iPhoneなどのスマホ、低温の屋外での使用で寿命短縮か…バッテリー劣化

　全国的に寒さの厳しい日が続いているが、極端に気温が低い環境下でスマートフォンを使用すると、バッテリーが劣化して寿命が短くなったり、使用中に強制シャットダウンが起きたり、最悪の場合は故障につながるため注意が必要だ。なぜそのような事態が起こるのか。そして、各機種では推奨する動作時の温度についてどのように定めているのかを追ってみたい。

　一般的に高温下においてはスマホの動作の遅延・異常やバッテリーの充電の持ちの悪化などが生じることが知られており、メーカー各社は概ね推奨環境を温度35℃以下と定めている。一方、極端な低温下でも強制シャットダウンやバッテリー充電の持ち時間の短縮、バッテリーの劣化、充電できない現象などが起きる。

　たとえばアップルはiPhoneについて動作温度を 0～35℃、保管温度を-20～45℃に設定。HP上で以下のように注意喚起している。

＜動作温度を下回る極端な低温下で iOS／iPadOS デバイスを使うと、バッテリーの消耗が一時的に早くなったりデバイスの電源が切れたりすることがあります。より温度の高い場所にデバイスを戻すと、バッテリーの駆動時間も通常の状態に戻ります。iOS／iPadOS デバイスは、低温になりすぎると充電されなくなったり、充電が停止したりすることがあります＞

　また、サムスンはGalaxyの最適使用温度を0～35°Cとしている。

＜極端に高温または低温の環境下で継続的に使用したり充電したりするとバッテリーの劣化を招くおそれがあります。極端な温度に一時的にさらされると、デバイスの保護機能によってバッテリーのパフォーマンスの悪化が最小限に抑えられます。また、温度が特定の範囲を超えると、バッテリーを保護するために充電が制限されます＞（サムスンのHPより）

＜・35°C超過または0°C未満の場所で長時間使用したり保管したりするとバッテリーパフォーマンスの悪化につながり、予期しないシャットダウンを招いてバッテリー持続時間が短くなる恐れがあります。

・デバイスを極端な温度にさらす場合は、使用前にデバイスを最適な使用温度（0°C～35°C）に調整してください。

・夏日の暑い車中といった高温環境の中にデバイスを長時間放置しないでください。

・冬の0°Cを下回るような低温環境にデバイスを放置または保管しないでください。＞

グーグルのPixel、シャープのAQUOS

　このほか、グーグルもPixelについて＜気温が0°C～35°Cの環境で正常に機能するように設計されています。保管の際は、-20°C～45°Cの場所に保管してください＞としており、ソニーもXperiaについて＜温度は5℃～35℃、湿度は45％～85％の範囲でご使用ください＞としている。

　特徴的なのがシャープのAQUOSだ。米国国防総省が制定したMIL-STD-810G/MIL/STD-810Hに準拠した規格において、以下の試験を実施している。

＜・高温保管（固定）：63℃に固定した72時間の高温保管試験
・高温保管（変動）：28℃～58℃までの温度変化において72時間の高温保管試験
・高温動作 （固定）：55℃に固定した5時間の高温動作試験
・高温動作 （変動）：28℃～39℃/湿度43％～78％までの変化において72時間の高温動作試験
・低温動作：-20℃に固定した5時間の低温動作試験
・低温保管：-33℃～-25℃の温度変化において連続72時間の低温保管試験＞（シャープのHPより）

　もっとも、シャープは＜本製品の有する性能は試験環境下での確認であり、実際の使用時すべての状況での全機能の動作を保証するものではありません＞としており、動作環境については他社と同様に「周囲温度5℃～35℃、湿度35％～90％」と定めている。

低温下で動作すると異常が生じる原因

　なぜ低温だとスマホの動作に異常が生じるのか。その理由について中国のスマホメーカー・Xiaomi（シャオミ）はHP上で次のように説明している。

＜携帯電話が0 ℃以下の環境にあると、リチウムイオンの拡散率が、リチウムイオン間の負の移動活性に影響を与え、バッテリーの充放電性能と携帯電話システムが低下する結果を招くため、充電量無し、または充電量が極端に低いと認識するようになります。これによりバッテリーの保護メカニズムが作動し、携帯電話が自動的にシャットダウンします。これは携帯電話が低温環境でも動作できるようにするための処置ですが、自動的にシャットダウンしたり起動できない事象のように見えることもあります＞

　大手キャリア関係者はいう。

「スマホのバッテリーとして搭載されているリチウムイオン電池の内部には電解質として液体が入っており、温度が極端に低くなると硬くなって『粘り気』が出てくる。すると抵抗が大きくなり、電解質の中をリチウムイオンが移動しにくくなるので電圧が下がり、バッテリーの性能が落ちたり、持ち時間が短くなる。バッテリーの劣化によって寿命自体が短くなることもあり、結果的にユーザーにしてみれば買い替え時期が早まってしまうので、避けたいところだろう。ちなみに強制シャットダウンは故障ではなく、バッテリーの電圧低下によって端末に異常が発生することを予防するためのものだ」

　冬の時期に屋外で操作していて動作が遅くなったりシャットダウンとなった場合はどうすればよいのか。

「絶対にやってはいけないのは、ストーブやエアコンの近くに置いたり、カイロの上に置いたりという行為。急激に内部の温度が上昇すると各パーツに結露が起き、つまり『水浸し』の状態になるので故障につながる。通常の室温下に置いて、ゆっくりと温度が上昇するのを待つしかありません」（同）

　気になるのは長時間にわたり低温下で動作させた際に危険が生じないかという点だ。

「極端な高温下で動作させると端末が熱くなり火傷を負ったり、端末が発火する恐れなどもあるが、低温の場合はそのようなケガや事故につながるリスクは高くはないかもしれない。低温下で持ち運ぶ際には、端末を外気にさらさないようにして、コートやジャンパーより内側の衣類のポケットに入れるなどし、できるだけ体に近い位置で保管して体温によってスマホの温度を下げないように意識するのも一つの方法だ」

（文＝Business Journal編集部）