あなたのiPhoneは時間の経過とともに劣化するリチウムイオン電池を使用していますが、新しいデバイスでは電池の状態を心配する必要はほとんどありません。 iPhone のバッテリーについて知っておくべきことは次のとおりです。
バッテリーは、iPhone に電力を供給する神秘的なブラック ボックスではありません。実際、電力を供給している高度なシリコンに比べれば、非常に単純な製品です。バッテリーの物理的性質により、時間の経過とともに最終的には消耗し、役に立たなくなりますが、デバイスの所有者は心配する必要はありません。
バッテリーの背後にある科学を少しでも理解すれば、デバイスの寿命をインテリジェントに管理するのに大いに役立ちます。 iPhoneをめぐる論争計画的陳腐化また、予想されるアップグレード サイクルは、少しの知識があれば誇張として簡単に無視できます。
リチウムイオン電池の基礎
バッテリーは、一般に可燃性の電解質によって分離されたアノード (+) とカソード (-) で構成されます。デバイスがバッテリーから電力を引き出すと、充電されたリチウムイオンが電解質を通ってアノードからカソードに移動し、電子を放出します。
これらの自由電子はデバイスに電力を供給し、カソードに戻り、完全な電気回路を形成します。デバイスを充電するときは逆のことが起こります。電子はアノードに渡され、カソードに移動します。
もらわずに技術的すぎる、これら 2 つの化学反応は不完全であり、バッテリーに熱損失と磨耗を引き起こします。リチウム材料はゆっくりと消耗し、酸化により使用可能な表面積が減少し、バッテリープレートからフィラメントが成長します。これらすべてがセルの劣化と最終的なバッテリの消耗につながります。
スマートフォンが薄いとバッテリーが小さくなり、消耗が早くなります
このプロセスを完全に停止するためにユーザーができることは何もありません。たとえば、車で燃料を使用すると、最終的には燃料がなくなってしまいます。ただし、リチウム電池の消耗には非常に時間がかかり、ユーザーとソフトウェアの動作によってある程度軽減できます。
したがって、新しい iPhone のバッテリー定格が 100% の場合、フル充電時に定格ミリアンペア時の電力がすべて利用できることになります。これは、ピーク電流消費時にバッテリーが問題なく CPU に十分な電力を供給できることも意味します。
Appleによれば、同社のバッテリーは500回の完全充電サイクルで元の容量の最大80％を維持するように設計されているという。充電サイクルは、バッテリーをゼロまで完全に消耗し、その後 100% まで完全に充電することによって定義されます。
上: 急速充電サイクルの説明。下: 充電サイクルの説明。画像クレジット: Apple
この予想されるバッテリー寿命はユーザーによって異なります。平均的なユーザーは、通常の使用で最初の 2 年間はバッテリーの状態を 80% 以上に保つことが期待されます。 1 年以内に 80% に達すると、Apple はバッテリーを無料で交換します。アップルケアまたはのための手数料それなし。
iPhone を常に使用し、1 日に何度もデバイスをほぼ充電状態から 100% まで充電する人は、バッテリーの劣化が早くなります。スクリーンタイムを見ると、無意識のうちにデバイスを使いすぎているかどうかがわかります。TikTok が短時間に数時間使用されていることが示されたら、iPhone を手放す時期かもしれません。
もちろん、iPhoneは使用するために購入されます。しかし、何事も同様に、特にバッテリーの化学反応のような物理的なことを心配している場合には、節度を保つことが重要です。
最終的に、バッテリーが元の容量の 80% を下回って劣化すると、デバイスが不用意にシャットダウンしないようにオペレーティング システム内の保護が作動します。このスロットリングは、Apple 正規サービスプロバイダーでバッテリーを交換することで回避できます。
iPhone がシャットダウンを防ぐために初めてプロセッサーをスロットルすると、バッテリー設定に新しいトグルが表示されます。これにより、ユーザーはスロットリング機能をオフにすることができ、プロセッサーが最大の電流を引き出すことができるようになります。
ただし、消費電流がバッテリーが提供できる量を超えるとすぐにデバイスは停止します。スロットリング機能をオフにすることは非常にお勧めできません。バッテリーの損傷につながる可能性があります。
劣化したバッテリー
2017 年の iOS 10.2.1 が登場するまで、iPhone はソフトウェアでバッテリーの劣化を考慮していませんでした。しかし、状況の完璧な嵐が Apple を苦しめた。ユーザーからの苦情古いデバイスの不注意によるシャットダウンについて。
最近のデバイスは、より強力なプロセッサ、より薄いデザイン、より明るいディスプレイを備えています。これらの要因により、バッテリーが小型化され、容量が低くなり、消耗が早くなりました。また、バッテリーが小さくなるとピーク電圧も低くなり、劣化したバッテリーはすぐにピーク定格電圧を下回る可能性があります。
これらの要因に、これまで以上に多くの人が iPhone を購入し、その後予想よりも長く使い続けたため、バッテリーが消耗したという報告が増加しました。 「Plus」モデルと iPad では、バッテリー容量が大きいため、シャットダウンの問題が発生しなかったことに注意してください。
リチウムイオンは低充電ではピーク電圧を供給できず、経年劣化がひどくなります
断続的なシャットダウンが iPhone 6、iPhone 6s、iPhone SE の所有者から報告されました。ユーザーからは、デバイスのバッテリー残量が 30% 以上と表示され、バッテリーが切れたかのように突然電源が切れてしまうという苦情がありました。
これは、これらのデバイスのバッテリが、CPU 使用率のピーク時にピーク電力を供給できなくなるまで消耗したために発生しました。他に保護手段が講じられていなかったため、iPhone は利用可能な電流を超える CPU 電力消費を感知し、バッテリーを保護するためにシャットダウンします。
iOS 10.2.1その後のアップデートにより、デバイスのバッテリー残量に基づいて CPU を抑制する安全装置が作成されました。健全性が 80% を超える新しいバッテリーでは、この CPU スロットリング機能が発生することはありません。
Apple は、シャットダウンに関する広範な報告が始まるまで、その必要性を考慮していませんでした。
iPhone 6 と iPhone SE はバッテリーの劣化により不注意でシャットダウンする問題が発生しました
Apple はバッテリー保護策を公に発表することはなく、ソフトウェア アップデートに脚注を含めてそのまま放置しました。その後、ユーザーはデバイスの速度が低下していることに気づき始め、Apple が声明を発表するまで、その原因を計画的陳腐化やその他の陰謀のせいだと主張しました。
訴訟が始まり、Appleはこの機能について公式に謝罪し、この機能は常にデバイスを長持ちさせることが目的であり、ユーザーに早期アップグレードを強制するものではないと述べた。 iPhone X 以降の新しい iPhone には、はるかに大きなバッテリーも搭載されていました。つまり、ピーク電流を超えてバッテリーが劣化するまでに、より長い時間がかかることを意味します。
CPU スロットル機能は、熱イベントや火災さえも引き起こす可能性のある電流の過剰消費からバッテリーを保護します。一部の YouTuber が言うかもしれないことにもかかわらず、これはユーザーをイライラさせて携帯電話をアップグレードさせるように設計された機能ではありません。
バッテリーの状態を管理するのはフルタイムの仕事である必要はありません
バッテリーの節約やユーザーがデバイスを充電する方法については、多くの議論が行われています。バッテリーの状態を最大限に保つためには、いかなる種類のワイヤレス充電も避けるべきだという人もいますが、それはそうではありません。全体の話。
ワイヤレス充電器がたくさんあるので、iPhone は常に充電されたままになりますが、それは問題ありません
バッテリーの化学的性質は、熱、充電速度、環境の影響を受けます。理想的な世界では、室温が恒久的に 65 度で、iPhone が約 10 W で約 20% から約 80% までワイヤー経由でのみ充電され、プロセッサーがまったく充電されない場合に、人が達成できる最長のバッテリーの保存期間が得られます。使用中に熱くなりました。
この空想的なシナリオは、さまざまな理由から、不可能ではないにしても、現実的ではありません。それに加えて、理論上のバッテリーの健全性の向上は、バッテリー寿命を最大化するために必要な作業に匹敵するものではありません。
華氏 95 度を超える温度はバッテリーの劣化を早める可能性があるため、デバイスは可能な限り直射日光や高温の場所を避けてください。人類史上最も暑い7月を経験したばかりの今、これは言うは易く行うは難しです。
そこで Apple は、ユーザーには見えないいくつかのツールを実装して、バッテリーの状態を可能な限り長く維持できるようにしました。たとえば、専用の電源管理プロセッサにより、いつでも最適な充電速度になるように消費電力が制御されます。
iPhone もあなたのことを学習します充電習慣それに基づいてデバイスの充電方法を調整します。そのため、接続すると 80% まで急速充電されますが、その後は毎日の起床時間に近づくまでバッテリーをトリクル充電に保ち、その後バッテリーが 100% になります。
これらの内蔵システムは iPhone のバッテリーを安全に保つのに役立ち、人間の介入よりもはるかに効率的に動作します。そのため、ユーザーは iPhone をいつどのように充電するかを決めるだけでよく、残りは電源管理ソフトウェアに任せます。
充電方法の選択: 有線かワイヤレスか
iPhone は Lightning ケーブル経由で充電できます。MagSafeパック、および Qi ワイヤレス充電パッド。これら 3 つの方法にはそれぞれ長所と短所があります。
iPhoneの有線充電
有線充電は、デバイスに電力を供給する最も速くて効率的な方法です。のiPhone13たとえば、約 22 ワットが上限となり、iPhone 13 プロマックス充電を継続することもできます約27ワット30分ほど。
Power Delivery をサポートする 18W 以上のアダプターを使用すると、iPhone は「急速充電」を開始します。この機能により、iPhone 8 以降のデバイスは約 30 分で容量の 50% に達します。のiPhone12以降の場合、急速充電するには 20W 以上の充電アダプターが必要です。
この 65W アダプタは、高いワット数により、接続された 2 台の iPhone を高速充電できます
電気導体が物理的に接触しているため、有線接続が最も効率的です。電力は、最小限の熱損失で最高の効率で、導電性表面を介してワイヤ全体に伝達されます。
ただし、より速く充電すると、より多くの熱が発生し、より多くの熱損失が発生し、全体的な効率が低下します。急速充電に大きく依存しているユーザーは、バッテリーの劣化が早くなります。
壁の充電器は、特に低コストでより高いワット数を実現しています。GaNの導入。したがって、iPhone がより頻繁に急速充電器に接続される可能性は非常に高いです。
iPhone は急速充電器に接続しているときでも充電速度を管理するため、バッテリーが常にフルパワーで充電されているわけではありません。ただし、急速充電はツールですので、必要な場合にのみ使用してください。課金のベスト プラクティスについては後ほど説明します。
利便性を追求すると常に何らかの側面が犠牲になります。この場合、充電が速いということは、電極の消耗が早いことを意味します。利便性の要素はワイヤレス充電にも当てはまります。
iPhone のワイヤレス Qi および MagSafe 充電
ワイヤレス充電は、iPhone を表面に置いて充電を開始できる、非常に便利な充電形式です。 MagSafe はこれをさらに一歩進めて、iPhone を磁石に固定し、充電の速度と効率を高めます。
ワイヤレス充電では、小さなエアギャップで分離されたコイルを使用して、一方のコイルのセットからもう一方のセットのコイルに電力を転送します。コイルが互いに近づくほど効率と速度が向上します。これが、MagSafe の磁気アライメントによって問題が解決される理由です。はるかに効率的。
MagSafe は、より効率的なワイヤレス充電形式です
iPhone はワイヤレス充電パッドで最大 7.5 W で充電できますが、MagSafe では最大 15 W が可能です。標準の Qi ワイヤレス充電は遅いだけでなく、効率がはるかに低く、場合によっては MagSafe よりも iPhone が熱くなる可能性があります。
コイル間のエアギャップは、どんなに小さくても、効率に重大な問題を引き起こします。電気が充電コイルを通過すると磁場が生成され、iPhone のコイルと相互作用してバッテリーに充電が行われます。この磁場は、ほとんどの磁場が空の空気に失われるため、本質的に非効率的です。
コイル状のワイヤーが密集して電気が流れると非常に熱くなるため、ワイヤレス充電パッドの表面は温かくなる傾向があります。 iPhone のコイルも電力伝送中に発熱し、さらに別の熱源が発生します。全体として、ワイヤレス充電は非常に温度の高いプロセスであり、バッテリーの化学的性質に長期的に影響を与える可能性があります。
Qi 充電器は、調整不良とメーカーが安価な部品を使用する傾向があるため、これらの問題をさらに悪化させます。 iPhone を Qi 充電器に置くと充電が開始されるからといって、コイルが完全に位置合わせされていることを意味するわけではないため、エネルギーの熱損失が増加し、充電速度が低下します。すでに説明したように、熱が増加するとバッテリーの劣化が早くなります。
MagSafe は、より効率的なワイヤレス充電形式です
MagSafe は、より高い基準の材料と磁気調整機能を備えているため、これらの問題の一部を軽減できます。一部の充電器は、MagSafe マグネットを利用しながら、適切な媒体である Qi 7.5W の充電速度のみを提供します。ただし、最高の充電エクスペリエンスと効率を確保するには、可能であれば真の 15W MagSafe 充電器を探す必要があります。
MagSafe 充電器は依然として効率があまり高くないことに注意してください。15W のワイヤレス充電を実現するには、ユーザーは次のことを行う必要があります。20W 電源アダプター電力供給付き。適切な仕様のない電源アダプタでは iPhone を 7.5 W でしか充電できません。
iPhone は充電速度を調整して熱を管理したり、80% で熱くなりすぎるとワイヤレス充電を停止したりすることもあります。涼しい環境でワイヤレス充電を使用すると、最高のパフォーマンスが保証されます。
充電のベストプラクティス
iPhone を充電する最も重要なルールは、事前に計画を立てることです。必要な場所に充電器を置き、充電器の定格を理解し、いつ使用するのが最適かを知ってください。このレベルの理解には、初期設定以外には多くの時間や労力は必要ありません。
バッテリーは時間の経過とともに化学的に消耗し、それを避けることはできません。平均すると、iPhone ユーザーは、上で説明した要因にもよりますが、バッテリーの状態が年間約 10% 低下することが予想されます。
調整できるのはバッテリーの損傷率です。最小限の労力でこれを行う最善の方法は、バッテリー管理ソフトウェアを信頼し、いくつかの基本的なものを使用することです。ベストプラクティス。
たとえば、iPhone を直射日光の当たる場所に置かないでください。また、車の通気口マウントを使用するときに熱が完全に当たらないようにしてください。夏にはiPhoneを車内に放置しないでください。また、高温の表面に絶対に近づけないでください。
iPhone のバッテリーが完全に消耗しないようにしますが、不必要な充電も避けるようにしてください。数時間外出する場合、iPhone を急速充電器に接続すると、準備中にバッテリーを満タンにするのに最適な方法です。
充電をどのように管理しても、バッテリーの状態は時間の経過とともに劣化します
iPhone は通常の睡眠スケジュールに基づいて充電速度を管理するため、夜間の充電も完全に安全です。ベッドサイドに 18W 未満の有線充電器を置くと、バッテリーの状態が最良に保たれますが、MagSafe または Qi で一晩充電してもそれほど悪影響はありません。
バッテリーの状態が本当に心配な場合は、まず有線の低速充電、次に急速充電、次に MagSafe を優先し、場合によっては Qi 充電を避けるか最小限に抑えます。もちろん、利用可能な充電方法はすべて安全ですが、予想される 2 年よりも 1 ～ 2 か月早く新しいバッテリーが必要になる可能性があります。
ほとんどの人にとって、バッテリーの状態についてあまり心配せず、iPhone を充電しておくことが最善です。デバイスを保管する場合、または 2 年以上使用するために誰かに譲渡する場合は、電池交換99ドルで。
化学と物理学が対立することはありません。
Isamu 
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