短い答え:はい。
長い答え:はい。主な理由は熱です。
この記事では、バッテリーの寿命を保つためにデバイスを充電する最善の方法を探ります。バッテリーの劣化だけを理由に、早すぎるタイミングで新しいデバイスを買う必要がなくなるようにしましょう。
なぜワイヤレス充電はバッテリーに悪いのか?
私のワイヤレスモバイルバッテリーは、オーストラリアの暑さのせいだけでバッテリーが膨張してしまいました。面白いですよね?
熱
ワイヤレス充電は、ケーブルを使う場合よりもはるかに多くの熱を発生させます。それは単純に、エネルギーの伝達が直接的で密閉されていないからです。(誰かを平手打ちしたり殴ったりすることを考えてみてください。より集中した衝撃です。)そのため、エネルギー伝達の過程でより多くの電気が失われます。エネルギー自体は消えることはなく、常に別の形に変換されます。電気の場合、それは熱です。
なぜ熱はバッテリーやスマートフォンに悪いのか?
持つと温かくて少し不快に感じるという事実だけでなく、バッテリーだけでなくスマートフォン自体の劣化も早めます。
| 影響 | 説明 | よくある問題 |
|---|---|---|
| 劣化の加速 | 温度が上昇すると、リチウムイオンバッテリー内のすべての部品の劣化速度が高まります。 | バッテリーの寿命と容量の低下。 |
| 不均一な劣化 | セル内でわずか 3 °C の温度勾配でも、バッテリーの劣化を 300% 加速させる可能性があります。 | バッテリー部品の不均一な経年劣化により、性能問題が発生。 |
| 熱暴走のリスク | 高温は熱暴走を含む安全上の危険につながり、火災を引き起こす可能性があります。 | 極端な場合、バッテリーの膨張、ガス放出、爆発の可能性。 |
| 電極と電解質の劣化 | 高温はバッテリーの電極と電解質の劣化を加速させ、バッテリー容量の低下を招きます。 | 時間の経過とともにバッテリー容量と効率が低下。 |
急速充電はバッテリーに悪いのか?
熱がバッテリー劣化の主な要因なら、急速充電を使うべきなのでしょうか?
上で話したように、熱はバッテリーを劣化させます。急速充電はより多くのエネルギーを扱うため、伝達中により多くの熱を発生させます。急速充電器につないだ電子機器に触れればわかると思います。対照的に、低速の充電ケーブルでデバイスを充電すると、発生する熱は少なくなります。したがって、急速充電はバッテリーにとって益よりも害の方が大きいのです。
しかし、充電が永遠に終わらないのは誰も望みません。特に最近は大容量バッテリーを搭載しているので、それは現実的ではありません。
なので、私にとって、そうと知った上での理想的な方法は、20% 以上を保ち、急速充電器で 70%〜80% 程度まで充電することです。リチウムイオンバッテリーは 80% を超えて充電してはいけません。なぜなら、高い充電状態もバッテリーを劣化させるからです。
バッテリー内のストレスは劣化速度に影響する(80% 以上)
| 要因 | 劣化への影響 | よくある問題 |
|---|---|---|
| 高い電圧ストレス | バッテリーを高い充電状態(SoC)に保つとセル電圧が上昇し、バッテリー材料を劣化させる化学反応が加速します。 | 容量の低下、内部抵抗の増加、安全上の危険の可能性。 |
| カレンダー劣化 | バッテリーは使用していなくても時間とともに劣化します。これはカレンダー劣化と呼ばれるプロセスです。この劣化は SoC が高いほど顕著になります。 | 容量の減少、自己放電率の増加。 |
| 熱の影響 | 高い SoC レベルは充電・放電サイクル中の発熱を増やし、バッテリーの摩耗をさらに促進します。 | 劣化の加速、熱暴走の可能性。 |
*高い充電状態とは、最大容量に対して 80% 以上の充電を保持しているバッテリーを意味します
では、バッテリー劣化だけを理由に新しいデバイスを買う必要がないように、バッテリー寿命を延ばすにはどうすればよいのでしょうか?
バッテリー寿命を保つ最適な充電方法
これまでにわかったことをまとめると、低速充電は大容量バッテリーの現代では理想的ではありません。高い充電状態はバッテリーに悪いです。ワイヤレス充電はより多くの熱を発生させます。
したがって、私が思う最適な充電方法は:
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急速充電ケーブルを使ってデバイスを 80% までだけ充電し、20% を下回らないようにする。
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ワイヤレス充電器を使わない。
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可能な限りデバイスを涼しい環境に置く。
実際の結果
私は MacBook M2 Air を新品で購入し、この充電方法を使っています。もうすぐ 1 年になります。
同じモデルを使っている他の人のデバイスのバッテリー健全性をオンラインで確認すると、これはほぼ最良の結果だと思います。私は急速充電の USB-C を使い、ほぼ常時接続しています。ただ、ベッドで使いたいときはプラグを抜いて、それを毎晩行っています。
MacBook で最適な充電を実現するために、私は ALDante というソフトウェアを使ってノートパソコンの充電範囲を制御しています。
最大充電制限を常に 70% に設定し、MacBook は 95% の時間プラグを接続しています。
ALDante は macOS 向けの FOSS ソフトウェアで、オープンソースかつ無料です。プロ版もありますが、私は無料版で問題なく使っています。最新版はこちらからダウンロードできます。
新しい iPhone では、バッテリー設定で最適化された充電オプションを切り替えられます。
Android については、まあ、多くのオプションと細かい調整ができると思います。
以上です。読んで楽しんでいただき、デバイスをより上手に活用してみてください。デバイスを長持ちさせることでお金を節約できるだけでなく、環境にも優しくなります。 : D
Peace.
出典:
- Effect of Temperature on the Aging rate of Li Ion Battery Operating above Room Temperature | Scientific Reports ↗
- Effect of thermal gradients on inhomogeneous degradation in lithium-ion batteries | Communications Engineering ↗
- Deep Dive: Lithium Ion Batteries and Heat ↗
- Comprehensive Study on Thermal Characteristics of Lithium-Ion Battery With Entropic Heat
- BU-808b: What Causes Li-ion to Die?
- Battery Degradation: Maximizing Battery Life & Performance ↗
- Lithium ion battery degradation rates? - Thunder Said Energy ↗