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携帯電話でリチウムイオンバッテリーの寿命を長持ちさせる メモリー効果と充電回数


 リチウムイオン電池の寿命を長持ちさせるのは、使い切って満充電?継ぎ足し充電?と重なる部分があるのですけど、当時見たのはノートパソコンについてが中心でした。

 同じリチウムイオン電池(リチウムイオンバッテリー)ですから、注意事項も当然同じだと思うのですけど、携帯電話を中心としたものでも一つ書いておきます。

 ノートパソコンの場合は最近だとバッテリーを長持ちさせるようなソフトがあるものの、携帯電話だとそういう調整が難しいですし、何か良いアドバイスはないものかなぁというのもあります。


●メモリー効果について

 前回とも重なりますが、リチウムイオン電池の場合、メモリー効果はあまり気にしなくて良いようです。

 教えて!Ziddyちゃんでは、
ちょっと使っては充電すると(繰り返すと)「メモリー」と呼ばれる現象がおきます。バッテリーが少し減ると「もう、無くなった」とバッテリーが勘違いして、それ以上の容量が入らなくなります。あと、電源を入れたり切ったりを、くりかえすと減り易くなります。ご注意を。

 と最初の方が書いていますが、残りの回答者らが否定しています。
最近メモリー効果という言葉が一人歩きしているようで。

リチウムイオン充電池ではメモリー効果が起きないというのが、関連業界
での共通した理解です。

No.3のご回答の通り、携帯電話に使用されるリチウムイオン電池ではメモリー効果は発生しません。

 今回最も信頼できそうだったベイサンというリチウムイオンバッテリーのメーカーでも、"そもそもリチウムイオン電池はメモリー効果がない"としていました。

 ベイサンの別ページでは、より詳しく書かれています。
ニッカド電池やニッケル水素電池が多用されていた時代にはメモリー効果は頭痛の種でした。特にニッカド電池ではメモリー効果が発生してしまったセルは完全には回復のしようがなく、ずいぶん気を遣って電池を使っていました。

メモリー効果とは

ニッカド電池やニッケル水素電池を放電する際に、充分に電池電圧が低下する前、すなわち容量をある程度残した状態で放電を中止し、再度充放電を行うと、初回に放電を中止した付近で少し電圧が低めに推移するようになります。特に、放電を毎回放電途中の同じ付近で中止していると、この傾向は顕著になってきます。その後放電を止めずに継続すると毎回放電を中止した付近においてくびれたような電圧挙動になります。このように、電池が浅い深度の放電を受けた経歴を記憶(メモリー)していることから、この現象をメモリー効果現象と呼んでいます。

 しかし、リチウムイオン電池の場合には、"どのような評価を行ってもメモリー効果が見出せません"とのことです。

 ただ、注意事項はありましたので、後ほど記載します。


●充電回数について

 先の教えて!Ziddyちゃんでは、

リチウムイオン電池を使った携帯電話で継ぎ足し充電が好ましくないとさ
れているのは、バッテリーの寿命に影響するもののひとつに、生産されて
からの充電回数があるためと、満充電状態がバッテリーにとって好ましく
ない状態であるからです。

長持ちさせるコツですが、こまめに充電するよりなるべくまとめて充電し、"充電する回数を減らす"ことと、"充電中は電源を切っておく"の2点です。

 とありました。

 しかし、バッテリーを長持ちさせるためにによると、
携帯電話の電池を「全て使い切ってから充電する」のを勧めるのは間違いです。

というのも、リチウムイオン充電池には、「大深度の充電で劣化する」という特性があるからです。

電池のスペックにある「寿命:約500回充電」というのは大深度の場合です。

浅い充電の場合は1回に数えません。

リチウムイオン充電池のメモリー効果はほとんど無視できるものです。

ですから、少し使って浅い充電をするのは、わずかなメモリー効果や充電回数の増加を差し引いても、「深い充電をするよりはマシ」なのです。

 としており、判断が異なっているようです。

 継ぎ足し充電が何か悪い気がする……というのは、別の理由であり、次に出てきます。


 次に行く前にベイサンも見ておきますが、
メーカーが発表しているリチウムイオン電池(単セル)の寿命は、300サイクルでおおむね70~80%、500サイクルでおおむね50~70%となっています。

(中略)

サイクル試験は充電2.5時間、充電から放電に切換の際1時間のキープ、放電1時間として、1サイクルに4.5時間かかります。 300サイクルは約2ヶ月で終わってしまいます。

 となっています。

 放電1時間だと電池が空になっていないような気もしますので、「深い充電をするよりはマシ」も素直には受け止め難いです。

 充電回数については判断しきれず、保留ということにさせてください。(なお、リチウムイオン電池の寿命を長持ちさせるのは、使い切って満充電?継ぎ足し充電?でやったノートパソコンの場合は、電源繋ぎっぱなしで容量半分くらいをキープが長持ち戦略でした)


●満充電と温度(熱)について

 先のバッテリーを長持ちさせるためにでは、
携帯電話では実使用において、満タンのまま放置することはあまりありません。

なぜなら、完全に電源を落とす人はあまりいないし、待ち受け中でも電力を消費するからです。

 としていました。

 しかし、ベイサンでの見解は異なるようです。
実使用では、携帯電話では1年間で、かつ、この間ほとんど満充電状態にあることになります。 劣化の要因はサイクルの他に、ほぼ満充電状態での長期保存という条件が加わります。この保存は温度条件によっては大きな劣化をもたらします。パソコンでも、多くのユーザはACアダプターで使用する際も電池パックは接続したままで、電池パックは常に満充電状態になることになります。具体的な例については【12.メモリー効果と継足し充電】をご参照ください。要は、満充電状態で高温の保存が、リチウムイオン電池は非常に有害であるということです。

 ベイサンの別ページではもう少し詳しくあります。
リチウムイオン電池では、どのような評価を行ってもメモリー効果が見出せません。したがって、データの上からはどのような継ぎ足し充電を行っても構わないことになります。しかし多くの人が、「リチウムイオン電池で継ぎ足し充電をやっていると電池の劣化が早いようだ」といいます。

リチウムイオン電池は保存状態により劣化の程度が変化します。満充電に近く、保存温度が高いほど容量劣化が大きくなります。 たとえば充電量が30%以下で、保存温度が15℃以下であれば、1年間の保存でも数%の容量劣化で収まります。 一方、満充電で45℃で保存すると、6ヶ月でも場合によっては60%程度の容量レベルにまで劣化することもあります。

例えば携帯電話を自宅で毎晩充電器に乗せる人は、携帯電話の電池をほぼ常に満充電状態にしていることになります。このような状態で、夏季に外出したり、自動車のダッシュボードに放置したりすると、電池は高温状態で保存されることになります。このような状態が継続して、次第にセルの容量劣化が進むことが、上記のような印象の原因ではないかと考えられます。

 この温度に関する見解は先のバッテリーを長持ちさせるためにでもほぼ同様であり、

"携帯でWebなどを使うとCPUが発熱して、結構な熱さになりますが、熱も充電池には大敵"

"Webやゲームをしながら充電する人=熱で電池が劣化"

 としていました。


●携帯電話のバッテリー(電池)を長持ちさせるには?

 じゃあ、具体的にはどうすればいいのでしょう?

 ベイサンでは以下のようにまとめていました。



1.過電圧充電、大電流充電、大電流放電を行わない。
2.深放電を行わない。
3.保存は極力充電量を少なくし、低温で保存する。

1と2は製品が出来上がった状態で決まってしまっており、ユーザが制御することはできません。
3はその気になれば対策することができそうです。しかし、充電量を減らすということは、機器の使用時間が減ることです。 これは大容量電池に充電して、長時間残量を気にすることなく機器を使用したい、という要求に反することです。 低温で保存することは、例えば使わないときに電池パックを冷蔵庫に入れることではありません。このような事を行うと、 冷蔵庫から出したときに結露が発生し、ショートを起こすこともあります。また、電池は0℃以下では容量が低下します。

上記の条件で唯一できることは、電池を高温の場所に放置しないということです。
例えば、携帯電話やノートパソコンなどリチウムイオン電池使用機器を自動車のダッシュボードに放置しないとか、 暖房器具の近くに放置しないということは、電池の長寿命に効果があります。

 ポイントは「高温の場所に放置しない」ですね。

 その他、その前で出てきたものだと、同じく熱の関係で「充電中は電源を切っておく」でしょうか。


 個人的にはノートパソコンの対策に倣うのであれば、満充電になる前に充電をやめるというのもアリな気がするのですけど、やはり充電回数を重ねることで容量の劣化が進むのかもしれず、良くないのかもしれません。

 普通に利用して上記のことだけ気をつけていれば十分でしょうか。


追記:真夏の[都市伝説]を科学する(2011.08.15 日刊スパ)では、こうありました。

「繰り返し充電することによる『サイクル劣化』。一般的に5000回の充放電で80%程度まで容量が劣化すると言われています。また満充電や、充電されていないカラの状態で放置しておくのも、『保存劣化』という容量劣化を招きます。長時間使わない時は電池残量が3~8割程度で保存するのがベストです」(KDDI広報部)

 "長時間使わない時は"ですが、やはり中程度の電池残量にするのが良いようです。でも、携帯電話って細かい表示がないから、よくわからないですよね。


(2013/7/2追記:メールをいただきました、ありがとうございます。(改行は変更しています)

"メモリー効果が発生しにくいのは通常の使い方であって使用する範囲を超えた状況下は想定されていない。
発生しにくいだけでメモリー効果は存在しているのは有志の実験結果など調べれば明白でそんな営業技術の言葉をそのまま鵜呑みはよくないとおもいますね。
(中略)論理的な解釈は想定内の状況下でのみ成立することを理解してください。"

 想定内・想定外の具体的な状況がわからないのですけど、「想定外」な状況なんですから普通の使い方をしていれば、継ぎ足し充電と使いきり充電との間での優位性は変わらないのでは?と思います。逆転するんだったら、電池がわざと消耗するやり方をメーカーが推奨しているということになります。
 あと、「営業技術の言葉」というのは、携帯電話会社がどの電池を採用するかを考えているわけでないので、一般人には関係無さそうです。たぶん今の携帯電話は皆リチウムイオン電池ですよね。選択しようがありません。
 他の形式との電池との優位性が逆転するのであれば、結果的に不利益を受け続けてきたことにはなるんですけど、そういう話なんでしょうか?)


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