スマートフォンのバッテリー劣化。
これは長くスマートフォンを使う人にはとても気になる問題。
かくいう私自身も、3~4年はスマートフォンを使っている(2年メイン、その後の2年は遊びで、など)ので、バッテリーの劣化はとても気になる問題。
どう使えばバッテリー劣化が防げるのか。
今まで3年ほど研究してきたが、科学的根拠とともに答えが見つかったのでこの記事で細かく書いておくことにした。
ちなみに、この記事では(前半を除いて)究極を求めた結果を書くことを目的としている。実用的かどうかは個人差があるとここで宣言しておこう。
前半は誰でも出来ることなので、バッテリーを長持ちさせたい方は読んでみて欲しい。
ちなみにこの記事では、
AccuBattery
ACCA(root化必須)
というアプリを使う。
root化はしなくても、AccuBatteryは使えるので、バッテリー管理が出来る。
もしスマートフォンをroot化してACCAを入れたら、完璧にバッテリー管理が出来るようになる。
また、今使っているスマートフォンに、最大何%まで充電する、という設定があれば、それも利用してほしい。
- スマートフォンのバッテリーとは
- 重要 スマートフォンのバッテリーの使い方について
- ここも重要 スマートフォンバッテリーを最も効率的に充電、使用する方法について
- このように充電すべし 少しでもバッテリーに負荷をかけない充電方法
- ここまでやる人はまずいない 究極のリチウムイオンバッテリーの保護方法
- root化してるならこれを入れよう ACCAでAndroidスマートフォンのバッテリーを究極に管理する
- ACCA設定の詳細
- バッテリー保護のまとめ
- (いちはやく結果だけ知りたい方はここを見て)最後のまとめ。バッテリー劣化からの保護で優先する順序はこれ！
- ここで、ひとつわからないこと(誰か知っていたら教えて)
- おまけ 2021年8月9日現在のMi9T(davinci)のバッテリー容量とACCA設定
スマートフォンのバッテリーとは
さて、この記事を見る皆さんはきっと知っていると思うが、スマートフォンの二次電池にはリチウムイオンバッテリーが使われている。
このリチウムイオンバッテリーは、過去に私たちが利用してきたニッカドバッテリーやニッケル水素バッテリーとは違う特性を持っている。
重要 スマートフォンのバッテリーの使い方について
もうここは簡単に言いきってしまうが、リチウムイオン電池は、使い切ってから充電しなくても良い。というか、使いきならないほうが良い。そして、100%まで充電しないほうが良い。
基本的には、スマートフォンのバッテリーは20-80%の間で使用するほうが良いと言われている。
これは正しいかどうかと言えば、正しい。この情報は間違っていない。
ここで、すでに結論は出てしまった。ではこの記事の意味はこれで終わりかといえばそうではない。
なぜか。
ここも重要 スマートフォンバッテリーを最も効率的に充電、使用する方法について
先程、スマートフォンのリチウムイオンバッテリーは20-80%で使用することは間違っていないと書いた。
しかし、この方法のみでは完璧とは言えないのだ。
まず、リチウムイオンバッテリーは室内の温度とバッテリー本体の温度が適切でないと劣化してしまうからだ。
室内の温度はどんなに暑くても45℃まで。もちろん、スマートフォンを充電中に置いておく場所自体も、当然45℃以下でなければならない。なので、日が当たる机の上とか、車内ダッシュボードの上などは高温すぎるに違いない。
逆に、冬は最低温度0℃以上でないといけない。気温が高いときと同じように、スマートフォンを置いておく場所も0℃以上ということだ。
しかもこの条件、最低限この温度の範囲内で、という意味である。この温度であれば完璧である、という意味ではない。
もう少し具体的な話をしよう。
実は室内の気温よりももっと大切なことがある。それは充電するスマートフォン内部のバッテリー自体の温度だ。
バッテリーの充電時の温度に関しては、いろいろな意見があるようだが、私の結論としては15-25℃が最適と思われる。
この温度、冬ならまぁこのぐらいの温度で充電出来ているかもしれない。
しかし、冬以外はたいてい充電中のスマートフォンのバッテリー温度は30℃を超えていることが多いのだ。
冬でも急速充電をしていると、30℃くらいになることは普通にある。冬でさえも、充電中はリチウムイオンバッテリーにダメージを多く与えていることがあるのだ。
ではどうしたら良いのか。
このように充電すべし 少しでもバッテリーに負荷をかけない充電方法
リチウムイオンバッテリーに負荷をかけない条件をここまで書いてきた。
ここからは、よりバッテリー自体に負荷をかけずに充電する方法について書いていく。
まず、このアプリを入れる↓
このアプリで充電速度、バッテリーの温度、バッテリーの劣化度合いが確認できる。
そして、
最低限の条件
・充電開始は、80%を下回ってから始めること(もっと言えば50%以下の方が良い)
・充電して良いのは80%まで
・部屋の気温は0-45℃
であった。
次に、更に良い条件は先に上げた3点に加え、
・バッテリー自体の温度が15-25℃を維持出来るように充電すること(真夏は30℃以下で出来る限り25℃に近づけて欲しい)
である。
これがかなり大切で、ここまで守れればバッテリーの劣化はかなり防ぐことが出来る。
ただ、このバッテリーの温度管理については充電時にスマートフォン周りの環境を整えるしか方法はない。
夏であれば冷房の効いた涼しい部屋で、スマートフォンをサーキュレーターの上に置いて充電を開始すればいい。この時、あまりに暑い室外から来てすぐにスマートフォンを冷やすと、スマートフォン内部が結露することになるので気をつけなければならない。
次に冬であれば、まずスマートフォンバッテリー自体の温度を確認するところから始めなければならない。急速充電する場合はバッテリー温度が10℃くらいあれば問題ないと思う。ただし、実は急速充電もリチウムイオンバッテリーに大きなダメージを与える原因になってしまう。最も保護を優先するなら急速充電は避けたほうが良い。
ということで、バッテリー温度が15℃前後なのを確認し、充電を開始する。このとき、充電を開始するとバッテリーの温度が上がっていくので、25℃を超えないように監視することも重要。
もうすでに面倒になってきただろう。そして、普通に出来るバッテリー保護はここまで。ここから先は、遊びでやるぐらいしか出来ないぐらい面倒な手順を踏むことになる。
完全なるマニアの領域と言っても良いかもしれない。正直言ってここまでしてきた話は、まぁ普通の人でも出来る程度の面倒臭さだったが、ここからは究極のバッテリー保護だけを考えた方法である。
この先は、読みたい方だけが読んで欲しい。
ここまでやる人はまずいない 究極のリチウムイオンバッテリーの保護方法
さて、ここまでついてきてくれている方がどれだけいるかはわからないが、私が3年かかってたどり着いたのは、以下の方法だ。
究極のリチウムイオンバッテリー保護充電方法
先ほども少し書いたが、
第1に充電は50%までに留めること。実はこれがかなり重要だった。
そして、おまけに第2に充電は、1%しかしない。というとさすがに厳しいので、出来る限り少ない充電量を減らす。ということをやってみて欲しい。
以上だ。
これはいったいどういうことか！と思うだろう。
これまで、私はいろいろなカスタムROMを入れたり端末をroot化したりしてきた。それもあってか、もうこれほぼ反則技！というものを見つけてしまったのだ。
それは
root化してるならこれを入れよう ACCAでAndroidスマートフォンのバッテリーを究極に管理する
究極にバッテリーを保護することを考えると、root化したAndroidスマートフォンの場合は、バッテリー管理アプリAdvanced Charging Controller App(以下ACCA)を使うしかない。このACCAというアプリ、バッテリーをどれだけまで充電するかなどを全て管理できるようになるのだ。
※root化はすべて自己責任になるので注意。
ACCA F-Droidからダウンロード↓f-droid.org
F-Droidからでなくてもダウンロード出来るが、わかりにくいのでF-Droidのリンクを掲載した。
このACCAを入れるためには端末をroot化する必要がある。
root化に関しては、こちらを参考にして欲しい↓
※root化するために/e/を入れる必要はない。
さて、話が前後するが、root化がうまく行ったらF-Droidを端末にインストールし、ACCAもF-Droidからダウンロードし、インストールする。
まずは右上の︙をタップし、最新版を入れる。常に最新版を入れること。
2021/01/15現在の最新はこれ↓
ACCA設定の詳細
今回はMi9Tの設定をここに貼っておく。
Mi9Tは普段家の中でしか使わないので、このような設定にしている。この設定だと、充電器にずっと繋ぎっぱなしでも51%で充電は止まる。
※あまりにも非現実的な使い方なので、80%までで使っていれば良い
それぞれの解説
1.容量制御
シャットダウン:非充電時に、バッテリー容量がこの数値になると強制シャットダウンされる
充電再開:充電器に繋がれている場合、この容量になったときに充電を再開する
充電停止:充電器に繋がれている場合、この容量になったときに充電を停止する
※この設定が最も重要。シャットダウンは20%に設定すると良い
2.充電電力制御
最大電圧:電圧を調整できる※バッテリーにとって一番良い電圧は3920mVのようだ。
最大電流:電流が調整できる
※これは設定しなくても良い。あまり効果があるようには見えない。低すぎる数字で設定すると、バッテリーに悪影響が出ることもある
3.バッテリーアイドルモード優先
バッテリーアイドルモード優先:端末を電源駆動できる ※対応端末が限られる
4.温度制御
クールダウン温度:充電時に、バッテリー温度が上がって充電止まった場合に、再度充電が再開される温度を設定できる
最大温度:充電時にこの温度になると充電が停止される
停止時間:充電中に最大温度に達した場合、この時間充電が停止される。この時間を経てもクールダウン温度に下がらない場合は、充電は再開されない
※この設定も重要。最大温度は、出来る限り30℃以下としたい(理想は25℃)
5.クールダウン
充電中にバッテリー温度が上がりすぎを防いだり、バッテリーの劣化を出来る限り防ぐため、充電を時間ごとに停止することが出来る。
※この設定は温度の管理ができていれば設定しなくても問題はない
その他は設定しなくても問題ない。
バッテリー保護のまとめ
Mi9Tの設定について見ていくと、バッテリー容量(%)は50-51%に設定している。
これは、外出時に持ち出さないので、この設定とした。
※現実的には80%まではセーフ。しかし、50%以上で、80%以下の低めの設定のほうが、バッテリーには負担をかけない。私は2021年8月現在、それぞれのスマートフォンで65%と75%で設定している。
充電時の最大電圧は、ある程度のスピードで充電ができることに加え、冬の室内気温で、バッテリー温度が下がりすぎないためにこの電圧に設定している。最もバッテリー保護ができるのは3920mVである。
※流行りの急速充電は、バッテリー温度を上げてしまう充電方法。急速充電でもバッテリー温度が25℃以下に保てればそれが利用だが、そんな夢みたいなことは今のところ有り得ない。
そして、充電速度が遅すぎるとイライラするので気をつけて。
Mi9Tではアイドルモードを設定できない。設定できる端末では、アイドルモードにしておけば充電器に繋ぎっぱなしでも何も問題がなくなる。
※Essential Phoneはこの設定で電源駆動が出来るので、やってみてもいいと思う。ただし、カスタムROMでは出来ないこともある
温度の制御では、バッテリー温度が25℃で充電が停止するように設定している。
※真夏は25℃だと無理なので27℃としている
この設定を詳しく見ていくと、温度がまず重要な要素になる。バッテリー温度が高い場合、充電が出来ないまま放置されるので、充電器に繋がっていても充電は行われない。
充電器が繋がっていれば、20%を下回ってもシャットダウンされない(これはこれで困るけど)が、充電器を外すとすぐに20%だと自動的にシャットダウンされてしまう。
また、充電温度の高い方はコントロール出来るが、バッテリーが冷えすぎてもバッテリー保護には良くない。先に書いたように、最低温度は15℃程度までにしたほうが良い。また、端末が冷えすぎてしまうと、強制的にシャットダウンされてしまう場合がある。
個人的には、Essential Phoneは冬になると勝手に電源が切れてしまうことが普通にある。
適正温度で管理することも、バッテリー保護には重要だということだ。
このように設定しておけば、バッテリーの保護がほぼ完璧に出来ていると言っていいたろう。
これよりもっとこだわるなら、普段の使用でバッテリーの温度が常に20℃前後にしておくなど、の努力が必要となる。
冬なら温度が冷えすぎないように発泡スチロール内に端末を入れておけば、そう出来ると思うし、夏なら、冷房のものすごく効いた室内でサーキュレーターの上にでも置いておけばそうなるかもしれない。
ここまで書いてきたが、あなたはどれだけスマートフォンのバッテリー劣化が深刻化しないようにしていただろうか。簡単に出来ることもあるので、気になる方はやってみても良いかもしれない。
(いちはやく結果だけ知りたい方はここを見て)最後のまとめ。バッテリー劣化からの保護で優先する順序はこれ！
1.充電時のバッテリー温度は15-25℃で管理する(端末使用時もこのバッテリー温度が理想)
2.バッテリーは20-80%で管理する(理想は50%程度が最も良い)(現実的には、60~75%くらいで日常生活を送れればそのほうが良いと思う)
3.高速充電は、バッテリーの温度がどうしても高くなるので、バッテリー温度に気をつけるべきである
4.1日のバッテリーの充放電容量は大きく触れないほうが良い。要するに現実的には80~20%の範囲内で、急激な変動がないように使うという意味。
※放電速度が速い、充電速度が速いと、バッテリー温度が上がるうえ、バッテリーの容量変動が激しいとバッテリーに負担をかけてしまう
このような結果となった。参考にして欲しい。
ここで、ひとつわからないこと(誰か知っていたら教えて)
バッテリーの劣化を防ぐためには低速で充電したほうが良いと書いたが、低速で充電していると、バッテリー容量(%)が高速充電とそれほど変わらないペースで充電され、充電を終えて使ってみると、バッテリー消費も早い気がしている。これはACCAで最大電圧を調整する場合でも、充電器が低速でしか充電出来ないものを使っても起こる減少だ。
これの原因や詳細を知っている方がもし入れば、コメント欄で教えて欲しい。
また、読者さまのバッテリー保護に関して、どのようなアイデアがあるか、コメントで教えていただければ、この記事にアクセスするみんなで共有出来る。
おまけ 2021年8月9日現在のMi9T(davinci)のバッテリー容量とACCA設定
ということで、
バッテリー劣化を極力減らす話！ は
おわり
