン二次電池９を作製した。
【００４８】
作製したリチウムイオン二次電池９を２００ｍＡの定電流および４．２Ｖの定電圧で３時間充電したのち２００ｍＡの定電流で電池電圧が２．７Ｖになるまで放電させたところ２００ｍＡｈの放電容量が得られた。
【００４９】
このリチウムイオン二次電池９を用いて、図２に示すペン型データ記憶入力装置１（外径１５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）を作製した。ペン型データ記憶入力装置１は、インク３、筆圧センサ４、３０万画素のＣＣＤカメラ５、３６×３６ピクセルのパターンを解析可能なＣＰＵプロセッサ６、８ＭＢのメモリー７、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのトランシーバー８、前記のリチウムイオン二次電池９、電流および電圧測定回路と過充電防止ＦＥＴおよび過放電防止ＦＥＴを備えた保護回路１０およびコネクター１１とを用いて作製した。但し、保護回路１０が作動しない異常状態を想定して、保護回路１０とコネクター１１を電気的に遮断し、リチウムイオン二次電池９の電圧が過昇しても保護回路１０が働かないようにした。
【００５０】
図２のペン型データ記憶入力装置１に内蔵したリチウムイオン二次電池９に外部電源を接続して、２００ｍＡの定電流で強制的に３時間充電した。６００ｍＡｈの容量が充電されたので前記放電容量である２００ｍＡｈに対し３倍量の過充電であった。充電完了後に３時間放置してリチウムイオン二次電池９を取り出したところ、外装缶１５の底部の開裂弁２５が開いていたが漏液はしていなかった。ペン型データ記憶入力装置１の内部は液体で汚染されていなかった。
【００５１】
（実施例２）
リチウムイオン二次電池９の正極端子２０および負極端子２１が、封口体２２から外部に引き出された図５に示す構成としたこと以外は全て実施例１と同様にリチウムイオン二次電池９を作製し、図２に示すペン型データ記憶入力装置１を作製した。
【００５２】
実施例１と同様に２００ｍＡの定電流で強制的に３時間充電した。充電完了後に３時間放置してリチウムイオン二次電池９を取り出したところ、外装缶１５の底部の開裂弁２５が開いていたが漏液はしていなかった。ペン型データ記憶入力装置１の内部も液体で汚染されていなかった。
【００５３】
（比較例１）
実施例１の正極１７、負極１８およびセパレーター１９を用いて、渦巻き捲回状の電極体を得た。この電極体にアルゴンガス雰囲気のドライボックス内で、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを１：２（体積比）で混合した混合溶媒にＬｉＰＦ６  を１．５モル／リットルの濃度になるように溶解させた電解液を含浸させた。以下、実施例１と同様の手法でリチウムイオン二次電池を作製した。放電容量は実施例と同様で２００ｍＡｈであった。
【００５４】
作製したリチウムイオン二次電池を用い、実施例と同様にしてペン型データ記憶入力装置１を作製した。実施例と同様に保護回路１０とリチウムイオン二次電池９を切断して外部電源からリチウムイオン二次電池を２００ｍＡの定電流で強制的に３時間充電した。充電完了後、３時間放置して電池を取り出したところ、電池の外装缶１５の底部にある開裂弁２５は開いており、電解液が漏液していた。ペン型データ記憶入力装置１の内部も電解液で汚染されていた。
【００５５】
（比較例２）
比較例１で作製したものと同様のリチウムイオン二次電池を作製した。比較例１では電池から電解液が漏液してペン型データ記憶入力装置の内部を汚染してしまったため、前記電池をかまぼこ型断面形状であり、径が１３ｍｍ、長さが４０ｍｍのポリカーボネート製パック（板厚０．５ｍｍ）に収めて電池パックを作製した。この電池パックに外部電源を接続し、実施例と同様に強制的に３時間充電した。充電完了後に３時間放置したが、電池パックからは漏液していなかった。そこで、電池パックを実施例と同様のペン型データ記憶入力装置１に装填しようとしたが、寸法が大きすぎて収納できなかった。
【００５６】
（比較例３）
比較例１で作製したものと同様のリチウムイオン二次電池と実施例１で用いたものと同様の保護回路を、かまぼこ型断面形状であり、径が１６ｍｍ、長さが４３ｍｍのポリカーボネート製パック（厚さ０．５ｍｍ）に収め、電池パックを作製した。
【００５７】
実施例１と同様のインク等を用いてペン型データ記憶入力装置を作製した。実施例１のペン型データ記憶入力装置１は、外径１５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの大きさであるのに対し、比較例３では電池パックが大きいため、外径２２ｍｍ、長さ１８０ｍｍの寸法となってしまった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るペン型データ記憶入力装置の要部の構成図である。
【図２】本発明のペン型データ記憶入力装置を示す図である。
【図３】リチウムイオン二次電池の縦断側面図である。
【図４】電極体の外観斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るペン型データ記憶入力装置の要部の構成図である。
【符号の説明】
１  ペン型データ記憶入力装置
２  ケース本体
９  リチウムイオン二次電池
１０  保護回路
１１  コネクター
１５  外装缶
１６  渦巻状電極体
１７  正極
１８  負極
１９  セパレーター
２０  正極端子
２１  負極端子
２２  封口体
２６  通孔
２７  装着部
２８  ベース部
２９  フランジ部
３０  接続端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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