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zoom RSS iPhone(スマホ)バッテリーを長持ちさせる方法……リチウムイオンポリマーならこれではダメ。

<<   作成日時 : 2018/01/31 10:30   >>

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東洋経済オンラインの記事であるが、何だろう。ちゃんと調べて書いたのかどうか疑問に思ってしまった。
まず、稼働時に突然電源が落ちるという不具合が発生する場合は、すぐに修理に出さないと危険だ。Appleがやっていた電圧を抑えて、寿命を延ばすという方法は、そもそも根本からリチウムイオン電池の特性を考えると、リスク要因になりえるのだから……。
http://toyokeizai.net/articles/-/205722

<バッテリー電源が突然落ちるのはなぜか?>

PCなどでも、バッテリーが消耗すると電源が突然落ちる。100%から7%ぐらいまで一気に下がるなんてことはよくある。この症状は、定格の電流、電圧をバッテリー側のセンサーが判断できない状況にあることを示している。

それは、バッテリーが摩耗している場合もあれば、逆にセンサーやリミッターが壊れて、制御不能に陥っている場合もあるわけだ。後者の場合は、発火や異常発熱、膨張などの原因になることがあるので、実は明らかに定格運用に失敗するなら、速やかに修理に出すか、利用を取りやめることになる。

たいていのメーカーは、よほどファームウェアに問題がない限りは、摩耗したバッテリのためにこのような機能を付与することはないのは、こういうリスクが怖いからだが、それを、まるで消費者のためを思ってというのが、本来はおかしな事態だといえるわけが、これをサムスン電子やソニーなどがやっていたら日本でも、叩かれたことだろう。

この部分は、甘すぎる。


<バッテリを長持ちさせる方法は2つだけ>

そもそも、バッテリーを根本的に長持ちさ(長く寿命を持た)せるには、2つしか方法がない。
1つは、100%充電をせず、こまめなサイクル充電に心がけること、2つ目は完全放電をしないことである。

これは、イオン電池の格子劣化(いわゆる強い反応)が起きやすくなるのが、満充電状態と完全放電状態だからである。ただし、これはリチウムイオン電池、およびリチウムイオンポリマー電池の仕様であり、ニッケル水素電池やニカド電池の条件ではない。

端的に言えば、リチウムイオン電池を使っている製品に限って言えば、0%まで使い切れば劣化が進み、100%まで充電したらまた劣化が進むわけだ。なぜか?これは、フラッシュメモリーのウェアレベリングに似た理由だと思ってもよいかもしれない。

厳密には、熱や電圧差による化学変化の速度が影響する。端的に言えば、水風船だ。満充電にすれば、風船を最大に膨らませている状態に近い(実際にごくわずかだが膨張する)。頻繁に最大まで膨らませ、全部の水を捨てるという作業をすると、膨張収縮による劣化が起きやすくなる。

しかし、例えば水を下限を2割残して最大を5〜7割の量にすると、破裂するまでの期間は長くなる。これは、無理に膨張させない。収縮(乾燥)させないことで、ゴムの表面が乾いて、ひび割れないことと、膨張で薄く伸びてべろべろになってしまう現象を避けることができるからだ。


このような状況避けるために、一部の商用バッテリなどでは、フル充電状態と完全放電状態にリミッターを与えて、運用上のバッテリー最大値と、実際にバッテリとしてもつ能力の最大値をわざとかい離させている製品も中にはある。そうすることで、2年程度しか持たないバッテリー寿命を、2倍(7割充電時)から3倍(5割充電時)程度まで伸ばすのだ。電気自動車のリチウムイオン電池が結構長持ちするのはこの原理を使っているからである。


完全放電が劣化を進めるとされるのは、過度な放電が起きれば、収縮によって隙間が生まれるからだ。その隙間が、粒子破壊の原因となり、整列している分子構造を破壊してしまう。一定程度の電力をためた状態でなければ、収縮による隙間が規定値を下回り、それが原因で内部が破壊される。

だから、0%になるまで使い切ってはいけない。100%充電も決して良い方法ではないということになる。

<あくまでこれは、リチウムイオン電池の話>

ちなみに、これらは、ニッケル水素電池までと比べた場合、特性が真逆である。ニッケル水素までの電池はメモリー効果を持っており、中途半端に使うとその状態で安定してしまい充放電の能力を失うという欠点があった。だから、使うなら最後まで使い切ってから充電する。充電するときには満充電を心がけるといった手法が基本だったのである。そうすると、リチウムイオン電池の寿命と同等の500回程度の寿命が確保される。
それらの違いもあり、いまだにリチウムイオン電池の特性は使い切るとか、満充電するとかそういう流れを話す人がいる。(またはどちらか一方が正しいと思っている人もいる)

しかし、リチウムイオンではメモリー効果がない分、劣化寿命が純粋に格子破壊が起きた時になるわけだ。それが満充電、完全放電換算で500回程度である。そして、それを伸ばすにはなるべく平滑な充電状態(およそ半分前後で常に安定させる)のが長持ちの秘訣となる。

最近の大手PCには5割充電のいたわりモードなどもあるが、それを使うと4年5年とバッテリーが長持ちする製品も多いのはそこにある。


しかし、スマートフォンではバッテリー容量が筐体の都合で少ないため、そのような機能を積極的につけることも難しい。だから、バッテリの寿命が近づいたならバッテリー交換をするしか手はないが……交換できる機種はスマホに限らず、どんどん減っている。


<スマホでバッテリー長持ちを目指すなら……>

スマートフォンで長いバッテリー寿命を目指すなら、GPSや使わない通信系の機能を止めてしまうのが手っ取り早い。使うときだけ有効にすれば良い。回転機能なども要らないなら止めてしまえばよい。

これらは便利だが電力は消費するからだ。そうすれば、バッテリの完全放電も防げるため、重電も8割ぐらいで抑えても1日持ちつつ、3割ぐらい残るかもしれない。しかし、不便がやってくる。

そんな、使い勝手の悪さを嫌だと思うなら、モバイルバッテリーを持ち歩くことだろう。
常に5割〜8割前後で維持できるようにモバイルバッテリーで調整し続ければ、長持ちするかもしれない。

そのぐらいが対処できる方法だろう。

ただ、そこまで気を使ってやるほど価値がある行為なのかは、人それぞれだ。どんな使い方をしても、長持ちする高品質なバッテリーも結構あれば、どんなにバッテリーにやさしい使い方でも、ダメになるケースはある。
一度、落下させたことで、本体に傷がなくてもバッテリーは調子が悪くなることだってある。そんなものだから、あまりこうすればという方法を考えないほうが良い。


特に気を付けるべきは、アプリ系に下手に頼らないことだろう。ものによっては、その時には良いかもしれないが、アップデートをした後から、バッテリーの持ちが悪くなったり、使い勝手や必須性能条件が高くなり、運用性を落とすアプリなども結構ある。そのため、アプリにあまり頼らないほうが良い。むしろ、アプリは極力減らして標準機能を前提に使いつつ、経験則で寿命を図ったほうが、最終的には良いかもしれない。


これは、iPhoneに限ったことでも、スマホに限ったことでもない話だ。
そして、バッテリーを長持ちさせるという条件だけで見れば、条件は何個もない。とにかく、仕様に基づく温湿度条件や衝撃、電圧などの条件を守ることが絶対条件で、あとは完全放電と満充電をしないことである。

この記事にあったような満充電付近で使い続けるとかは避けたほうが良い。リチウムイオン電池ならいわゆる中間値に近い電力量をなるべくキープするのが一番長持ちする方法だ。これは、知っておいて損はないが、無理に運用方法を変えてまで、やることでもないだろう。

どうしても、それが気になるならモバイルバッテリーを上手に使うのが一番よい。






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