iPhoneでも使われているリチウムイオンバッテリーの充電サイクルを正しく理解することが、効率よい充電につながりバッテリー寿命を延ばす鍵となる!

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iPhoneなどのスマートフォンや携帯電話、パソコンなどあらゆる機器に現在主流で使われているリチウムイオンバッテリー

電力密度が高く、軽量で駆動時間が長いのが特長です。

また、フル充電と放電のサイクルを繰り返す必要がなく、いつでも継ぎ足し充電ができ便利なのは普段スマートフォンや携帯を使っている方ならご存知のはず!

そんな便利なリチウムイオンバッテリーですが、1回の充電サイクルを完了する度にバッテリー容量はわずかに減っていきます。

Apple公式サイトによると、充電段階と充電サイクルについて理解することがバッテリー寿命を延ばす一番のポイントとなるようです。

 

リチウムイオンバッテリーの特性を正しく理解しよう!

iPhoneなどで採用されている充電池は、リチウムイオン電池を小型軽量化したエネルギー密度が高い『リチウムポリマーバッテリー』が使われています。

電池としての原理は『リチウムイオン電池』と変わらず、充電方法も同じです。

Appleの公式サイトに『リチウムイオンバッテリー』について詳しく解説されたページがあります。

 

リチウムポリマーバッテリーの充電段階

iPhoneなどに採用されている『リチウムポリマーバッテリー』の充電には、第1段階にあたる高速充電と第2段階にあたるトリクル充電があります。

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(画像引用:Apple公式サイト

 

スマートフォンやタブレット端末を持っている方は感覚的に分かるかと思いますが、充電の際、バッテリー容量の80%ぐらいまでは結構早く充電されるのですが、そこから100%まで完全に充電されるには結構時間がかかります!

これが、第1段階の『高速充電』と第2段階の『トリクル充電』にあたります。

ここで『トリクル充電』とは、バッテリーの特性に負荷や影響を与えない程度の微弱な電流を継続的に与えることによって行われる充電のことです。

大部分のリチウムイオンポリマーバッテリーの充電は、デバイスのバッテリー容量の80%まで高速充電した後、トリクル充電に切り替わります。充電中に使用していない場合、iPodは容量80%までの充電に約2時間、完全充電までにさらに2時間かかります。リチウムイオンバッテリーはすべてフル充電が可能ですが、定められた充電回数以上は充電できません。

引用:Appleリチウムイオンバッテリー

 

実際にiPhone充電時の『電流』の変化を計測してみました!

iPhoneの電池残量が完全に0%の状態から100%に充電されるまでの『電流』の変化を『USB電流&電圧チェッカー』を使って計測してみました。

計測に使用した『USB電流&電圧チェッカー』の詳細はこちら!

 

電池残量0%の状態から充電開始

iPhoneに給電される電流は0.93A。

これが、第1段階の『高速充電』にあたります。

電池残量が80%付近回復するまでこの電流値はほぼ変わりませんでした。

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電池残量が80%付近(トリクル充電に切り替わる)

iPhoneの電池残量が80%付近まではほぼ一定だった電流値が、ここから少しずつ減少していきました。

これが第2段階にあたる『トリクル充電』に切り替わったということです。

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電池残量が100%付近まで回復

iPhoneの電池残量がほぼ100%まで回復した時点の電流値は0.13A。

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以上、上記の表にあるようにリチウムイオンバッテリーの充電には、『高速充電』と『トリクル充電』の2段階あることが確認できました。

この特性を正しく理解することで、例えば充電に時間がない時などは充電時間の遅い『トリクル充電』は避け、80%付近で一旦充電をやめ容量が減ったらまた充電時間の早い80%付近まで充電するといった活用ができそうです!

 

充電サイクルについて!

Appleの公式サイトによると、iPhoneのバッテリーはフル充電/放電サイクルを500回繰り返すと、完全に充電しても元の容量の80%までしか充電できなくなります。

ここで重要なのが、フル充電/放電サイクルとは充電した回数ではなく、トータルで100%充電(フル充電)した回数を1回分としてカウントするということ!

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(画像引用:Apple公式サイト

 

例えば、iPhoneを使用してバッテリー容量の50%を消費し完全充電したとします。

そして翌日、同じように50%の容量を消費し完全充電。

この場合、充電した回数は2回ですが「充電サイクル」は1回(50%の充電+50%の充電=1回のフル充電)とカウントされます。

そしてiPhoneの場合、この充電サイクルが500回を超えると元の容量の80%までしか充電できなくなってしまいます。

 

「充電段階」&「充電サイクル」を正しく理解しバッテリーと上手く付き合おう!

以上をまとめると、リチウムポリマーバッテリーの充電には2段階の「充電段階」があります。

【充電段階】

  • 第1段階:高速充電(0~80%)充電に約2時間かかります。
  • 第2段階:トリクル充電(80~100%)さらに約2時間の充電時間がかかる。

 

さらに、「充電サイクル」があるということ。

【充電サイクル】

  • iPhoneの場合、「充電サイクル」が500回を超えると元の容量の80%までしか充電できなくなってしまう。
  • ここで「充電サイクル」とは充電した回数ではなく、トータルでフル充電(100%)した回数であるということ。

 

これらのリチウムイオンバッテリーの特性を正しく理解していれば、バッテリーを効率よく充電するなど活用ができますね!

例えば、充電に時間がない時などは高速充電される80%で一旦充電をやめ、容量が減った時点でまた80%付近まで継ぎ足し充電するといった充電時間の短縮などに活用ができます。

継ぎ足し充電ってあまり良くないイメージがありますが、実はバッテリー劣化につながる充電サイクルとは、充電した回数ではなくトータルでフル充電した回数であることを正しく理解していれば効率よい充電につながり結果的にバッテリー寿命を延ばすことにつながりますね!

 

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