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  5. バッテリーは劣化する!ムダな劣化を防ぐ4つのポイント(1/2)

バッテリーのしくみと種類

バッテリーの中には、金属や薬品が入っていて、化学反応によって電力を蓄えます。接続部の金属や内部の薬品などがダメージを受けると劣化してしまう、というわけです。最近のパソコンやスマートフォンで、一般的に使用されているのは「リチウムイオン電池」です。正極(+)にリチウム金属酸化物を使い、負極(−)にはグラファイトなどの炭素材を使っています。

リチウムイオン電池はエネルギー密度が高いことが特徴で、コンパクトな電池の中に、たくさんの電力を蓄えることができます。また、メモリー効果(使い切っていない状態で充電を繰り返すと、一時的に見かけ上、使用可能な容量が減少する現象)が発生しないため、ノートパソコンやスマートフォンなどのモバイル機器に広く利用されています。

バッテリーの種類

充電式のバッテリーには、リチウムイオン以外にも、ニッケル水素、ニッケルカドミウムなどの種類があります。それぞれの特徴を見てみましょう。

バッテリー 素材 特徴 用途
ニッケルカドミウム(ニッカド) 正極に水酸化ニッケル、負極にカドミウムを使用 大電流を安定して取り出せる 電動工具、コードレス電話、ハンディ掃除機など
ニッケル水素 正極に水酸化ニッケル、負極に水素吸蔵合金を使用 ニッカドの倍以上の電池容量 充電式電池、電気自動車など
リチウムイオン 正極にリチウム金属酸化物、負極にグラファイトなどの炭素材を使用 エネルギー密度が高く、電圧も高い(小型化しやすい) ノートパソコン、スマートフォンなど

充電できるバッテリーにも実は寿命がある

そんな充電式バッテリーにも寿命があり、長く使ううちに充電可能な電力量が減ってしまいます。その分、パソコンやスマートフォンを利用できる時間も短くなります。

使い方にもよりますが、リチウムイオンバッテリーの場合、500回くらい充電と放電を繰り返すと、寿命に近づくと言われています。毎日充電する使い方なら、約1年半から2年くらい経過すると、バッテリーの交換を検討する時期となるでしょう。充電可能なバッテリーも、ある意味消耗品と言えるのです。

バッテリーをいっぱいに充電した状態のことを「満充電」といいます。充電と放電を繰り返すと、徐々に満充電にしたときの容量が減っていきます。これをバッテリーの劣化といいます。

下の例では初期の満充電容量が1000mAhのバッテリーが、500回の充電と放電を繰り返すと、750mAhに減っていることを表しています。さらに700回繰り返すと600mAhに減っています。

バッテリーの劣化を表したグラフ

充電トラブルやバッテリーの劣化 その原因と対策は?

長期的な使用で劣化する以外に、使い方が原因で通常の使用より早く寿命を迎えてしまうことがあります。原因と、対策方法を知っておきましょう。

1.満充電(残量100%の状態)での保存

対策:電源アダプターをつないだままにしない

電源アダプターをつなぎっぱなしにしていると、「満充電保存」と呼ばれる状態になります。劣化の原因ですので、電源アダプターをつないだまま残量100%の状態での使用・放置は控えましょう。

2.残量0%状態での放置

対策:残量が0%の状態で放置しない

満充電状態がバッテリー劣化の原因になる一方で、「過放電(残量0%の状態)」もその原因になります。バッテリー残量が0%の状態で長期間放置すると、内部の素材が劣化する場合があります。久しぶりに使おうと思ったのに充電ができない、となると困りますよね。使わないことが、反対に劣化を促進してしまう恐れがあるのです。

対策は、バッテリーが0%の状態で放置しないことです。0%になった場合はすぐに充電するのはもちろん、しばらく使わない場合にも定期的に充電し、残量が30〜50%ある状態をキープするようにしておきましょう。

3.高温の環境

対策:バッテリーを高温の環境にさらさない

リチウムイオン電池の最高許容周囲温度は、約45℃といわれています。高温の環境に置くと、それだけで電池の劣化が進みます。例えば、直射日光下の車のダッシュボードや暖房の前に放置してしまう、などです。スマートフォンでも、充電をしながらフルセグでテレビを視聴するなどで、45℃を超えてしまうこともあるのです。

長く使い続けるために、ぜひ以上の対策を心がけましょう。

ずっと充電しているのに100%にならないときは

この場合、劣化による「セルバランスが崩れた状態」が考えられます。

バッテリーパックの中には、小さなバッテリー(セル)が小分けされて入っています。繰り返し使ううちに、セルによって残量に差が出るなど、バランスが崩れてしまうことがあるのです。そうなると、残量が多いセルが満充電になったところで、充電が止まってしまいます。このため、バッテリー全体では充電の余地があっても、それ以上充電できないと判断されてしまうのです。

次のページでは、FMVに搭載しているアプリ「バッテリーユーティリティ」で、劣化の対策をする方法をご紹介します。