秋葉原のスマホ修理コラム

リチウムイオン電池の仕組みとは？スマホのバッテリーを分かりやすく解説

スマホ・タブレット・ノートPCに使われているリチウムイオン電池。毎日使っているのに、意外と仕組みは知られていません。

リチウムイオン電池とは？

リチウムイオン電池とは、リチウムイオンという小さな粒子の移動によって電気をためたり、取り出したりする充電式の電池です。

スマートフォン、タブレット、ノートパソコン、モバイルバッテリー、ワイヤレスイヤホン、電動自転車、電気自動車など、現代の生活に欠かせない多くの製品に使われています。

大きな特徴は、軽くて多くの電気をためられることです。昔の充電池に比べて小型化しやすく、繰り返し充電して使えるため、薄型スマホや高性能タブレットには欠かせない存在になっています。

電池の中では何が起きている？

リチウムイオン電池の中には、大きく分けて「プラス極」「マイナス極」「電解液」「セパレーター」という部品があります。

充電している時は、リチウムイオンがプラス極からマイナス極へ移動します。反対に、スマホを使って電気を消費している時は、リチウムイオンがマイナス極からプラス極へ戻ります。

このリチウムイオンの行き来によって電気が出入りし、スマホを動かすエネルギーになります。つまり、リチウムイオン電池は内部で小さな粒子が移動することで、充電と放電を繰り返しているのです。

充電とはどういう状態？

スマホを充電器につなぐと、外部から電気が流れ込みます。その力によって、電池内部のリチウムイオンがマイナス極側へ移動し、エネルギーをため込んだ状態になります。

充電が100％に近づくほど、電池内部には多くのエネルギーがたまります。ただし、満充電の状態が長く続くと、バッテリー内部に負担がかかりやすくなります。

そのため、スマホには過充電を防ぐ制御機能が備わっていますが、熱がこもる環境や長時間の充電が重なると、劣化を早める原因になることがあります。

放電とはスマホを使うこと

放電とは、ためた電気を使うことです。スマホで動画を見る、ゲームをする、電話をする、SNSを見る、地図アプリを使うなど、すべてバッテリーの電気を使っています。

この時、リチウムイオンはマイナス極からプラス極へ戻りながら、スマホを動かすための電気を生み出します。

画面の明るさを上げる、通信を多く使う、ゲームや動画編集のように処理が重い作業をする場合は、消費電力が大きくなります。その分、バッテリーの減りも早くなります。

なぜバッテリーは劣化する？

リチウムイオン電池は繰り返し使える便利な電池ですが、永久に使えるわけではありません。充電と放電を繰り返すたびに、内部の素材は少しずつ変化していきます。

分かりやすく言えば、バッテリー内部の通り道が少しずつ汚れたり、リチウムイオンが動きにくくなったりするイメージです。その結果、同じ100％表示でも新品時ほど電気をためられなくなります。

これが「バッテリーの持ちが悪くなった」「急に残量が減る」「まだ残量があるのに電源が落ちる」といった症状につながります。

熱に弱い理由

リチウムイオン電池は熱に弱い性質があります。高温状態が続くと、内部の化学反応が進みやすくなり、劣化が早まります。

例えば、充電しながらゲームをする、真夏の車内に置く、直射日光の当たる場所に放置する、布団の中で充電するなどは、スマホ本体に熱がこもりやすい使い方です。

熱がこもるとバッテリーだけでなく、画面、基板、カメラ、充電口など他の部品にも負担がかかります。スマホが熱くなった時は、一度使用を控えて冷ますことが大切です。

バッテリー膨張との関係

リチウムイオン電池が劣化すると、内部でガスが発生することがあります。そのガスによってバッテリー本体が膨らむ症状が、バッテリー膨張です。

膨張すると、スマホの画面や背面パネルを内側から押し上げます。画面が浮く、背面にすき間ができる、本体が反る、タッチ操作が不安定になるといった症状が出ることがあります。

膨張したバッテリーを無理に押し込んだり、自分で穴を開けたりするのは非常に危険です。発熱や発煙のリスクがあるため、早めに修理店へ相談することをおすすめします。

長持ちさせる使い方

リチウムイオン電池を長持ちさせるには、熱を避けることが大切です。充電中に本体が熱くなっている時は、ケースを外す、重いアプリを閉じる、充電を一時的に止めるなどの対策が有効です。

また、毎回0％まで使い切る必要はありません。極端な満充電や完全放電を繰り返すよりも、日常的には20％〜80％前後を意識して使う方が、バッテリーへの負担を抑えやすくなります。

ただし、神経質になりすぎる必要はありません。大切なのは、熱い状態で使い続けないこと、異常な減り方や膨張に気づいたら早めに点検することです。

交換の目安

スマホのバッテリーは、使い方にもよりますが、一般的には2〜3年ほどで劣化を感じやすくなります。もちろん、使用頻度が高い方はもっと早く劣化することもあります。

電池の減りが早い、突然電源が落ちる、充電残量の表示がおかしい、充電中に異常に熱くなる、画面や背面が浮いている。このような症状があれば、バッテリー交換を検討するタイミングです。

バッテリーを交換することで、まだ使えるスマホを長く使える場合があります。機種変更より費用を抑えられるケースも多いため、まずは状態を確認するのがおすすめです。

まとめ

リチウムイオン電池は、リチウムイオンが電池内部を移動することで充電と放電を行う仕組みです。軽くて高性能なため、スマホやタブレットには欠かせない電池ですが、熱や長期間の使用によって少しずつ劣化します。

バッテリーの減りが早い、発熱する、膨張している、画面が浮いているといった症状は、劣化のサインかもしれません。異変を感じたら、無理に使い続けず早めに点検することが大切です。

店舗情報

店舗名：OnMyPlan秋葉原店

住所：〒101-0025 東京都千代田区神田佐久間町1-14 第2東ビル303 rampart店内

アクセス：秋葉原駅から徒歩すぐ

営業時間：平日 12:00〜20:00／土日祝 11:00〜19:00

スマホのバッテリー交換、膨張、発熱、電池持ちの悪化などでお困りの際は、OnMyPlan秋葉原店までお気軽にご相談ください。