バッテリーについて考える

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バッテリーについて考える

iPhoneを初めとする様々な電子機器で使用されている、リチウムイオンバッテリー。
使用を続けていれば、当然ですが経年劣化により持ちは悪くなり、製品によっては電源が入らなくなったり、表示上は残量が残っているのに電源が落ちてしまったりと、かなり致命的な故障を引き起こす場合があります。

iPhoneのバッテリー交換作業根本的に解決するためには勿論部品自体の交換が必要ですが、
それ以前にユーザーとして出来ることとすれば、
「長持ちさせる設定にする」
「寿命が延びる使い方をする」
基本的にはこれしかないと思います。
(モバイルバッテリーを使う手もありますが、これはあくまで延命措置的なものですので割愛します)

この手の「バッテリーを長持ちさせるための●●の方法!」みたいな記事はたくさんありますし、どれも正しいと思うのですが、実際に使う上では現実的でなかったり、記事によって書いていることが違ったりと、混乱してしまうこともしばしば。

修理に携わる者として、こういった情報は常に調べるようにしておりますが、私たちから見ても「結局どれが正しいんだろう?」という感想です。

そんな時、次の記事を読みました。

スマホ・ノートPCなどのリチウムバッテリーの寿命を延ばす方法
http://gigazine.net/news/20150127-prolong-li-battery/

記事の内容を抜粋すると、
バッテリー分析装置を製造・販売しているCadex Electronicsというメーカーによれば、「このリチウムイオンバッテリーの性能劣化の進行速度はバッテリーの使い方次第で大きく変化する」とのこと。
真新しい情報ではないと思いますが、「結局どういう使い方が正解に近いのか?」という疑問を払拭してくれそうです。

このページでは、該当記事の情報を元に、少しでもバッテリーをいい状態で長く使う方法、
また、私たちが修理エンジニアとして「こういうiPhoneのバッテリーは壊れやすい!」
と思うパターンを挙げようと思います。
※バッテリーの性質や延命等の情報は諸説あるので、ここで取り上げたものが絶対に正しいわけではありません。
複数いわれている内の一つと考えていただければ幸いです。

先ほどの記事内の表記を引用すると、主にリチウムバッテリーを劣化させる要素は以下のもの。

1:充放電回数
2:充電深度
3:温度
4:充電電圧

あまり聞きなじみのない言葉もありますので、順々に噛み砕いていきましょう。
まずは充放電回数。要するに電池を消費して、充電して、また使って、また充電して……といったサイクルの回数のことです。
これに関しては、リチウムバッテリーの特性上、充電を繰り返せばバッテリーは自然と劣化してくるとあります。
俗にいう経年劣化による持ちの悪さがこれに当たりますね。

補足として、アップル公式のページに、どの程度充電を繰り返すと持ちが悪くなるのかという記載があります。
それによれば「フル充電サイクルを500回繰り返した時に、本来の容量の最大80%を維持できるように設計されています」とのこと。
一日1回充電したとして、期間にすると一年少々使えば、体感での電池の持ちの悪さを感じるようになるのではないでしょうか。本来の容量の最大80%ということは、100%に充電したとしても、実際のバッテリー駆動時間は、最初の持ちから比較すれば80%分しか動作しないということです。
充電回数による劣化は、iPhoneを使う以上はどうしようもないので、あまり対策できるところではないかと思います。

次に充電深度。馴染みのない言葉ではありますが、これがかなり重要な要素だそうです。
具体的な例を引用すると、“容量1000mAhのバッテリーを700mAh分放電する場合、すなわちフル充電状態のバッテリーを残量30%まで使う場合を「放電深度70%」と呼びます。”
具体的なパーセンテージについて神経質になる必要はないと思いますが、要するに放電深度が深い使い方のほうが、バッテリーの劣化を早めてしまうということです。

もっと簡単に言えば、iPhoneを使用して、90%の状態(10%使用した)で充電するサイクルと、0%の状態(100%全て使用した)で充電するサイクルであれば、後者のほうが早くバッテリーがへたってしまうというわけです。

ただ、個人的には例外があると思います。
一般的に「バッテリー慣らし」と言われる、買ってすぐのスマホ等の電池は、一度0%まで使い切ってからフル充電をするという行為です。
これは賛否両論で、どちらが正解なのかはわかりません。
上記にもある充電深度がリチウムイオンにおいて、劣化を早めるのであれば、バッテリー慣らしは逆効果になる場合もあるでしょう。
その反面、購入したばかりのiPhoneは、買われるまでの間使用されずに保管されていた状態なので、それを活性化させる必要があるという意見もあります。

膨張したリチウムイオンバッテリー個人的見解ですと、折衷案ではありますが、購入時数回のバッテリー慣らしは必要だと思います。ただし0%まで使い切ることを日常的にはしないほうがいいという意見です。
あくまで体感ですが、バッテリー慣らしをしたiPhoneとしないiPhoneであれば、前者のほうが持ちが良い気がします。ただし、これは使い始めの端末自体、バッテリーの持ちが悪く感じることが多いため、バッテリー慣らしが有効なのではないかと思います。
記事内にもあるように、バッテリーが0%になった状態というのは、上記にある通り劣化を進めます。
長期間使用し、寿命を延ばすことを考えると、効果的ではないのかもしれません。

ちなみに、残量を0%にしないというのは、バッテリーを部品として保存しておく時にも言えることです。
部品保管をするときは、大体50%前後に充電し、保管するのがベストです。

4つ目の項目「充電電圧」でもご説明しますが、バッテリーが100%の状態、0%状態、いずれも長く続けることはあまり良いことではありません。

そして3つ目が温度
これはかなり有名なことかと思いますが、リチウムバッテリーは熱に弱いです。
これもアップルの公式ページに記載がありますが、iPhoneにとって適正な温度は最適な範囲は16°C〜22°C。
高温すぎる環境として、35°Cを超えるような場所で使っていると、バッテリーに対してかなりのダメージを与えます。
これは持ちを悪くすることのほかに、電源そのものが入らなくなる可能性もあります。
多数のアプリを起動していると、まるでカイロを持っているように熱を帯びてくることがあると思いますが、あまり良い状態ではないということを念頭に入れておかれるといいかと思います。

バッテリー電圧を図るテスター最後は充電電圧
小難しいことはさておき、どのぐらいの電圧数値で使っているのがよいを先に申し上げると、充電電圧は4.2V以下に抑えられている状態が良いとされています。電圧を上げるシチュエーションとしては、適正でない充電器やコンセントを使用したり、急速充電器を使用したり、バッテリー残量を100%にし続けたりは、あまり良くないでしょう。
特に充電残量を100%にし続けるということは、バッテリー膨張につながるとも言われており、寿命を短くする以外の弊害もあります。

上記のことをまとめ、バッテリーを少しでも長持ちさせるために重要なことは、
・バッテリーが日常的に0%になることはできるだけ避けること
・高温環境では使用しない(本体が発熱しているときは使用しないようにする)
・無理な電圧をかけない(常に充電していたり、アンペア数の高すぎる急速充電器をしたりは避ける)

この3つが重要かと思います。

更に修理をしている者の観点を加えると、
どんなことに言えることですが、
ホコリと湿気は大敵です。

至極当たり前のことかもしれませんが、バッテリー膨張や電源が入らないといった故障でお持ちいただくiPhoneの中を見ていると、ホコリがびっしり詰まっていて、それが湿気を含み、常に水没しているような環境を生んでしまっているものが多いようです。

あとは最近、ケースとモバイルバッテリーが一体になっているような商品もありますが、ああいったものを常につけていると、本体の温度状況に気づきにくくなってしまうデメリットがあります。
iPhoneのカバーは、あまり付け外しをすることもない上、そういったケースだと本体を覆い隠す形状のため、外してみると大量のホコリが出てくることが多いです。

また、バッテリー膨張に気づかずに使用を続けていると、本体の構造上、フロントパネルとミドルフレームに隙間が生じ、そこからのホコリの混入も加わり、さらに壊れやすくなる場合もあります。

ホコリ以外の故障要因を挙げると、やはり衝撃もあまりよくありません。
機械自体によくないことは勿論ですが、iPhone5以降のバックカバーがアルミ製になってから、本体が衝撃により変形しやすくなっています。
変形することにより、これも同様ですがフロントパネルとミドルフレームに隙間が生じてしまうので、知らず知らずの内にホコリや湿気が混入している可能性があります。

これらのことから、バッテリーを長持ちさせることは、日常的な使い方ひと工夫でできるかと思います。
更に、持ちの悪さ以外のバッテリー故障については、ホコリや湿気からできるだけ遠ざけることで、故障の可能性を減らせるかと思います。
定期的にiPhone自体の掃除をしていただくと、綺麗に長く使えるのではないでしょうか。

皆様が少しでも長く、快適にiPhoneを使えることを願っております!
iPhoneの修理や故障、バッテリー交換でお困りの時は、是非是非アイフォンドクターへご相談ください!