インタビュー

気になるスマートフォン関連グッズ

正しく知って正しく選ぶ、モバイルバッテリー

 スマートフォンの普及によって、いま爆発的に売れているのがモバイルバッテリーだ。フィーチャーフォンに比べて大量の電池を消費するスマートフォンは、朝に満充電の状態でも、帰宅時にはバッテリー残量がほとんどゼロになっていることも珍しくない。これを補完してくれるのが、USBケーブルなどで接続して出先での充電を可能にする外付け型のモバイルバッテリーというわけだ。

 もっとも、新しいジャンルの製品であるがゆえに、購入する際の選び方がよく分からないというケースは多いはず。手持ちのスマートフォンに対応することを確認して買ったはずなのに、チャージが遅い、あるいはフル充電できないといったパフォーマンス上の苦情はよく耳にする。また、容量だけに気を取られて口コミベースで評判のよい製品を購入したところ、自分が所有する機種では使えなかったという例もある。

SiB株式会社 代表取締役 本間一成氏

 今回は、モバイルバッテリーメーカーの「中の人」であるSiB株式会社の本間一成氏に、モバイルバッテリーの容量表記の正しい見方や選び方のコツのほか、モバイルバッテリーの豆知識、さらにはLightningコネクタの流通事情といった業界内の裏話について聞いた。なお、文中のアップルなど独自規格についての仕様は、SiB社が分析し、推測した結果に基づいている。

バッテリーの容量=充電可能な容量ではない

――まずはモバイルバッテリーの容量表記の見方から教えてください。たとえば「1800mAh」といった具合に、どの製品も容量を“ミリアンペアアワー”(mAh)で表示していますが、これひとつで容量1800mAhのスマートフォンをフル充電できるかというと、そういうわけではないんですよね。

本間氏
 はい。例えばあるメーカーのモバイルバッテリーのパッケージには、容量として2200mAhという値が書かれていて、その横に「iPhoneは1800mAh」「GALAXY Nexusは1750mAh」という電池容量の目安が書いてあります。こう記されていれば、あたかも「2200mAhの容量があるので1800mAhや1750mAhを全部まかなえる」ように読めてしまいますが、この2200mAhという電力が全部スマートフォンの充電に使われるわけではありません。

モバイルバッテリーのパッケージの表記例。容量がミリアンペアアワー(mAh)で表示されているが、充電可能な容量をそのまま表しているわけではない

 リチウムイオン充電池の電圧は、ほとんどが3.7Vです。しかしUSBでスマートフォンを充電する際は5Vの電圧が必要で、昇圧回路という電気的な回路を使って3.7Vを5Vに変換してやる必要があります。その過程でどうしても一部のエネルギーが熱になって失われてしまいます。さらにスマートフォン側で電圧を5Vから充電に適切な3〜4.2Vに下げる際にも、同様に変換ロスが出ます。

 そのため、モバイルバッテリーの容量表記とスマートフォンの電池の容量表記を比べて、仮に(表記される数値が)イコールだったとしても、スマートフォンがフル充電できるわけではありません。これは電気的な仕組みの問題なので、どれだけ電気回路をうまく設計してもロスがゼロになることは絶対にありません。


電池パックを見るとバッテリーの容量が明記されている。ちなみにこれはフィーチャーフォンの電池パックだが、スマートフォンと異なり、容量はかなり小さい
モバイルバッテリーによっては、容量の隣に「3.7V」であることが大きく記されている場合もある


――目安として、具体的にどのくらい目減りするんでしょうか。

本間氏
 5Vに変換したあとの使われ方によっても変わるので一概には言えませんが、モバイルバッテリーの表示容量に0.6、あるいは0.7を掛けたときに、自分の持っているスマートフォンの電池の容量を超えていれば1回は充電できます。つまり3〜4割減ということですね。したがって、購入時にはモバイルバッテリーの容量表記を6割、7割にした値が、スマートフォンの電池容量を上回っている製品を選ぶことをお勧めします。

 さきほど述べたように、一部のメーカーはこのスマートフォンの電池容量とモバイルバッテリーの容量を並べてパッケージに表示しています。個々の数字は間違いではありません。ただ並べて書くと、いかにも全部まかなえる印象を受けかねないわけで、この表記はちょっとどうかなと思います。2200mAhであれば、多めに見積もって“7掛け”にしても1540ですから、1800mAhや1750mAhの容量のスマートフォンをフル充電するには足りません。

 一方で別のメーカーさんのモバイルバッテリーは、容量が5400mAhもあるのに「2回フル充電できる」と、控えめな回数を書かれています。最近は大容量バッテリーを搭載する機種もありますが、ここ数年の平均的なスマートフォンの電池容量はだいたい1400mAhなので、目減り分を考慮せずに、数字だけ見て単純に割り算すれば3〜4回はいける。でも「2回の充電」と表示しているのは、昇圧降圧のロスやスマートフォン側の電池容量のばらつきを考慮しているわけで、紳士的な表示だなと思います。モバイルバッテリーの容量をそのまま信じてしまうとがっかりすることがある、という点は、皆さんに知っていただきたいですね。

「何につながったか」で充電速度は大きく変わる

――容量以外に、チェックすべきポイントがあれば教えて下さい。

本間氏
 いまのスマートフォンは、大きくiPhoneとAndroidの2種類がありますが、基本的にUSBの規格に準じているAndroidに対して、iPhoneで使っているのはUSBのコネクタの部分だけで、電気的なスペックはまったくの独自仕様です。これはiPodが第3世代でFireWireからUSB対応になった頃から、ずっとそうです。

本間氏が示したUSBの信号線の説明図

 USBは4本の信号線があり、1番と4番の間で回路がつながって、5Vの電圧がかかります。充電というのは、このラインを流れる電流をいただいて内蔵電池に貯めるわけです。2番と3番のラインは、パソコンにつないだ時はデータのやり取りに使われますが、ACアダプターにつないだ際は使われません。iPhone用のACアダプターはこの2番/3番のラインに決まった電圧を出力しています。iPhone側がそれを検知すると、通常よりも大きな、約1000mAの電流を流す仕組みになっています(編注:USB経由の充電は規格上、USB 2.0が上限500mA、USB 3.0が上限900mA)。USBのプラグは使っているけど、ACアダプターにつないだときはUSBの500mAには縛られず、もっと大きな電流で早く満充電にしようという考え方でしょう。

――ケーブルを差して充電マークに変わっても、USBとACアダプターでは、実際には充電のスピードにかなり違いがあるかもしれないということですね。

本間氏
 そうです。iPadでは付属ACアダプターの出力がさらに大きくなり、高速に充電できるようになりました。ただし、ここにiPhoneをつないでも、そこまで高速な充電はできない。2番/3番のラインにかかる電圧がACアダプターごとに微妙に違っていて、iPhoneに繋がっているのか、あるいはiPadに繋がっているのか、認識しているからです。

――なるほど。一方、Androidタブレットでは、専用のACアダプターでしか充電できない製品が多くありますが、これもUSBでは時間がかかるからなんでしょうか。

本間氏
 はい。USBで接続できる以上は充電したいわけですが、先ほどの「500mA」という制限があるので時間がかかってしまう。その縛りから外れるために、例えば「GALAXY Tab」は専用のコネクタをわざわざ設計していますし、最近だと「Nexus 7」が2000mAを出せる専用アダプターをつけて、iPadと同様に高速に充電できるようにしています。

 本来は、USBとは別に充電専用コネクタを付ければすっきりするのですが、本体側で余分なスペースが必要になるでしょうし、専用充電器が必要になって破損や紛失時に使い回しができません。我々のようなサードパーティーが部材を調達するのも難しくなります。そうした事情もあって、コネクタとしてUSBは使うけれども、同じUSBコネクタながら専用ACアダプターに繋ぐと、大電流で充電を行うという流れができたわけです。

 Androidの一部の端末、これは「Xperia acro HD」(Android4.0.4)の例ですが、パソコンにつなぐと「充電中(USB)」という表示が出ます。これはつまり「電流が500mAなので充電に時間がかかりますよ」と暗に言っているわけです。ACアダプターにつなぐと「充電中(AC)」という表示に変わります。「Xperia acro HD」では最大900mAぐらいの電流が流れて、それだけ短い時間で充電できます。

パソコンにつなぐと「充電中(USB)」という表示が出る
ACアダプターもしくはモバイルバッテリーにつなぐと「充電中(AC)」という表示に変わり、高速に充電できるようになる

 多くのAndroid端末は、USBのルールの中にある「デバイスチャージ」という項目に準じていて、USBの2番と3番が充電器側で短絡(ショート)してあれば、データの通信をせずに電力だけを出す仕組みになっています。端末側はここをチェックして、「ショートしているから相手がACアダプターだ」と判断して「充電中(AC)」といった表示を出しつつ、大きな電流を要求するわけです。ですから、ほとんどのAndroid端末は、2番と3番がショートしていれば大きな電流で高速に充電ができます。これはACアダプターに限らず、モバイルバッテリーでも同じです。

――電流をコントロールしたり、充電を打ち切ったりするのは、それはACアダプターやモバイルバッテリーの側ではなくスマートフォン側の機能ということでいいんでしょうか。

本間氏
 はい。よくFAQサイトで、「出力1000mA(1A)のACアダプターを2000mA(2A)の互換品に取り替えると充電のスピードが2倍になりますか?」といった質問を見かけますが、これは2倍にはならないんですね。2000mAの電流を出すことはできても、コントロールするのはスマートフォン側なんですよ。先述したiPadのような仕掛けで「このACアダプターは2000mAも出せるから2000mAで早く充電しよう」とする制御機能があれば別ですが、単純に出力が大きいACアダプターやモバイルバッテリーをつなげただけでは、充電速度が速くなることは絶対にありません。

 ただ、モバイルバッテリーを選ぶ時は、今なら1000mA以上が出せるものを選ぶべきですね。既存商品の中には500mAの出力となっているものもありまして、それでは先ほど話した「AndroidのACモードで、スマートフォン側が1000mAを欲しい」という要求に対応できないのです。そうなると出力電圧がズルズルと下がっていって、最後にはまったく充電できなくなります。なので最低でも1000mA以上出せる製品を選んでおいたほうが融通が利きます。

 例えばある製品のパッケージには、放電時間が500mAでは2.7時間、1000mAでは1.3時間と明記されています。これを見ると能力的には1000mAまでは出せそうですから、安心して利用できると思います。特に容量の小さい小型の製品だと、1000mAが出ないものが比較的多いので、チェックしたほうがよいと思います。

リチウムイオン充電池は500回使うと性能が6割まで低下する

――さて、モバイルバッテリーの寿命をなるべく長持ちさせる方法があれば伺いたいのですが。

本間氏
 充電池が繰り返し使える回数は、JIS(日本工業規格)に取り決めがあり、リチウムイオン充電池はほぼ500回が限界です。ではどんな製品を買っても500回使えるかというと、これは使い方によります。

 いったん満充電して、この中の電池がゼロになるまで吐き出して、また満充電。これが1回です。ところが満充電して半分だけ使ってまた満充電する場合、これも1回になります。なので、なるべくゼロまで使い切ってきちんと満充電するほうが、“寿命としては得”ということになります。ちょっと使ってすぐ満充電、ちょっと使って満充電、実はこれがリチウムイオン充電池の寿命にとって一番もったいないパターンです。

――例えばiPhoneを2回充電できるバッテリーがあったとして、iPhoneを2回充電したあとに満充電した場合と、iPhoneを1回充電して満充電、またiPhoneを1回充電して満充電した場合とでは、どちらもiPhoneを2回充電できているけれども、バッテリーの寿命としては前者が1回分、後者は2回分カウントされているわけですね。

本間氏
 そうです。中に入ってるリチウムイオン充電池の品質によっては、露骨に寿命が縮まることもあります。リチウムイオン充電池の品質に関してはやはり日本製がいいです。弊社をはじめとするサードパーティ各社は中国や台湾、韓国の電池を採用しているケースがほとんどですが、弊社ではさきほどのJISの評価もチェックして、日本製と比べても遜色のない品質の製品を開発していますし、大手さんも皆そうだと思います。

――ネットで流通している、出どころがはっきりしない海外製のバッテリーは、こうしたJISの品質管理にのっとっていない可能性があるということでしょうか。

あるモバイルバッテリーのパッケージ。「JIS C 8711に基づく」と明記されている

本間氏
 のっとっていない可能性、というよりも、まずのっとっていないですね。対応していればきちんとパッケージで示すはずです。安全性についてと、電気的な仕様とでJISの番号が違うのですが、JISという文字が1個でもあれば、ひとまず参考になると思いますね。

 また500回という充電回数をどう規定しているかという点にも触れておきましょう。例えば1000mAhという容量だとして、充放電を繰り返していくと、使える容量がどんどん小さくなっていきます。使い始めた時点では1000mAhとして、使う回数と比例して下がっていきます。10分の1の100mAhになったとしても充放電はできなくはないのですが、現実的には役に立たないですよね。

 JISでは、実用レベルで使えるラインとして6割という値を設定しています。1000mAhの電池であれば600mAhです。充放電を繰り返してどんどん値が下がっていき、満充電しても600mAhも入らなくなる。そこまでの充電回数が500回ということです。逆に言うと、500回使ってもまだ600mAhは残っているんですね。下回ってしまったから危険ということもなく、単に使い勝手がどんどん悪くなっていくだけで、使えることは使えるわけです。

Lightningはバージョンアップで制御方法の書き替えが可能

――アップルのLightningコネクタは、その登場以降、対応ケーブルが品薄だったり、あるいはサードパーティー製品がうまく動かないといった話題が多いわけですが、これについてはいかがですか。

本間氏
 Lightningはコネクタ形状の変更だけではなく、コネクタに専用のIC(回路)が搭載されています。これは模造品を作らせないための仕組みでしょう。iPhoneがこれだけ普及したことで、弊社も含め、その周辺機器でビジネスをする事業者が増えているわけですが、なかには粗悪品も少なくありません。特にiPhoneにつながるDockコネクタでは、発熱による火災がよくありました。これはNITE(製品評価技術基盤機構)という独立行政法人が情報を開示していますし、ネットでも検索すれば山のように見つかります。

Lightningコネクタ(左)と、従来のDockコネクタ(右)

 この状況は、アップルの立場で考えてみると「原因は粗悪品にあるのに、自分たちに矛先が向く」というわけです。そこで用意されたのが「MFi Program」(Made for iPod/iPhone/iPad)という周辺機器用のプログラムです。「電気的なスペックをきちんと完備した正規品を使ってください、これであれば事故も少なくなるでしょうし、つながるかどうかの心配もいりません」というわけです。

 しかしそれでも粗悪品がなかなか駆除されない。であればコネクタ自体にICを搭載してコピー品を排除しよう。それがLightningコネクタの狙いの1つだろうと思います。でなければ、あれだけのコストをかけてICをわざわざ導入しないでしょう。実際に弊社も含めたサードパーティー各社は、このICを調達することはできません。コネクターは見よう見まねで作ったとしても、専用ICが搭載されていなければ充電すらできないわけです。

Made for iPod(MFI)のロゴ(ホームページより)

 市場に出回っているLightningコネクタのコピー品の中には、充電できるものも存在します。しかし、実はアップルが用いているLightningコネクタのICは、iOSのバージョンアップのたびに制御方法を書き替えることができるんですね。つまり、コピーICが出回るたびに制御方法を書き替えて、コピー品を使用不可の状態にできるわけです。弊社が入手したコピー品の中でも、iOS 6.0.0で使えたコピー品がiOS 6.0.1で使えなくなった事例を確認しています。こうした面からも、やはりMFiにのっとった製品を買ったほうが、バージョンアップで使えなくなる不安はなくなるので、そちらをお勧めします。それはケーブルだろうが変換アダプターだろうが、Lightningにまつわるすべての製品について言えます。見分けるのは簡単です。ここにMFIの「Made for iPhone」ロゴが付きます。

――それを聞いてしまうと、さすがにコピー品を買おうという気はなくなりますね。御社を含むサードパーティは今後どうしていく考えなのですか?

本間氏
 弊社ではMFiの正規品で、microUSBをLightningに変換するアダプターを販売する予定です。製品自体は完成しているのですが、まだ認証されていません。日本のサードパーティーで承認された製品はまだなく、海外のサードパーティーからもまだ出荷された製品を見たことはありませんです(編注:取材は12月中旬に行った)。いまMFi正規品で購入できるのは、アップルの純正品以外にはないでしょう。

バッテリーが爆発する理由とは

――少し話題が変わりますが、海外ではよくバッテリーが爆発するというニュースを聞きますが、あれはなぜ爆発するのでしょうか。やはり粗悪品か否かが関係しているのでしょうか。

本間氏
 確かにリチウムイオン充電池は使い方を間違えると発火することがあります。過去にあった有名な例では、2006年頃、ソニー製ノートパソコン用のリチウムイオンバッテリーが発火する事例がありました。今はメーカー側、電池メーカー側の技術開発も進み、事故もかなり減っています。

 リチウムイオン充電池は充電と同時に放電が起こるのですが、これを電気的にきちんと管理しないと非常に危ないんですね。ひとつは「過充電」といって、バッテリーが満充電の状態なのに充電を継続すると、最悪の場合、発火します。もうひとつ、「過放電」といって、電池はもう空なのにまだまだ電流が欲しいとデバイス側が要求すると、電池に対して非常に負荷がかかってしまい、発火の危険性が高まります。

 最近では電池メーカーもデバイスのメーカーも、リチウム電池には標準で安全回路を付ける流れになってきています。当然弊社の電池も安全回路が付いてますし、おそらく他のサードパーティー製品にも搭載されています。しかし一部の海外メーカーでは、そういった安全回路さえ外してしまっていて、それが故に今でも火が出るケースがあるというわけです。

――安全回路をあえて外すメリットって何ですか?

本間氏
 コストでしょうね。小さな安全回路ひとつとはいえ部品代はかかりますし、組み立て工数もかかります。安全回路は電池メーカー(セルメーカー)側が付けるケースもありますが、「デバイス側に組み込むためセル単品で売ってくれ」というパターンもあります。そのあたりは調達や設計の都合で決まるのですが、結果的に安全回路が付いていないバッテリーが現実問題として存在しています。

 安全回路がきちんと入っているかどうか、買う前に知る術はまずありません。一部のメーカーでは、製品発表時のリリースに書いている場合がありましたが、今はわざわざ書いているところはほとんどありません。

 ただ、最近になってリチウムバッテリーが電気用品安全法の対象になりまして、この対象機器につくPSEマークがあれば、安全と評価されているのでまず安心できます。必ずしも「PSEマークがない製品は危険」というわけではありませんが、付いていればまず大丈夫と思っていただいて結構です。

――なるほど。今日はありがとうございました。

(山口 真弘)