リチウムイオンバッテリーは充電なしでどれくらい持つのか？この質問は、リチウム電池を搭載したガジェットを使用する個人にとって非常に重要です。リチウムイオンバッテリーを使用する電子機器を購入する際には、その答えを知っておくことが必須となる。
リチウムイオンバッテリーは、充電しなくても数ヶ月は持つ。ただし、ガジェットの電源がオンになっているか、オフになっているか、スタンバイ状態かによって異なります。ガジェットの電源がオフの場合、このバッテリーは最長で6ヶ月持ちます。しかし、ガジェットがスタンバイ・モードであれば、このバッテリーは2～8日間持つ。
興味深い、 リチウムイオン電池の優れた性能 と持続力。エネルギー密度が高いため、際立っている。しかし、どれくらい長持ちするかは、ガジェットの種類や消費するエネルギー量によって異なる。今回は、リチウムイオンバッテリーの持続効果について深く掘り下げて説明しよう。では、始めよう！
リチウムイオン電池の概要
リチウムイオンバッテリーの耐久性を語る前に、まずはその基礎知識から。
リチウムイオンバッテリーは、コンパクトで軽量、そして非常にパワフルだ。スマートフォンを含む現代の電子機器に広く使われている。リチウムイオンを使用し、負極と正極の間を移動する。このリチウムイオンの移動により、スムーズな動作が保証される。
以前は、ニッケル・カドミウム電池やニッケル水素電池が一般的だった。これらは効率が低く、その結果、全体的な性能も劣っていた。しかし、リチウムイオン電池の登場は大きな変化をもたらした。これらの電池はコンパクトで、エネルギー密度が高いためエネルギーを蓄えることができる。
このリチウムイオン電池がどのように機能するのか、不思議に思いませんか？リチウムイオン電池は、負極と正極の間のリチウムイオンの移動に依存しています。充電中、リチウムイオンは電解液中を移動し、印加された電圧によって正極から負極へと流れます。これらの電荷は負極に蓄積され、バッテリーを充電状態に保ちます。使用中または放電中、これらの蓄積されたリチウムイオンは正極に戻り始めます。
この化学反応とリチウムイオンの移動は、電池の機能に不可欠である。興味深いことに、リチウムイオン電池には複数の種類がある。しかし、どれもリチウムイオンの動きを利用している。さらに、これらすべてのリチウムイオン電池の持続時間は互いに異なる。 実際、これらのタイプは持続時間だけでなく、充電サイクルも異なる。
リチウムイオンバッテリーは充電なしでどのくらい持つのか？
平均してだ、 リチウムイオン電池 は、充電を必要とせずに5～6カ月持つ。ただし、どの程度長持ちするかは、使用するガジェットによって異なる。
リチウムイオンバッテリーを搭載したノートパソコンを想像してほしい。バッテリーは完全に充電されている。では、コンピュータの電源を切り、長期間使わないでおきます。このような場合、リチウムイオンバッテリーは6ヶ月以上持ちます。なぜか？ノートパソコンの電源が切られているため、バッテリーが使用されていないからです。リチウムイオンバッテリーの放電速度は、1ヶ月あたり約3%です。
つまり、リチウムイオンバッテリーは完全に放電することなく、長時間充電された状態を保つことができるのです。次に、ノートパソコンの電源が切られておらず、スタンバイ・モードになっている場合を想像してみてください。この場合、同じリチウムイオンバッテリーでも2～5日は持ちます。なぜでしょう？ノートパソコンの電源が入っているときから、バッテリーは使用されているのです。
この持続時間は、ノートパソコンが積極的に使用されている場合、3～5時間に短縮される。これはスマートフォンを含むすべての電子機器に当てはまる。デバイスの電源が切れていれば、バッテリーは5～6ヶ月と長持ちする。しかし、デバイスがスタンバイ・モードであったり、連続的に使用されていたりすると、その寿命は短くなる。
さまざまな機器におけるリチウムイオン電池の持続時間
以下は、さまざまな機器におけるリチウム電池の寿命の比較である：
| 装置 | スイッチオフ | スタンバイモード | 連続使用 |
| スマートフォン | 3～4カ月 | 2～7日 | 4～12時間 |
| ノートパソコン | 4～5カ月 | 1～3日 | 4～10時間 |
| タブレット | 3～4カ月 | 5～10日 | 8～14時間 |
| 電気自動車（EV） | 1～3ヶ月 | 2～4週間 | 1回の充電で200～500km |
| デジタル一眼レフカメラ | 5～6カ月 | 1～7日 | 2～6時間の撮影 |
| ヘッドフォン | 1-2ヶ月 | 2～10日 | 4～40時間 |
リチウムイオンバッテリーには、さまざまな持続効果があることは注目に値する。それはすべて、どのデバイスでどのように使用されているかによります。さらに、デバイスの電源が入っているか、スタンバイ・モードか、あるいは積極的に使用されているかによっても、その持続時間は異なります。さらに、バッテリーの容量も寿命を決定する役割を果たします。
興味深いことに、さまざまなサイズのリチウムイオン電池がある。その中には、より多くのエネルギーを蓄えられるように作られたものもある。そのため、容量が大きいリチウムイオンバッテリーは、容量が小さいものよりも長持ちする。さらに、バッテリーが使用される条件も持続時間を決定する。
リチウムイオン電池の寿命
リチウム電池の寿命は2つの異なる方法で考えることができる。一つは、特定の電池が何年持つか（年単位）。もう1つは、電池の性能が低下し始める前に、その電池が何回の充電サイクルに耐えられるかを判断する方法です。
寿命に関しては、リチウムイオンバッテリーは通常2年から5年です。より積極的に使用されるバッテリーは2年前後です。同様に、リチウムイオンバッテリーも適切に手入れをすれば、何年も使用できます。充電サイクルに関しては、リチウム・バッテリーは通常、性能の低下が見え始めるまでに400～500回の充電サイクルを提供します。
充電サイクルについて混乱していませんか？充電サイクルとは、バッテリーを充電してから放電するまでの完全なサイクルのことです。例えば、リチウム電池を充電して100%になったとします。その後、充電量がゼロになるまで使い続けます。これが1回の充電サイクルとしてカウントされます。平均して、リチウムイオンバッテリーは400～500回の充電サイクルが可能です。
使用頻度が少なければ、5年間でこの500回の充電サイクルを使うことになる。一方、定期的に充電と放電を繰り返すと、バッテリーの寿命が短くなります。500回充電しても、リチウムイオンバッテリーは機能します。しかし、その性能は当初ほどではありません。1回の充電で使える時間は短くなります。
興味深いことに、リチウムイオン電池の種類によって寿命が異なることがある。例えば LiFePO4バッテリー は、最大1800～2000回の充電サイクルが可能です。同様に、リチウムイオンバッテリーの種類によっては、寿命が非常に短いものもあります。しかし、バッテリー（リチウムイオン）の充電サイクルは約500サイクルと考えてください。
リチウムイオン電池の寿命に影響する要因
リチウムイオン電池が2つあるとする。一方は低温で、もう一方は高温で保管する。この2つのバッテリーは、それぞれ異なる持続時間で消耗する。これは、外的要因が電池の寿命や性能に影響を与えることを示唆している。以下のセクションでは、これらの要因とリチウムイオン電池の長期性能への影響について説明する。
1- 温度
リチウムイオンバッテリーは室温で最適な性能を発揮します。温度が高すぎると、バッテリーの性能に影響します。なぜか？温度が高いとバッテリー内部の反応が速くなるからだ。その結果、リチウムイオンの電極間の移動が速くなる。
その結果、バッテリーの寿命が短くなる。同様に、非常に低温の場合、リチウムイオンの動きは非常に遅くなる。その結果、リチウムイオンバッテリーの寿命は若干長くなる。しかし、リチウムイオンバッテリーの性能と寿命の両方を求めるのであれば、私は常温がベストだと考えている。
2- 過充電と急速充電
過充電と急速充電はリチウムイオンバッテリーには適していません。過充電は、バッテリーが容量を超えて充電し続けることで起こります。その結果、バッテリーへの負担や圧力が大きくなります。その結果、バッテリーの性能と全体的な寿命が低下します。過充電が続くと、1回の充電で使用できる時間が短くなります。
一方、急速充電はリチウムイオンバッテリーにも良くない。なぜか？急速充電をすると、バッテリーに推奨以上の電流が流れるからだ。その結果、バッテリーが熱くなり、性能が低下します。定期的な急速充電は、特に1回の充電に使用した場合、リチウムイオンバッテリーの寿命を縮める可能性があります。
3- 放電率と充電状態（SoC）
放電レートは、リチウムイオンバッテリーの持続力を決定する重要な要素です。デバイスを広範囲に使用し、輝度を高く保っていますか？もしそうなら、放電率が高いため、内部のバッテリーはすぐに消耗します。同様に、デバイスを制御された方法で使用する場合は、放電率が低くなります。充電状態もバッテリーの持続力に影響する重要なパラメータであることを忘れないでください。
極端な充放電は避けることをお勧めします。バッテリーを100%まで充電したり、0%まで放電してはいけません。そうすることで、バッテリーの性能と寿命に非常に悪い影響を与える可能性があります。なぜか？極端なレベルまで充放電すると、バッテリーの充電保持空洞が減少するからです。
4- 湿度と換気
あなたのバッテリーが湿気にさらされたままだと想像してみてください。その結果、バッテリーの持続性が低下し、有害な性能を発揮することになる。湿気や水分がバッテリー内に入り込み、抵抗が増加するからです。このため、リチウムイオンバッテリーはすぐに消耗してしまいます。同様に、リチウムイオンバッテリーは換気の良い場所に保管することが重要です。
システムやバッテリーから発生する熱がこもらないようにするのだ。さらに、換気は空間に新鮮な空気を送り込みます。新鮮な空気のおかげで、空間の温度が上がりすぎることはありません。バッテリーの性能は、温度が20 °Cから25 °Cの間であれば長持ちすることを覚えておいてください。
5- バッテリー寿命と保管
バッテリーの経年劣化は、その性能を決定する上で大きな影響力を持つ。というのも、リチウム電池は古くなると長時間充電を維持する能力を失うからだ。その結果、大量に使わなくてもすぐに消耗してしまう。一方、新しいリチウムイオンバッテリーはすぐに充電が切れることはない。
その結果、1回の充電でより長持ちする。古くなったバッテリーは、70%まで充電し、20%まで放電することをお勧めします。また、高温の場所での保管や使用は避けてください。バッテリーを長持ちさせたいのであれば、古いリチウムイオンバッテリーは室温で保管してください。
よくある質問
リチウム電池を充電せずに置いておける時間は？
リチウム電池は6ヶ月間充電せずに置いておいても大丈夫です。3%の放電レートを持っており、充電しなくても6ヶ月後にはまだ使える。
リチウムイオン電池は充電しないとダメになる？
リチウムイオンバッテリーは、充電せずに放置しておいても良好な状態を保つことができます。ただし、お帰りの際は必ず充電してからお帰りください。そうすれば、数ヶ月充電しなくても、容量や性能が低下することはありません。
リチウム電池を2年間充電しないとどうなりますか？
リチウムイオンバッテリーを2年間充電しないと、深放電状態になります。そうなると、バッテリーは充電能力を失います。使用すると、バッテリーはごく短時間しか持ちません。最適なパフォーマンスを得るためには、リチウム電池の充電量を50～60%に保つことをお勧めします。
結論
リチウムイオン電池の用途は多岐にわたる。小型機器からEV車まで、あらゆる分野で重要な存在となっている。しかし、リチウムイオン電池が充電なしでどれくらい持つのか、よくわからないという人も多いだろう。リチウムイオン電池にはさまざまな種類がある。それぞれの電池の寿命は、他の電池とは異なることがあります。
リチウムイオンバッテリーを充電しなければ、5～6ヶ月は持ちます。それを過ぎると、寿命が来て充電容量が低下することがあります。さらに、このバッテリーの使い方も寿命に影響します。今回は、リチウムイオンバッテリーの寿命と総合的な性能について説明した。