わたしたちがスマートフォンを手放すことはほとんどないが、ときにそれは魔法使いの道具のようにも感じられるだろう。その気まぐれなバッテリーに関していえば、Bluetoothをオンにしたら20パーセントも速く減るとか、何年も使っていればいきなり充電できなくなるといった話が、そこらじゅうに転がっている。

こういった問題を解決するべく、バッテリーの「神話」を集めてみた。ひと晩中ずっと充電器につなぎ続けないようにしたり、小休止として電源をオフにしたり。たとえそれが意味のない振る舞いであったとしても、わたしたちは働き詰めのバッテリーが少しでも長もちする方法をいつも探している。

こうした伝承を科学的に検証するため、バッテリーのエキスパートに相談してみた。最も普及している神話に判決を下してもらい、噂話を科学的に説明してもらうとともに、可能であれば携帯電話の寿命を延ばす賢いアドヴァイスをもらうというわけだ。

1.表示が100パーセントでも、まだ充電の余地がある

【真実】

ディスプレイに表示されるパーセンテージより、もう少しだけ充電できる余裕が携帯電話には存在する。だが、それを使ってしまうと全体的なバッテリーの寿命を劇的に縮めてしまうことになる。この問題の要点は、生産工程における繊細なトレードオフだ。

たくさんバッテリーを充電できるようにすると、充電するたびにバッテリー内部を傷つけてしまう。何百回、何千回にも及ぶ充電を可能にするには、生産時にバッテリーの電流に制限を設ける必要があるのだ。

この問題を理解するには、バッテリーがどのように機能しているかを知る必要がある。スマートフォンやノートパソコン、電気自動車に使われているようなリチウムイオンバッテリーの中心部は、ふたつの層からなる。

ひとつはコバルト酸リチウムで、もう一方は黒鉛だ。黒鉛の層からコバルト酸リチウムの層へとリチウムイオンが移動する際に、エネルギーが生まれている。バッテリーを充電するときは、単にリチウムイオンを逆方向へと戻していることになる。つまりコバルト酸リチウムから黒鉛へと動かしているのだ。

バッテリーの寿命と充電のサイクルの問題に戻ってみよう。コバルト酸リチウムの層から何度もリチウムイオンを移動させていれば、層全体の構造が狂ってしまう。ケンブリッジ大学でエネルギー貯蔵に関して研究をしているケント・グリフィスは「物質の原子構造は実際のところ、すべてのリチウムを取り去ると崩れてしまうのです」と語っている。

つまり、100パーセント以上のバッテリーを充電することが可能だが、それは極めて重要なリチウムイオンを取り去ることにしかならない。「建物のなかでフロア中から梁を取り去ってしまうようなものですよ」と、グリフィスは言う。リチウムイオンを取り去ることはできるが、傷つけてしまった内部の構造を元に戻すには祈るしかない。

それゆえ、バッテリーには充電できる量に制限が設けられている。ほとんどの場合、一度の完全な充電によってなくなっていくコバルト酸リチウム中のリチウムイオンは、およそ半分だけに設定されている。「半分以上消費していればさらに充電してもいいですが、そんなに何度もしなくてもいいのです」

2.Wi-FiやBluetooth接続をオンにすると寿命が減る

【真実】

バッテリーの寿命を著しく削るもののなかでも、画面を見るだけで確認できることがひとつある。それは、Wi-Fiやネットワークに接続するときに携帯電話が浪費するエネルギーだ。

電車に乗っているとき、携帯電話の動きが“重く”なったと気づいたことはあるだろうか。それはおそらくデヴァイスがネットワークに接続するために、エネルギーを使い過ぎているのだ。

「例えば鉄道会社が提供しているWi-Fiのように安定したネットワークにつなげられるなら、そこにつないだほうがいいでしょうね」と、グリフィスは言う。画面の光度を下げることやスリープモードに移行する時間を減らすことも、バッテリーを長もちさせる簡単な方法だ。

3.純正ではない充電器は悪影響を及ぼす

【真実】

すべての充電器が同じようにつくられているわけではない。このため、メーカー純正品以外の充電器はバッテリーに悪影響を及ぼす可能性がある。充電器は電気の量をすべて管理しており、容量が十分になれば充電を止める。だが純正ではない充電器の一部は、そのような厳格な設定には対応していない。

もし必要以上の電流が供給されているとすれば、たくさんのリチウムイオンをはぎ取っていることになり、先に説明したような損傷が発生してしまう。すべての非公式な充電器が悪いものとは限らないが、グリフィスが言うには、やはりメーカー純正品にこだわったほうがいいのだ。

4.パソコンにつないで充電すると悪影響を及ぼす

【嘘】

もし、少しだけゆっくり充電できる機器があれば、バッテリーにはいいだろうとグリフィスは語っている。またリチウムイオンの話に戻るが、何が言いたいかおわかりだろうか？ ゆっくり充電できれば、リチウムイオンへの負担は軽くなり、内部構造もその負荷を許容できる。バッテリーへのダメージは減るのだ。このため生産時に制限を設けることで、あまり急速に充電されすぎないように設定されているのである。

5.電源を落とすと寿命が伸びる

【嘘】

これも神話のひとつだが、まったく根拠がないわけではない。リチウムイオンが一般的になる前は、ニッケル水素バッテリーが充電式バッテリーのひとつとして選択肢にあった。だがそのバッテリーでは、電気をすべて使い切ってからいっぱいまで充電しないと、いまどれほどバッテリーが残っているのかを正確に読み取れなかった。

「もし半分だけ使ってから充電すると、バッテリーの残容量はわからなくなります。うまく使うには、一度完全にバッテリーを使い切る必要があったのです」とグリフィスは言う。

リチウムイオンバッテリーに関しては、まったく問題にならない。現代のバッテリーは常に充電のレヴェルを確認でき、デヴァイスが使用されていない状態であれば電源を切っているも同然の負担しかかからない。このため、電源を意識的に切ったところで、そこまで休みを与えることにはならないのだ。

6.温まっていないと十分に機能しない

【（たいていの場合は）嘘】

実のところ、その反対は真実である。「気温が低い状態でバッテリーを使用することや、バッテリーを冷たいままにしておくことは、寿命の面では非常にいいことです」というのが、グリフィスの言い分だ。

暑い空間にバッテリーを置いておくことは、その寿命を縮めることになる。「バッテリーは熱くさせないほうがいいでしょう。充電しているときにバッテリーが熱くなりすぎたり、日光が当たるところやクルマの中に置いておくのはよくないですね」

しかし、なぜそこまでバッテリーは熱を嫌うのか？ 原因はコバルト酸リチウムと黒鉛の層の間を埋め、ふたつの成分を触れさせないようにしている電解液にある。これこそがリチウムイオンが2つの層を移動する際に通っているものであり、バッテリーの構造にとって重要なのは言うまでもない。

気温が高くなると、この電解液は壊れ始めてしまい、バッテリーにとっては何百回分もの充電に相当する損傷を与えてしまう。電気を使用する乗り物は照りつける日光の下でほとんどの時間を過ごさなくてはならないため、これはそうした乗り物の主たる問題でもある。しかしながらスマートフォンに関しては、室内の気温に保っていれば何の問題もない。

気温が低いと動作が少し遅くなることがあるかもしれないが、それはリチウムイオンがゆっくりと動いているからだ。もし本当に寒い環境であれば、バッテリーが十分な電力を供給できなくなることもありうる。そうは言っても、そこまで大きく変わるわけではない。バッテリーへのダメージには微塵も関係がないことだ。

7.充電器をつないだまま電源を入れるのはエネルギーの無駄

【（ほんの少しはそうだが）嘘】

携帯の充電器をはじめその他のケーブルは、対応するデヴァイスに接続されていなければ、まったく電気は通っていない。テレビやノートパソコンのケーブルであれば（もしくは大きな“レンガ”のような充電器であれば）いつもは少量の電気だけ通して、スタンバイモードから叩き起こされるまで待つということもできる。

昔は、これらのデヴァイスに流れている電気だけで平均的な世帯のエネルギー量の10パーセントにのぼると言われていたが、近年はごくわずかな量へと減少している。

8.使い切って0パーセントにしてから充電すべき

【嘘】

奇妙な話ではあるが、バッテリーが最もダメージを受けるのは完全に充電されている状態か、まったく充電されていない状態だ。

バッテリーにとって最もいいのは、50パーセント充電されている状態である。つまり、リチウムイオンの半分がコバルト酸リチウムの層にあり、もう半分が黒鉛の層にある状態である。このバランスがバッテリーにとっての緊張を最も和らげ、充電できる回数を増やすことになるのだ。

もしあなたがバッテリーを長もちさせたいと極めて真剣に考えているのであれば、充電を20〜80パーセントの間に保てばいいことになる。そうすれば、それぞれの層に詰め込まれた大量のリチウムイオンが移動する時間を極限まで抑え、それぞれの層が膨らむことで起きる体積の面でも負担を抑えられる。

「しかし、それではいざ使用するときに半分の充電しかないことになりますよ」と、グリフィスは指摘する。それなら辞めておいた方がいいかもしれない。

9.充電を100パーセントになっても続けるとバッテリーを傷つける

【（あなたが考える理由とは違うが）真実】

これは先の神話とよく似たものだと言える。一晩中ずっと充電し続けて容量を100パーセントに保つのはいいことではないが、それは扱える以上の充電を押し込んでいるからではない。100パーセントまで充電すると充電器からは切り離されるが、少しでも消費したら継ぎ足すようになるからだ。

問題は充電を100パーセントに保っているという点であり、それは先に扱った神話から学んだように、バッテリーに負荷がかかる状態に保っているということだ。「いいことではないでしょうね」。そうグリフィスは話す。「でも、メーカーが問題が起きないようにしていますから、実際に悪影響があるわけではありません」