モバイルバッテリー(パワーバンク)のすべて|容量のカラクリから安全な使い方まで知っておくべき基礎知識

「バッテリー残量不安」ほどストレスなものはあるでしょうか。スマートフォンをはじめとする優れたモバイル機器のおかげで、私たちの生活はより便利で快適になりました。しかし、これらのデバイスがどれだけ省電力化されても、「数日に一度の充電で済む」という状況にはまだ程遠いのが現実です。

最近のスマートフォンは、中程度の使用でも満足に24時間持たないことも多く、私たちはデバイスを次々と充電器へ移し替える生活に慣れてしまいました。自宅でも、車の中でも、職場でも充電。あの不快な「バッテリー残量わずか」の警告を避けるために。

だからこそ、ここ数年で「モバイルバッテリー(パワーバンク)」は爆発的に普及しました。さまざまなサイズのコンパクトなボディに、スマートフォンを何日分も補充できるだけの電力を蓄えられる。モバイルバッテリーは、気づかれないところで何度も私たちの危機を救ってきたはずです。しかし、そのほとんどの人は、実際には何も知らないまま使っています。

確かにモバイルバッテリーは文字通り「挿すだけで使える」製品ですが、ユーザーなら誰もが知っておくべきポイントがあります。実は、ほとんどの人が思っている以上に高度な仕組みを持った機器なのです。ここでは、より賢いユーザー(そして買い手)になるために、次に使う前にぜひ覚えておきたい重要な事実を紹介します。

モバイルバッテリーは(危険性のある)リチウムイオン電池を使っている

今日のバッテリー技術は、かつてないほど進歩しています。当たり前のことに思えるかもしれませんが、ニッケルカドミウム電池のような旧世代の技術がどれほど充電に時間がかかり、どれほど小さな容量しか持たなかったかを覚えている人は少ないでしょう。

しかし残念ながら、この現代の驚異的な電池にはいくつかの注意点があります。エネルギー密度が非常に高いため、常に「電池がエネルギーを一気に制御不能な形で放出する」可能性をはらんでいるのです。

それはつまり、発火や爆発につながる可能性があり、決して軽視できません。不良品のホバーボードによる火災や、ポケットの中でスマートフォンが発火したという恐怖の話を耳にしたことがあるでしょう。あれこそが、リチウムイオン電池が暴走したときに起こることです。

実際の事故率が許容範囲に抑えられているのは、リチウムイオン機器に組み込まれた数多くの安全規格と保護技術のおかげです。とはいえ、モバイルバッテリーのリチウム電池も、誤った使い方をすれば危険物に変わり得ます。釘で刺されたり、強い衝撃で潰されたりすると内部ショートを起こし、発火する確実な原因になります。

炎天下の車内に放置されるような高温環境も同様に危険です。新しいモバイルバッテリーの扱い方には十分注意し、適切な敬意をもって接しましょう。

同時に、購入・使用するのは必ずブランド品で、消費者安全団体の認証を受けた製品に限定すべきです。米国ではUL認証が最も一般的な規格で、その他の地域にもそれぞれ同等の認証制度があります。

安全に使えると見なされるためには、過充電保護、過電圧保護、過熱保護といった複数の機能を備えている必要があります。無名ブランドの無認証製品には、こうした機能の一部しか搭載されていない、あるいは一切搭載されていないものがあります。それは災難のもとです!

モバイルバッテリーの容量表示は、見た目ほど単純ではない

モバイルバッテリーの容量は、ほぼ例外なく「mAh(ミリアンペア時)」という単位で表記されています。これは電池が蓄えられる電気量の指標です。

スマートフォンやノートPCの内蔵バッテリーも同じ単位で表記されています。では、10,000mAhのバッテリーを買い、あなたのスマホが2,500mAhなら、4回分のフル充電ができるはず……と思いませんか?

ところが実際には、物理法則によるロスに加えて、マーケティング上の多少の「ごまかし」が存在します。

このカラクリは、電池本体とデバイスの充電入力との間にある電圧差に関係しています。リチウムセルの公称電圧は3.7Vです。一方、USBは最低5Vで動作するため、デバイス側は少なくともその電圧での充電を期待します。

この違いを理解するには、もうひとつの単位「Wh(ワット時)」が必要です。これは電気料金の計算にも使われる、実際に消費されたエネルギーを示す単位です。

mAhからWhへの換算ツールを使うと、3.7Vにおける10,000mAhのモバイルバッテリーは37Whのエネルギーを持ちます。しかし、5Vで充電される2,500mAhのスマホバッテリーが必要とするのは12.5Wh。つまり、せいぜい3回分のフル充電が精一杯で、4回には届かないのです。

さらに、エネルギー変換にロスなしということはあり得ません。モバイルバッテリー内の化学エネルギーを電気に変換し、再びデバイス側で化学エネルギーとして貯蔵する過程で、一部は廃熱として失われます。

結論として、モバイルバッテリーの「実質的な」充電可能容量は、3.7V公称電圧で表記された容量の約3分の2程度と見積もるのが妥当です。一部の製品では両方の電圧での容量が併記されており、その場合は話が簡単です。ただし、実際に意味があるのは5V側の数字だということを忘れないでください。

電流(A)も重要

標準的なUSB充電は5V・0.5Aで行われます。電圧を同じまま電流を増やすと、電力の流れる速度が上がります。つまりバッテリーは速く放電され、受け側のデバイスも速く充電されます。もちろん、相手側が大電流充電に対応している場合に限ります。

現在のほぼすべてのスマートフォンやタブレットは2.1Aでの充電に対応しています。そのため、モバイルバッテリーにも2.1Aまたは2.4A対応のポートが少なくとも1つ搭載されているのが一般的です。USB規格に準拠したデバイスであれば、大電流ポートに差し込んでもまったく問題ありません。デバイスは要求した分の電流しか受け取らないからです。スマホをこのポートに接続すれば、壁のコンセント用充電器とほぼ同等の速度で充電できます。

ただし欠点もあります。高速放電はバッテリーの発熱を増大させます。バッテリーが熱くなるほど効率は落ちるため、高速ポートを使うと、最終的に取り出せる総充電量に目に見える影響が出ることがあります。

バッテリーから少しでも多くの電力を絞り出したいなら、スマホを操作せず、0.5A出力で一晩放置して充電するのがベストです。充電中に電源を切れればさらに理想的です。これはキャンプなど、商用電源から離れた場所で1Wたりとも無駄にできないシーンで役立つテクニックです。

逆に、電力が尽きる前にモバイルバッテリー自体を再充電できる場所に行けるのであれば、常に大電流ポートを使う方が賢明です。特にGPSナビゲーションのように電力を食うアプリを使いながらスマホを操作したい場合にはなおさらです。

充電といえば、モバイルバッテリー本体の充電についてはどうでしょうか?

急速充電規格の有無が大きな差になる

ミドルレンジ以上の最新スマートフォンをお使いなら、コンセントからの充電がかなり速いことをご存じのはず。それだけに、多くのモバイルバッテリーが満充電まで丸一日かかるのには驚かされるかもしれません。理由はさまざまですが、緊急用としてではなく日常的にモバイルバッテリーを使うつもりなら、充電の速さは極めて重要です。

近年のスマートフォンやタブレットは、何らかの「急速充電」規格に対応しているのが普通です。充電規格は多すぎてここでは語り尽くせませんが、幸い確認すべきことはひとつだけ。「モバイルバッテリーが対応を謳っている規格」と「お手持ちの充電器が提供する規格」のうち、少なくとも1つが一致していること。それだけで、セルへの充電にかかる総時間を大幅に短縮できます。

パススルー充電は覚えておきたい便利機能

そこで次の問題です。充電器が1つしかない場合、モバイルバッテリーとデバイス、どちらを先に充電すべき? パススルー充電に対応したモバイルバッテリーを持っていれば、このジレンマに悩む必要はありません。

対応機種なら、コンセントから自分自身を充電しながら、同時に別のデバイスへも給電できます。充電器1つで、2台のデバイスがハッピーになれる。注目すべき機能です。

一部のノートPCは、一部のモバイルバッテリーで充電できる

スマートフォンやタブレットなどの小型機器は5V USB給電である程度標準化されていますが、ノートPCは事情が違います。大型のデバイスであるノートPCは、壁からの高圧交流を繊細な内部回路に適した電力に変換するアダプター経由で12Vの電力を受け入れます。

モバイルバッテリーでノートPCを充電する方法は主に2つあります。いずれの場合も、適切な機能を備えたモバイルバッテリーが必要です。近年のノートPC、特にウルトラブックの多くはUSB-C経由での充電に対応しています。付属の充電器がUSB-Cを使用するタイプであれば、USB-C出力を備え、USB-C PD(Power Delivery)規格に対応したモバイルバッテリーも利用できます。

この場合、両端が楕円形のUSB-Cコネクタである本物のUSB-Cケーブルを使う必要があります。ノートPCの充電器が着脱式のUSB-Cケーブルを採用していれば、必要なときにそのケーブルをモバイルバッテリー側に流用するだけで済みます。USB-C PDケーブルは3A定格が一般的ですが、5A定格のものもあります。充電器とノートPCの両方が5A充電に対応しているなら、互換ケーブルを入手する価値があります。ただし通常は、ノートPC向けに設計された典型的なモバイルバッテリーであれば、3A・合計30Wの給電となるケースがほとんどです。

では、USB-C充電非対応のノートPCの場合はどうすればいいのか? その場合は、12VノートPC出力を備えた特殊なモバイルバッテリーが必要になります。これはUSBではなく、メーカー独自の専用ケーブルで接続するポートです。

専用モバイルバッテリーで車のジャンプスタートも可能

本当の話です! ジャンプスタート用アダプターが付属した特殊なモバイルバッテリーが市販されており、これを使えばバッテリー上がりした車を始動できます。価格は一般的なモバイルバッテリーより高めですが、車内の安全な場所に常備しておくのに最適です。

まさに命綱になり得るアイテムです。車を始動できるだけでなく、万が一始動できなかった場合でも、スマホを充電して助けを呼ぶことができます。もちろん、どんなモバイルバッテリーでもこの用途に使えるわけではありませんが、基本となる技術は同じです。

寿命には限りがあることを心得よう

近年のデバイスから着脱式バッテリーが消えたことを残念がる人がいるのは、リチウム電池こそが寿命が最も短い部品だからです。物理的に壊さない限りスマートフォンの他の部分は何十年でも動き続けられる一方、バッテリーは数年以内に確実に力尽きます。

リチウム電池は充放電を重ねるごとに徐々に容量を失っていきます。ある瞬間まで動いていたのに次の瞬間に動かなくなるスイッチのようなものではなく、蓄えられる電力量がじわじわと減っていき、やがて急激に低下し始めるのです。

現在のリチウム電池は、顕著な劣化が始まるまでにおよそ500回のフル充電サイクルに耐えると考えられています。ここでいうのはフル充電サイクルです。たとえば50%から100%まで2回充電しても、それはフル充電1回分とカウントされます。

また、モバイルバッテリーが充電状態を永久に保持できるとも期待できません。しばらく使っていない場合は、数ヶ月に一度は補充充电を心がけましょう。

もう電力切れの心配とは無縁になる

科学雑誌がいつも予告しているような「スーパー電池」のブレークスルーが、いつかついに実現するかもしれません。スマートフォンを100年間動かし続けるような、スーパーキャパシターや室温超伝導技術のようなものが。

しかし今のところは、魔法とまではいかずとも十分実用的なバッテリー技術でやりくりするしかありません。モバイルバッテリーのおかげで、私たちはスリムで美しいデバイスを楽しみながら、コンセントや車の充電ソケットから離れた場所でも補充する手段を手に入れました。もうFOMOもバッテリー残量不安もありません。情報通のモバイルバッテリーユーザーとして、必要なだけの電力をいつでもどこでも手元に置く恩恵を存分に味わいましょう!