出掛ける直前にスマートフォンの充電を忘れていたことに気がついて後悔――そんな経験はないだろうか? 家を出るギリギリまで充電しても、なかなか充電されない。

MakeTechEasierが記事「Why Won’t My Battery Charge Faster?」において、モバイル端末など多くの電子機器に搭載されているリチウムイオン電池の充電の仕組みを紹介しているので、ポイントを見てみたい。

まずは、バッテリーの基本情報について押さえておこう。バッテリーの容量は通常「mAh」という単位で表示される。スマートフォンの場合、最大で3000mAh(3Ah)ほどだ。バッテリーの容量とは、そのバッテリーに蓄積できる電気の量を表し、(ミリ)アンペア・アワーを意味する(m)Ahは電流と時間をかけたものとなる。

ちなみに、iFixitの分解により、「iPhone 6 Plus」のバッテリー容量は2915mAh、「iPhone 6」のそれは1810mAhと判明している。

3000mAhのバッテリーは、論理的には1時間当たり3アンペアを流すことができることになる。充電は放電の逆なので、30分で完了したければ6アンペアを用いればよいという論理だ。だが、これは実際には無理だ。水素ガスが発生して爆発の可能性もある。

記事によると、化学的理由と電気回路におけるインピーダンスが原因で、バッテリーは高速充電できないのだという。Wikipediaによると、電気回路におけるインピーダンスとは「交流回路におけるフェーザ表示された電圧と電流の比」とのことだ。

リチウムイオン電池は高いアンペア数をサポートできず、スマートフォンの充電では1アンペア以上の場合ダメージにつながることもあるという。最悪の場合、熱暴走といわれる事態が生じることもあると警告している。熱暴走は他の温度上昇を受けて温度が上昇するという化学反応で、バッテリーの温度が一定以上になると起こると言われている。

バッテリーを充電する時、機器の一部が熱くなっているのを感じたことはないだろうか? これはバッテリーの自然なインピーダンスによるものだ。バッテリーに向かうエネルギーはすべて使われるのではなく、熱になるものもある。そのため、回路に当てる電流が多いほど、充電時に熱が発しやすくなるという。熱が高くなってくると、熱暴走を引き起こすか劣化(フル充電ができなくなる)につながる。

もし、端末のバッテリーの充電が遅く、充電してもすぐに残量がなくなる場合、常に電力を必要とする状態を減らすべきだ。例えば、起動させるアプリの数を減らす、あるいは再起動するのもよいだろう。圏外や通信が安定していない場合は、スマートフォン側が電波を探すために電力を使うことがあることも知っておきたい。

それでも改善しない場合、バッテリーの製造日から2年以上が経過しているなら電池を交換するのも手とのことだ。