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技術屋カツヒサの徒然日記

電子回路系エンジニアが、気になったことを何となく書いてます

スマホのバッテリーは安全なのか?

最近なにかとスマホのバッテリー爆発事故などが話題になってますが、私の買ったスマホは大丈夫でしょうか? とりあえず充電してみて様子を見てみました。

下のスクリーンショットはBattery Mixというアプリで記録したバッテリー電圧履歴です。


f:id:katsu-blog:20170125230458j:image

スマホの仕様を見ると、バッテリーは容量3000mAhのリチウムイオンです。

3000mAhというのは、3000mA(=3A)の電流を1時間流せますよというバッテリー容量の単位で、半分の1500mAなら2倍の2時間流せるという計算になります。

 

1時間率、つまり1時間で放電しきる電流(この場合は3000mA)を、バッテリー用語で1C電流と呼びます。

リチウムイオンバッテリーの場合、最大で1C電流までの充電が可能ですが、それを超えると劣化したり破裂する危険があるため、普通は0.6〜0.7C充電程度で設計します。

USB電流計で測定したところ、だいたい1.8A前後(=0.6C)で充電しているので、まず充電速度は安全域です。

 

なお、バッテリーの電流はAccuBatteryというアプリでも測定できますので、興味のある方はお試し下さい。

 

基本的に充電電流はスマホ側が決めますが、充電器に充分な電流を流す能力が無い場合、充電器の能力で電流が頭打ちになるか、安全回路が無い充電器だと溶けたり発火したりします。

ちなみに、スマホ側でどうやって充電電流を決めているかは、また別の機会で書こうと思います。

 

ところで電流はともかく、フル充電時の電圧が4.4Vもあることが非常に気になります。

リチウムイオンバッテリーは、3.7V程度を公称電圧として、だいたい3.0〜4.2Vの間で使用するのが普通です。

少しでも電池持ちを良くしようと4.4Vなど高電圧化した時代も過去にありましたが、事故が多発したため4.3V以上での使用は推奨されていないのが現状です。

つまり、ちょっと無理しすぎじゃないか?ということです。

 

また、リチウムイオンバッテリーの特性として、以下のようなものがあります。

  • フル充電状態で保管すると劣化する。
  • 高温環境(40℃以上)だと劣化する。
  • 低温(0℃以下)で充電すると劣化する。
  • 充電回数に比例して劣化する。

 

ノートPCなどでは、電源につなぎっぱなしで使うと常時フル充電状態なので、いつのまにか致命的なレベルでバッテリーが駄目になってたなんて事が結構ありました。最近は85〜90%くらいで充電を止める機能が搭載されるようになって、劇的に寿命が改善されました。

 

それに引き換え・・・、

このスマホはフル充電どころか、それ以上の領域まで充電してしまってます。しかも空からフルまで2時間程度で充電してしまう高速充電仕様のため、寝る前に充電ケーブルにつないでおくと、朝まで長時間のフル充電状態が続きます。

 

これがスマホ業界のスタンダードなんだとしたら、買い替えを促すために、わざわざ短寿命設計しているのではと、邪推してしまいます。

 

今日の結論として、安全性はともかくバッテリー寿命はヤバそうだということです。

 

最後に書き忘れましたが、リチウムイオンバッテリーは製造不良で微細な金属片などが混入した場合など、内部的にショートしていて自然放電が非常に早い場合があります。

そのまま使っていると症状が悪化していって最終的に発火したり、急速劣化して使えなくなったりするので、自分のスマホが公称値よりはるかに短時間(1日もたないなど)で電池切れする場合は初期不良の可能性があるので注意しましょう。

さきほど挙げたAccuBatteryというアプリですが、現在の電流値だけでなく、使用中やスリープ中など状況ごとの消費電流(平均値)も記録してくれるので便利です。

 

ということで、今日はここまで。

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