充電するときは、まず携帯電話を接続する必要がありますか、それとも充電器を接続する必要がありますか?間違った充電方法をすると、携帯電話がすぐに故障してしまいます。

現代社会の多くの人にとって、携帯電話のバッテリー残量は生死に関わる問題です。携帯電話の充電に対する人々の強い需要により、ワイヤレス充電、2倍速充電、1週間使用できる高エネルギーのパワーバンクなど、市場には多くのギミックが生まれています。利用できるオプションはたくさんありますが、携帯電話を充電する正しい方法は何でしょうか?

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携帯電話は完全に充電されている必要がありますか?

充電に関しては、携帯電話の電池が切れるまで待ってから充電し、毎回完全に充電するという格言が常にあります。これはバッテリーのメンテナンスに役立ちます。いつでも充電するとバッテリーの寿命に影響します。実際のところ、これらの理論は時代遅れです。ニッケルカドミウム電池など、初期に広く使用されていた充電式電池は、主に水酸化ニッケルと金属カドミウムで作られており、その欠点は明らかです。それは、メモリ効果があることです。

簡単に言えば、バッテリーが完全に充電されなかったり、消耗したりすることが何度も続くと、バッテリー容量は充電中と停電中の電力を「記憶」し、それぞれ最大電力値と最小電力値とみなし、バッテリー容量が減少します。しかし現在では、ニッケルカドミウム電池などの電池は、重金属汚染、重量の重さ、エネルギー密度の低さなどの理由で徐々に廃止され、リチウムイオン電池に置き換えられています。

スマートフォンでは主にリチウムイオン電池が使用されていますが、これはニッケルカドミウム電池に比べて、エネルギー密度が高く、同じ体積や重量でより多くの電力を蓄えることができるなどの利点があります。メモリー効果が弱いため、完全に充電される前にバッテリーを取り外しても影響はありません。リチウムイオン電池の注意事項はニッケルカドミウム電池とは全く逆で、電力がなくなったら充電しない、過充電しない、毎回深く充電・放電する必要はない、などです。リチウムイオン電池の寿命は充電サイクルに関係します。電力が 100% 使用されるたびに、サイクルが完了します。サイクル数が多くなるほど、バッテリー寿命の低下が顕著になります。

11種類のリチウムイオン電池に関する研究では、250サイクルを超えると電池容量が大幅に低下することが示されました。 300 ～ 500 サイクル後、バッテリー容量は元の容量の 80% まで低下します。これはどのように作動しますか？データによれば、リチウムイオン電池を深く充電および放電すると、正極と負極の材料構造が破壊されます。リチウムイオン電池は主に正極と負極の間のリチウムイオンの移動を利用して動作します。移動スペースが狭くなると、バッテリー容量もそれに応じて減少します。

そのため、 「フル充電と放電」に比べて、「小刻みに複数回充電」の方が現在の携帯電話の充電習慣に適しています。

充電前後の電力に加えて、見落とされがちな別の問題もバッテリー寿命に影響します。

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最初に携帯電話を接続する必要がありますか、それとも充電器を接続する必要がありますか?

最初にプラグを電源に差し込んでからデータ ケーブルで携帯電話に接続すればよいのでしょうか、それとも最初にデータ ケーブルを携帯電話に接続してからプラグを電源に差し込む必要があるのでしょうか。

答えは前者です。

どれも有料なので、このような微妙な違いはどのような影響を与えるのでしょうか?

ここで豆知識ですが、中国人が使用する電気の電圧は 220V ですが、携帯電話の充電器の電圧は 5V 未満であることが多いです。携帯電話を充電する際、充電器は変圧器を介して高電圧電流を低電圧直流電流に変換し、携帯電話に送信します。このとき、充電器を携帯電話に接続してから電源に差し込むと、充電器の自己制御能力が失われ、サージ電圧が出力される可能性があります。

サージは突発波とも呼ばれ、通常の動作電圧を超える瞬間的な過電圧を指します。スイッチを抜き差ししたときに見える明るい火花のほとんどはサージです。時間はわずか100万分の1秒ですが、長期的には携帯電話のバッテリーにかなりのダメージを与える可能性があります。最初に充電器を差し込んでから携帯電話を接続すると、このような状況が発生することはほとんどありません。電流自体が不安定でない限り。

充電後は、まず携帯電話を抜くべきですか、それともプラグを抜くべきですか?

答えは、まず携帯電話のプラグを抜くことです。充電器を抜くと逆瞬間電流が発生し、バッテリーの劣化が早まるからです。原理は複雑に思えますが、正しい抜き差しの順序を覚えるのは難しくありません。充電器、充電ケーブル、ソケットを一体として扱うこともできます。充電中は携帯電話を「くっつけ」、完全に充電されると携帯電話を「放置」します。この操作方法の方がはるかに安全です。

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パワーバンクの充電に注意してください

外出時にコンセントが見つからない場合に備えて、モバイルバッテリーを持ち歩く人も多いです。

確かにとても便利ですね。小型のモバイルパワーバンクは、携帯電話の正常な動作を維持することができます。それはまさに命の恩人です。

しかし、パワーバンクに関しては多くのギミックや誤解もあります。

現在、市場には 20,000 mAh の容量を謳うパワーバンクが数多く存在します。ほとんどの携帯電話は、フラッグシップモデルであっても、バッテリー容量が 5000 mAh 未満であることを知っておく必要があります。初期の「ネイルハウス」製品の容量はわずか 2000 ～ 3000 mAh でした。 20,000mAh のモバイルバッテリーを購入すれば、3 人家族が 2 日間の旅行を心配する必要がなくなるのではないでしょうか。実際に購入してみると、2回も充電しないと電池が切れてしまうことがわかります。その企業は虚偽の広告を行っている可能性はありますか?

実際のところ、彼らは言葉遊びをしているのです。

販売業者が表記する容量は、ほとんどの場合、バッテリーセル自体の容量、つまりバッテリー内の複数のリチウムイオンバッテリーの電力の合計です。変換プロセス中に電力が失われるため、パワーバンクが携帯電話に供給できる実効電力は、このデータよりも確実に低くなります。

パワーバンクを実際に何回使用できるかを知りたい場合は、取扱説明書の小さな文字で書かれた「定格容量」を注意深く読む必要があります。これは実験室でテストされた最小放電容量です。

あるメディアが評価を行ったところ、20,000mAh の容量を謳うパワーバンクの実際の容量は、ほとんどの携帯電話を完全に充電するのに十分な 4,000mAh も異なる可能性があることが判明しました。

パワーバンクを使用する場合は、次の点にも注意してください: パワーバンクもリチウムイオン電池を使用しているため、その寿命は充電サイクルによっても影響を受けます。パワーバンクを長時間充電しない方がよいでしょう。

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正しく充電するにはどうすればいいですか?

携帯電話の使用にもショートボード効果があるとすれば、バッテリー寿命もそのショートボードであると考えられます。しかし、日常的に使用する上で、正しいと思っていても実はそうではない充電方法がいくつかあります。

1. 充電ケーブルと充電器を交換して使用することはできませんか?

携帯電話を購入すると充電器が無料で付いてくるのが通例ですが、近年では環境保護を理由にメーカーが充電器の配布をやめたところもあり、自分で購入しなければならなくなりました。公式サイトでは価格が高すぎるため、充電器具自体が消耗品だと思い、また家で猫を飼っているから目を離していると充電ケーブルが噛まれて使えなくなるなど、安いものを選ぶ人が多いようです。これにより、多くの人にとって、充電ケーブル、充電器、携帯電話は、短期間使用しただけで、もはや一致するペアではなくなるという状況にもつながります。

その結果、互換性のない充電器を使用するとバッテリーがショートし、寿命が短くなるという噂が数多く出てきました。

実際、この発言は明らかに充電器を過小評価しています。

充電器には通常、携帯電話に必要な電流と電圧を識別し、それに応じて調整するスマートチップが内蔵されています。たとえば、急速充電ヘッドを購入したが、携帯電話が急速充電をサポートしていない場合、急速充電ヘッドは携帯電話に適した入力電力に自動的に調整します。急速充電ヘッドが機能しないと不満を言う人もいます。実際、これが原則です。

ただし、購入する際には通常のブランドを見極め、安価な偽造品を購入しないようにする必要があります。結局のところ、偽造充電器の構成がどのようなものかを判断するのは難しいです。携帯電話に必要な電流と電圧を識別できず、携帯電話を損傷する可能性が非常に高くなります。

2. プレイ中に充電しないでください。

バッテリーを同時に放電と充電すると寿命に影響すると考える人もいます。実際、バッテリーの寿命に最も影響を与えるのは、プレイ中の充電によって生じる急激な温度上昇です。誰もがこのような経験をしたことがあるでしょう。高設定のゲームをプレイしたり、急速充電を使用すると、携帯電話が熱くなります。調査によると、携帯電話を使用していない場合でも、温度上昇によりバッテリー容量の低下が加速することが判明しました。

したがって、バッテリーの安全のためには、「マルチタスク」を行わないようにするのが最善です。

さらに、携帯電話に対して厚すぎる保護ケースを購入しないことが重要です。現在、市場にはおしゃれな保護ケースがたくさんあります。見た目は良いですが、すべてが携帯電話に適しているわけではありません。コンピュータや他のデバイスと同様に、携帯電話も熱を放散する必要があります。しっかりと包装され、断熱材で覆われている場合、携帯電話の外側には傷がないように見えますが、内側はすでに損傷しています。

高温を避けるため、寝る前に携帯電話を枕の横や日光の当たる場所に置かないように注意してください。

このアクションは、携帯電話だけでなくあなた自身も保護します。

参考文献:

[1]バーグフェルド、HJ;クルイト、WS;ノッテン、ピーター HL (2002-09-30)。バッテリー管理システム: モデリングによる設計。シュプリンガー。 38ページ～。 ISBN 9781402008320. 2013年6月5日閲覧。

[2]「電圧低下（「メモリー効果」）」 Duracell.com をご覧ください。プロクター・アンド・ギャンブル。 2009年3月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年9月15日閲覧。

[3]バッテリー大学。 （2021年）。 BU-802: 容量低下の原因は何ですか?[4]リチウムイオン電池のメモリ効果を理解するhttps://evreporter.com/understanding-memory-effect-in-lithium-ion-batteries/ から取得

著者: 李美 ポピュラーサイエンス作家

査読者: 周小良、北京交通大学物理学研究所上級エンジニア