過充電でバッテリー劣化は嘘。スマホは充電しながら使ってもなんの問題もないどころかむしろ長持ちする。実は殆どの人が知らない、スマホのバッテリーを長持ちさせる方法

唐突ですが皆さん、スマートフォンは使用していますよね。

そんなスマートフォンのバッテリーについて、こんな情報を聞いたことは無いですか？

・充電しながら使うのは、バッテリーが小刻みに充放電するため劣化が早まる

・100%になったのに充電していると、過充電になりバッテリーを劣化させる

・スマートフォンは20～80%で維持するのがいちばん長持ちする、だから80%になれば充電器を抜く方がいい

「スマホのバッテリーを長持ちさせる方法」などのサイトにて、よく見かける情報です。

が、しかし。これらは程度の差はあれ、全て「嘘」なのです。



というわけで、今回はこの嘘と真実について書いていきたいと思います。

それではどうぞ

ネットで語られている情報が嘘である根拠と理由。リチウムイオンバッテリーは充電しながら放電できないし過充電なんて有り得ない

まずいきなりですが、バッテリーが小刻みに充放電、またはバッテリーが充電しながら放電という情報。これは完全なる大嘘です。

そもそもの話、スマートフォンのバッテリー、つまりリチウムイオンバッテリーは、充電しながら放電出来るようには作られていません。

リチウムイオンバッテリーは、充電や放電の際にリチウムイオンが正極と負極を移動することによりエネルギーが蓄えられたり、逆に蓄えたエネルギーを放出したりする仕組みの電池です。
つまりは、化学反応により充放電を行っているというわけ。当然このような仕組みである限り、充電しながら放電というのは不可能なわけです。


しかし、ここでひとつ疑問が。スマートフォンを充電しながら使うと、バッテリーの充電速度が落ちます。バッテリーが小刻みに充放電を繰り返していないのなら、この原因は一体何なのでしょう？

答えは至極簡単です。

それは、スマートフォンが充電器から送られてくる電力を「スマートフォンの稼働」と「バッテリーの充電」の二つで分けているからなのです。



スマートフォンの仕組みはこうなっています。

普段の使用では、電力を蓄えたバッテリーから基盤へと電力を供給し、スマートフォンを動かしています。

次に充電器を繋いだ場合。

この場合、スマートフォンの駆動とバッテリーの充電に別れて必要量電力が送られます。

この状態になった場合、バッテリーは充電状態となるため、バッテリーが放電を行うことは一切ありません。本体の駆動に必要な分だけ電力を基盤に送り、残った電力をバッテリーに送って充電しているわけです。


動画閲覧やゲームプレイ等々、スマートフォンを使いながら充電した場合、その駆動には大きな電力を必要とします。

なので電力が送られてきていても、駆動に電力が必要なためバッテリーに送られる電力が弱くなります。
(送られる電力は基盤優先です)

結果としてバッテリーの充電が遅くなるというわけ。あくまでも内部では余った電気をバッテリーに流しているだけなので、使用しながら充電して充電速度が遅くなるのは単純なことなのです。



また、バッテリーが100%になった場合はこうなります。


このように、スマートフォンの内部ではそもそも電気の通路が最初から分かれています。そのため充電しながら使うことによってバッテリーに負荷なんてかかりようがないんです。

これが、充電しながらスマートフォンを使用してもなんの問題もない理由となります。





そもそも論として、本当に過充電なんてものがあるなら、スマホを充電しっぱなしで寝て爆発してる事故が世界で多発してるはずです。

タブレットやノートパソコンのような大容量のリチウムイオンバッテリーが爆発すれば、死人すら出るでしょう。過去のリチウムイオンバッテリーの爆発多発事例のように、最悪でもニュース化は免れません。

しかし、現実問題充電していたスマートフォンが爆発したなんて殆ど聞きませんよね？

たまに起きるリチウムイオンバッテリーの爆発事故も、大抵は機械内のどっかがイカれてたか、排熱を行えないような環境下で使用してたか、みたいなのが原因です。

充電のし過ぎが原因の爆発事故なんて殆どありません。


というか、リチウムイオンバッテリーが一般的に使われるようになって、もうかなりの年数が立ちます。それなのにプロであるメーカー側が、素人でも危惧する過充電なんていうものをそう易々と見過ごす訳がありませんよ。

過充電は最初からメーカーが防止しているのです。ですからユーザーがスマートフォンをずっと充電器に繋ぎっぱなしにしたとて、問題となり得ることなど何も無いのです。

スマホのバッテリーが満充電で劣化するのは本当だが無視していいレベル。そんなことより充放電を繰り返す方が何倍も劣化するスピードは早い

次にバッテリーの劣化についてです。

リチウムイオン電池には充電サイクルというものが存在し、一般的には500回ほどの充放電で最大容量が50～70%に低下、つまり劣化すると言われています。
※参考:BAYSUN

これは毎日充電する使い方なら、約1年半から2年くらいですね。

例えば満充電容量が1000mAhのバッテリーならば、500回の充放電で500～700mAhくらいになります。
(ここでポイントなのは、あくまでこれは満充電・完全放電を１サイクルとカウントしているという点です。実際は残容量30%ほどで充電する人が多く、100から0を繰り返すような使い方の人はあまり居ないため、一日で0.7サイクル程度が実際のところだと思われます)

そして、リチウムイオン電池を長持ちさせるには、この充電サイクル回数をなるべく減らす事が有効になります。

仮にスマートフォンのバッテリーを毎日100→0→100を繰り返した場合、１ヶ月で約30カウントです。これでは一年も経てばバッテリーは目に見えて劣化してしまいます。

あまりスマホを使わない人だとしても、100→50→100の繰り返しで１ヶ月で約15カウント、2年使えばバッテリーはそこそこのダメージを受けていることでしょう。

昨今のスマートフォンは非常に高額であり、新型のiPhoneであれば10万円を超えることも珍しくありません。出来ることであれば2年なんて言わずにもっと使いたいという人も多いはずです。

そしてスマートフォンの買い替えの大きなパーセンテージを占めるのは、やはりバッテリーだと思います。性能面に関してならば、3年前のスマートフォンでも十分現役で使える性能を持つものは少なくありません。
※参考:GALAXY S8 発売日2017年6月8日 Antutuver8スコア225880点

しかし、大抵のスマートフォンは3年も使っていると機能面ではまだまだ使用出来てもバッテリーが使い物にならなくなってしまいます。そのために、まだ全然使える性能であっても数年に一度はスマートフォンを買い替えねばならならなくなるのです。


では、どうすればバッテリーの劣化の原因であるサイクル回数を減らすことが出来るのでしょうか？


それは、スマートフォンを常に充電器に繋いで使うという方法になります。

リチウムイオンバッテリーが100%を維持した場合の保存劣化の度合いについて考える

リチウムイオン電池は100%の状態を維持した場合も、劣化が進みます。
これもよく言われていることですが、これは本当の情報です。

その特性から「充電しながら寝るのは良くない」という情報がまことしやかに囁かれることとなったのです。確かに劣化するのは事実ですから。

では、100%を維持したリチウムイオンバッテリーの劣化はどのくらいの速度で進むのか？という事ですが……まず、これについてはいくら調べても信頼出来る文献を見つけられませんでした。劣化するという事実は知られているものの、その度合いについての情報はどこを探っても見つからないのです。

なので、ここからは私の憶測となりますが……まず、リチウムイオンバッテリーを搭載した無停電電源装置がOMROMから販売されています。

無停電電源装置の特性上常に充電は100%を維持しますので、この製品がどれくらいの寿命なのか？というのを調べることでバッテリーの劣化速度を逆算できます。

で、公式サイトによるとリチウムイオンバッテリー搭載無停電電源装置の期待寿命は10年との事です。

OMROM 期待寿命10年のリチウムイオンバッテリを搭載した無停電電源装置（UPS） 「BLシリーズ」を2018年6月1日より発売

これを見るに、長ければリチウムイオンバッテリーは100%を維持していても10年は持つということが分かります。

そして普通のリチウムイオンバッテリーの劣化具合に当てはめてみると、だいたいのメーカーは500サイクルをひとつの基準にしています。

この500サイクルは完全に使えなくなる訳ではなく、バッテリーの容量が半分程度に低下してしまうというものです。

OMROMの無停電電源装置の期待寿命はバッテリーがそれこそ0%になってしまうまでの時間なのか、それとも容量が半分になってしまう時間なのかは定かではありませんが、無停電電源装置の特性上恐らく前者はないでしょう。
前者であれば後半は無停電電源装置としての役割を果たせなくなってしまいますから。

それにもし前者だったとしても、それでも充電容量が半分まで低下するのに5年はかかる計算になります。

普通に毎日充電と放電を繰り返しているスマートフォンが5年も持つことは基本的にないでしょう。現に私のスマートフォンも、2～3年も経てば突如シャットダウンしてしまう程に劣化しています。
しかし、100%を維持した場合は5年経ってもまだ現役で使えるレベルの容量を維持できていることになります


また他の例として、私の所有するノートパソコンとAndroidスマートフォンは購入から2年近く充電器に繋ぎっぱなしですが、バッテリーはほとんど劣化していません。

私の経験則、そしてOMROMの無停電電源装置の説明を見るに、やはりリチウムイオンバッテリーの保存劣化はサイクル消費と比べ及ぼす影響が大幅に小さく、バッテリーの寿命を伸ばすことが可能だと言えるでしょう。


またこれだけ語れば誰でも分かると思いますが、当然夜中に充電しっぱなしにするのも殆ど問題はありません。

上で語ったようにリチウムイオンバッテリーの保存劣化の度合いはサイクル消費と比較して非常に緩やかなもの。それこそ睡眠を取っている数時間なんて数値にすれば0.01サイクルの世界、意に介する必要性すらないわけです。

80%や90%でいちいち充電をやめるなんて、労力と得られる結果を考えれば愚の骨頂ということが分かるでしょう。


更に上で説明した通り、スマートフォンのバッテリーは充電しながら使用する場合一切の放電を行いません。

なので充電しながら使用した場合、サイクル回数を大幅に減らすことが可能。結果、繋ぎっぱなしの方が何倍もバッテリーの劣化を抑えられるというわけです。


まあ現実問題常にスマートフォンを充電しながら使用するというのは現実的では無いですが、兎も角ここまで語ってきた内容が「スマートフォンは充電しながら使用するのは良くない」という情報が嘘だということの証明となります。

この真実を知っている人はとても少ない。ガジェット系のブログや公式ホームページですら嘘の情報まみれ

上で語った情報は、ネットで調べてもほぼ全くと言っていいほど出てきません。どのサイトを見ても、書いてあるのは月並みな「満充電はバッテリーを劣化させる」というものばかり。

これらの真実を書いてあるサイト、また知っている人は自分が調べた結果無に等しく、ネットや雑誌などでは嘘が真実のように、真実が嘘のように語られています。

挙句の果てには雑学系のテレビ番組は愚か、スマートフォンを製造している会社の公式サイト、キャリアショップですら真実を歪曲してこの嘘を間接的にばら撒くという始末。
(メーカーはともかく、キャリアショップの人は本当に知らない可能性が大です)

なのでこれはいけないと、この情報について自分なりにまとめてみたという事です。

ただし発熱には十分注意せよ。リチウムイオンバッテリーの大敵は45度以上の高温

スマートフォンは充電しながら使う場合「充電時の発熱」と「稼働負荷の発熱」が合わさり、普段とは比べ物にならない程の温度になることがあります。

それを防止するため、Xperia 1 Ⅱにはバッテリーへの給電を止める機能が搭載されている程です。




スマートフォンのバッテリーは、温度が高くなるにつれ急激に劣化します。
リチウムイオン電池の充電中の最高許容温度は45度前後といわれていますので、ファンやヒートシンクなどを活用し最高でも温度は40度(できれば38度)以上には上がらないようにしましょう

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因みに、発熱問題において手帳型カバーは最悪です。


手帳型ケースはハードケースや軟質系ケースが革製などの手帳に接着されていて、そこにはめ込むタイプのものが主流です。
つまりはプラスチックのケースでスマートフォンの背面を覆い、その上を更に分厚い革や紙で覆う構造となっています。

ここでスマートフォンが発熱すると、タダでさえ熱伝導率の低いプラスチックに伝わった熱を、紙や革が保温してしまうのです。

そのため手帳型ケースは本当に排熱性が最悪で、夏場ならば50度なんて平気で突破します。
そんな状態のスマートフォンを充電しながら使ったりしたら立派な爆熱スマホの出来上がり。本体のパフォーマンスも下がりますし、バッテリーも、ヘタしたら内部基盤の寿命すら縮めてしまう恐れがあります。

なので手帳カバーを使っている人は、最低でも充電中(特に夏場)やゲーム中は、ケースから外すことをオススメします。

それすらしたくないという人は、せめて手帳型ケースを閉じずに充電してください
(手帳型ケースを閉じた場合、ディスプレイのガラス部と背面部両方を覆うこととなり、熱を逃がす事が本当に出来無くなります)



バッテリーの劣化の原因は、主に充放電と発熱です。

せっかく充電しながら使いサイクル回数を減らしても、発熱の不可がかかってしまえばそれは本末転倒となり得ます。むしろ逆にバッテリーの劣化を早めてしまうことすら考えられます。


スマートフォンを充電しながら使用すれば発熱するのは当たり前なので、恐らくはこのあたりが歪曲されて「充電しながら使用するのは良くない」、となり、普段より強い発熱に「バッテリーに負荷がかかって発熱＝充放電を小刻みに繰り返している」などの想像が飛躍し嘘がまかり通る事になったのかと思います。


それに売る側としても「温度が45度以上にならないように気をつけながら充電するとバッテリーの劣化が～」なんて説明するより、「充電しながら使わないで」って書いた方が楽ですからね。満充電に関する劣化度合いの情報が恐ろしく少なかったり、メーカーがこぞって説明書に充電しながらの使用をしないように書くのもこれが原因でしょう。触らぬ神に祟りなし。






 

まとめ＆トリクル充電の劣化について

ここまで長ったらしく色々語ってきましたが、結論としましては

スマホのバッテリーは最高でも40度を下回る温度にしながら、充電ケーブルに繋ぎながら使うのが最もバッテリーが長持ちする

という至極簡単なものです。わかりやすいですね。


因みにスマートフォンのバッテリー交換の相場は10000円あたりで、データはすべて消え何日か携帯を使えなくなる場合もあります。

それなら機種を変更するまでの数年間のうちは、できれば交換なんてしたくないですよね。

なので限られたサイクル回数を、なるべく減らさないように気を付けましょう。


本当に長く使いたいスマートフォンである場合は、モバイルバッテリーの購入も視野に入れてみると良いでしょう。
モバイルバッテリーを常に繋いでいれば、充電器がない場所でもスマートフォンを100%に保ち続けられますからね。発熱には十分注意する必要がありますが。



また、まれにあまりに電力を消費する処理を行った場合、給電が追いつかなくなり充電しているのにバッテリーが徐々に減っていくケースがあります。
(Windowsタブレット等はこの例が比較的多いです)

しかし、その場合でもACアダプターから電力を貰っているという状況は変わりません。


例えば、駆動に必要とする(消費する)電力が2100mAhだったとします。
そこに2AのACアダプターを繋ぐと、ACアダプターから2000mAhが流れてきます
(実際は製品により表示と実際流れる電流には差異が生じます。)

通常なら2000mAhを充電と駆動で分け合うのですが、今回の場合は駆動に必要な電力が2100mAh。100mAh足りません。

なので電力を蓄えているバッテリーからも、電力を補ってもらうというわけです。

しかし、その場合でもバッテリーから放電される電力はたったの100mAh。
なので普段ならバッテリーが単独で2100mAh分放電しているところを、ACアダプターの力を借りることにより100mAhの放電に抑えられるのです。

事実としてバッテリーは放電している事になりますが、基盤は前提としてACアダプターから電力を貰っています。
「それでも少し足りない」からバッテリーからも電力を要求している状態なわけですが、稼働に必要な電力の殆どはACアダプターから既に配給されています。なので、バッテリーから貰う電力は本当に微々たる量となります。
（これはAndroidなどのスマートフォンの場合は常に充電表示なのでわかりにくいですが、Windowsタブレットの場合はバッテリーにカーソルを合わせると明確に「電源に接続中 充電していません」と表示されます）

つまり普段なら10時間で1サイクルのところを、10時間で0.1サイクル程度に出来るのです。

……但し、充電しているのにバッテリーが減っていくということは、いずれ完全放電してしまうリスクがあります。その点には十分気を付けてくださいね。



また、充電が完了してもバッテリーには微弱な電流を流し続けているという情報もありますので、これについても少し説明します。

リチウムイオンバッテリーは100%にしたら、その後使わなければずっと100%を保ち続けるなんてことはありません。実際には使用していなくても徐々にバッテリーは消費されていきます。これを自然放電と言います。

要はそんな自然放電で残量が減った時に、100%を維持するために微弱な電流を流し続けている、という意味で、完全に充電された後もバッテリーに電力がバリバリ送られているわけでありません。
(上でも説明したようにそんなのバッテリーが爆発します。また、スマートフォン本体のバックグラウンドの駆動にはアダプターからの電力が常に送られているので、バッテリー自体の自然放電が起こるまではバッテリーに電力は流れません。

で、肝心のリチウムイオンバッテリーの自然放電の度合いですが……みんな大好きWikipediaさんによるとこう書かれています。

使わずに放っておくと少しずつ自然に放電してしまう現象（自己放電）は月に 5% 程度で、ニッカド電池やニッケル水素電池の 1⁄5 と格段に良い。」

月に５%。
もう一度言います。月に５%ですよ？

１日にスマホのバッテリーを何％使いますか？


リチウムイオンバッテリーにはニッスイ電池やニッカド電池のようなメモリー効果はほぼありません。この程度のサイクル消費なんて、気にするだけ無駄なレベルです。





因みに今回の記事のまとめ的なものなんですが、ここまで長ったらしく書いておいてなんですが要はスマホのバッテリーはノートパソコンのバッテリーと同じようなものと思っておけばいいです。それ以上でもそれ以下でもないです。

停電時の備えとして二次電池（蓄電池）を利用する場合、通常は機器を商用電源で稼働させる一方で二次電池を機器から切り離し、微小な電流を流して満充電状態を維持する。そして、商用電源が停電で途絶えた場合には、満充電の二次電池を機器に接続して停電下でも継続して機器を運用できるようにする。

無停電電源装置や非常用電源として二次電池を使用する場合、いつ停電が発生しても対応できるよう、常に満充電に保っておく必要がある。また、ノートパソコンでも、通常は商用電源に繋いで機器を稼働させつつトリクル充電を行い、屋外に持ち出す際には満充電の二次電池で稼働させる運用を行う。ただしノートパソコン等に多く使われているリチウムイオン二次電池はあまり使用せずに100%の充電状態が続くと、劣化を早める場合があるため、注意が必要である。対象のバッテリーがトリクル充電に適しているかを確認する必要がある。

(商用電源とはざっくり言うとACアダプターです)


因みにノートパソコンはバッテリーが挿入されていなくともACアダプターのみで駆動するのに対し、スマホはバッテリーが挿入されていなければ電源を繋いでも動きません。

これについてはスマートフォンとノートパソコンの回路が違う仕組みになっているからでしょうね。このレベルの話は私も正直そこまで分かりませんが()



そして最後に、これだけは覚えておいてください。というかここまでの長ったらしい説明は全てこれを言いたいが為の前置きです。

リチウムイオンバッテリーは充電しながら放電することはできないから過充電は普通に使ってたら起こり得ない



以上です





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