テクノロジー
バッテリーが劣化する理由
スマホも、イヤホンも、スマートリングも、バッテリーにためられる量は年ごとに少しずつ減っていきます。その一部は誰にも避けられない化学の問題で、一部は充電のしかたや機器を置いておく場所の問題です。リチウムイオン電池を劣化させるものと、役に立つことを説明します。
要点:リチウムイオン電池は2つの形で劣化します。充電と放電を繰り返す使用によるものと、棚に置いたままでも進む時間によるものです。熱はどちらも早め、高い充電状態で置いておくと、時間による劣化が早まります。Apple は、自社製品に理想的な温度範囲として16〜22°Cを挙げ、35°Cを超える温度ではバッテリー容量が恒久的に損なわれるおそれがあると注意を促し、半分程度まで充電した状態での保管を勧めています。寒さがバッテリーのもちを縮めるのは、寒い間だけです。
2種類の劣化
バッテリーは使うことで劣化します。充電と放電のたびに、内部で小さな、元に戻らない変化が起きるからです。メーカーがバッテリーの寿命をサイクル数で数えるのはそのためで、1サイクルは、満充電1回分の容量を使ったことに相当します。バッテリーは時間によっても劣化し、エンジニアはこれをカレンダー劣化と呼びます。引き出しにしまったままのバッテリーも容量を失い、その速さは、どれだけ温かいか、どれだけ充電されているかによって決まります。
熱は、長く残るダメージを与える
Apple のバッテリーに関する助言は、要点がよくまとまっています。Apple製品は幅広い温度で動作し、16〜22°Cが理想的な快適ゾーンです。35°Cを超える温度ではバッテリー容量が恒久的に損なわれるおそれがあり、高温の中で充電するとさらに傷むことがあり、暑い場所に保管するだけでも、元に戻らないダメージを受けることがあります。一方、寒いところではバッテリーのもちが短くなることがありますが、バッテリーが温まれば元に戻ります。
よくある高温の場所は、夏の車内、日の当たる窓辺、そして充電中に熱くなる機器です。Apple は、充電する前にケースから出すよう勧めています。
満充電は、休ませるのに向いた状態ではない
Keil らは、3種類のリチウムイオン電池セルを、空から満充電までの16段階の充電状態で、さまざまな温度のもとに保管し、それぞれがどれだけ容量を失ったかを測りました。容量の低下は、充電状態に応じて単純に大きくなったわけではありませんでした。いくつかの平らな区間に分かれて現れ、広い範囲で同じくらいの低下になったのです。保管中の主な原因は、セルが高く充電されているときに速く進む、黒鉛電極での副反応でした。著者たちの結論は、バッテリーを長もちさせるには、高い充電状態での保管を避けること、というものです。
多くのスマホやノートパソコンにある、80%前後で充電を止める設定や、ふだん充電器から外す少し前に充電を終える設定は、この考え方に基づいています。
空っぽも、よくない
Apple によると、バッテリーが空の状態で保管した機器は深放電状態に陥り、バッテリーが充電を保てなくなることがあります。一方、満充電のまま長いあいだ保管した機器は、容量が一部失われることがあります。長期保管について、Apple は50%前後の充電、32°C未満の涼しく乾燥した場所、そして6か月ごとに50%まで充電し直すことを勧めています。
役に立つ習慣
- 熱から遠ざける:夏の車内、直射日光、そして熱がこもるケースに入れたままの充電に注意します。
- 何日も満充電のままにしない:機器で充電の上限を設定できる場合です。
- 空のまま保管しない:長く使わないときは、半分くらい充電しておきます。
- 寒さは気にしない:機器を温めれば、短くなったバッテリーのもちは戻ります。
小さなバッテリーも、化学は同じ
スマートリングやイヤホンのバッテリーは、スマホのもののごく一部ほどの大きさしかなく、頻繁に充電され、温かい肌に触れたまま身に着けられます。そのため同じルールが当てはまり、よくできた充電ソフトウェアはさらに大事になります。スマートリングのバッテリー持続時間(英語)。Lychnos Ring の設計目標は1回の充電で4〜7日で、これから測定します。Alkyon は、家の中を飛ぶコンパニオンとして私たちが構想しているコンセプトで、空になったバッテリーをドックが充電済みのものと交換するよう設計しています。バッテリーを交換するドック(英語)。
出典(2026年11月4日閲覧):Apple「batteries: maximizing performance」。Keil ほか「calendar aging of lithium-ion batteries」Journal of The Electrochemical Society、2016年。一般的な情報です。
よくある質問
スマホを満充電のままにしておくのはよくないですか?
リチウムイオン電池を長いあいだ満充電のままにしておくと、時間による劣化が早まり、熱があるとさらに悪くなります。長期保管について、Apple は半分程度の充電を勧めています。日々の使い方では、80%前後で充電を止める設定が同じ考え方に沿っています。
寒さはバッテリーを傷めますか?
寒い間はバッテリーのもちが短くなりますが、Apple によると、その影響は一時的で、バッテリーが通常の温度範囲に戻れば性能も戻ります。長く残るダメージを与えるのは熱です。