「外出先で仕事をしていたらバッテリー切れになってしまった」「充電しても減りが早く、バッテリーがヘタっている気がする」――このような問題は、多くのノートPCユーザーが体験しているはずだ。ではバッテリーの駆動時間と寿命を伸ばすには、どうすればいいのか。ここではノートPCのバッテリーに関する基礎知識と、駆動時間や寿命を伸ばすための方法を紹介する。
バッテリーに関する基礎知識
現在多くのノートPCに内蔵されているバッテリーは「リチウムイオン電池」である。これは電極（「＋極」と「－極」）にリチウムという金属を含んだ化合物を使用し、リチウムイオンが電極間で移動することで放電する「二次電池」のこと。二次電池とは、充電・放電を繰り返し行える電池のことだ。マンガン電池やアルカリ電池のように、1度しか使えない電池は「一次電池」という。
リチウムイオン電池の特徴は？
最大の特徴はエネルギー密度が大きいこと。そのため同じ容量の電池を、ほかの種類の二次電池（例えばガソリン車で一般的に使われている鉛蓄電池）に比べて、より小さく軽く製造できる。また、充電可能な回数が多いことや、寿命が長いこと、メモリー効果が小さいこと、自己放電率が小さいことなども、大きな特性だ。
- 高エネルギー密度：小型・軽量でありながら、大容量の電力を蓄えられる
- メモリー効果（※）の欠如：継ぎ足し充電による一時的な容量低下がほぼ起こらない
- 低い自己放電率：未使用時の自然放電が極めて少ない
- 高速な充放電：パワフルで効率的な電力供給と 短時間での充電に対応できる
リチウムイオン電池は何回充電できる？
前述のように、リチウムイオン電池は繰り返し充電できる回数が多く、継ぎ足し充電を行っても電圧が低下しにくい。しかし無限に充電できるわけではなく、300〜500回の充電を行うと、容量が60〜80％に低下するという特性がある。つまり使い続けていれば劣化が進み、駆動時間も短くなるわけだ。
なお、上記の「充電」というのは、完全放電してから満充電することを意味する。これを1回行うことを「1サイクル」といい、半分だけ放電してから満充電した場合には「0.5サイクル」と計算する。
リチウムイオン電池の劣化を早める要因は？
このようにリチウムイオン電池は、充電サイクルを繰り返すことで劣化が進む（サイクル劣化）。しかしほかにも劣化を促進する要因がある。その1つが「満充電」にすること。この状態になると内部で酸化（化学反応）が進み、これが劣化を引き起こすからだ。そのためリチウムイオン電池は、20～80％の範囲で充電することが推奨されている。オフィスの自席や自宅でノートPCを使用する場合、電源につなぎっぱなしにするケースが珍しくないが、この状態では劣化が促進されてしまう。
また「高温」も劣化につながるため注意が必要となる。温度が高いほうが、内部の化学反応が速く進むからだ。
これをまとめると、以下のようになる。
なぜ実際の駆動時間がカタログ値と異なるのか
ただし、「素朴な疑問」も湧いてくる。それは「なぜ実際の駆動時間がカタログ値と異なるのか」ということだ。カタログ値が「20時間」でも、実際には10時間程度しかバッテリーがもたない、ということは珍しくない。
ノートPCの駆動時間のカタログ値は、「JEITA測定法」という特定の条件下で測定された数値を使用している。この測定法は、実際の使用状況に近づけるため、これまでも繰り返し改定されてきた。2023年には「JEITAバッテリ動作時間測定法（Ver. 3.0）」が公開されており、現在ではこれにもとづく数値をカタログ値に使用していることが一般的だ。
このような努力をしているにもかかわらず、実際の駆動時間とカタログ値には乖離が生じてしまう。その最大の理由は、ノートPCの使用状況が千差万別だからだ。使っているアプリケーションやその利用方法、ディスプレイの輝度、キーボードのLEDバックライトの有無などで、消費電力は大きく変わってしまう。
これは自動車の燃費と比較すれば、分かりやすい。ガソリン自動車は「WLTCモード」という方法でカタログ値の燃費を計測しているが、実際の燃費は必ずしもこの値とは一致しない。加減速を繰り返す街中走行が多ければ燃費は低くなり、時速50～60km程度の定速走行の場合はカタログ値よりも高くなることもある。また走行ルートの高低差や積載重量、タイヤの空気圧にも左右される。
バッテリー駆動時間が変動するのも、これと同じようなものだといえる。またOSやアプリケーションの機能が進化していることも、乖離を大きくする要因になっている。例えば2023年で消費電力の大きい処理は動画の再生だったが、今では生成AIのローカル処理に電力が消費されるようになっている。テクノロジーの進歩によって、ノートPCの使われ方も変化しているのだ。
バッテリー駆動時間を長くするために考慮すべき点は
同じ容量のバッテリーを使用する場合、その駆動時間は消費電力によって左右される。バッテリー駆動時間を長くするには、消費電力を抑えた使用を心掛けるべきだ。そのためには、以下の4点に留意すべきだろう。
ディスプレイ輝度やキーボードのLEDバックライト
これらは消費電力に大きく影響する。ディスプレイ輝度は必要最小限にし、キーボードのLEDバックライトはオフにしておくといいだろう。
電源プランの最適化
Windowsを搭載したPCには、設定項目の中に「電源」という項目があり、ここで画面のタイムアウト時間やスリープに移行するまでの時間、スクリーンセーバー利用の有無などを設定できる。また、一部のバックグラウンド機能を制限することで、消費電力を削減する設定も可能だ。「エネルギーに関する推奨事項」というメニューもあるので、これを使用しながら電源プランを最適化しておくといいだろう。
AI処理のオフロード
AI処理を行う場合にはCPUで処理するよりも、NPUに処理を「オフロード」する方が、バッテリー駆動時間が長くなる。例えば、背景処理やぼかしといったAI関連の処理をNPUにオフロードすることで、駆動時間の延長に貢献するわけだ。もちろんこれを行えるのは、NPUを内蔵したノートPCに限る。つまり最新のNPU内蔵PCを採用することも、バッテリー駆動時間を長くすることにつながる。
最適化ツールの活用
最近のPCの中には、AIを活用した最適化ツールを搭載しているものがある。これを活用することで、バッテリー駆動時間を最適化できる可能性がある。
これらをまとめると、以下のようになる。
バッテリーの寿命を延ばすには
それではバッテリーの寿命を伸ばすにはどうすればいいのか。以下の3点に留意すべきだ。
バッテリーの駆動時間を伸ばす
まず「サイクル劣化」を防止するには、充電回数を少なくすればいい。そのためには前述の方法で、バッテリー駆動時間を伸ばすことが重要になる。バッテリー駆動時間が長くなれば、充電回数を減らせるからだ。
電源に常時接続しない
80％程度まで充電されたら電源ケーブルを抜き、20％程度まで低下したら電源ケーブルに接続する、という運用を行う。満充電を避けることで、内部の化学反応を抑制できるからだ。なお、完全放電（0％）させることも回避したい。リチウムイオン電池は、低い充電状態が長期間続くと内部の化学状態が悪化し、充電不能や大幅な寿命低下を招くことがある。
高温な環境での使用を避ける
温度が高いと内部の化学反応が速くなり、劣化が進んでしまう。直射日光の当たる窓際や車内に、長時間放置することは避けなければならない。なお業務上どうしても高温の場所で使用しなければならない場合には、その環境にあわせた専用設計のPCを選択すべきだ。
これらをまとめると、以下のようになる。
デル・テクノロジーズのPC最適化ツール
バッテリーの駆動時間や寿命を伸ばす方法としては、PCベンダーが独自に提供するツールを活用するという方法もある。例えば、デル・テクノロジーズのPC製品には、「Dell Optimizer」という独自の最適化ツールが搭載されており、バッテリーの消耗を防ぐためのインテリジェントなAI処理が行われている。具体的な処理内容は以下の通りだ。
満充電の自動回避
常に電源に接続して使っている状況を検出し、満充電させない（80%程度で充電を止めておくなど）、といった制御を行う。
ユーザー行動の予測
バッテリーの駆動時間は、使用状況によって大きく左右される。ただし、日々同じような業務を行っている場合には、そのパターンを把握することで駆動時間を予測することも可能だ。Dell Optimizerはこの機能も装備しており、ユーザーの行動を学習し、バッテリーをどの程度消費するかを予測できる。これによって、移動中のように「電源から切り離した状態」で使用する際に、途中で残量が少なくなりすぎる、という事態を避けることが可能だ。
このようなAI処理により、バッテリーの劣化を全くゼロにすることはできないものの、消耗を進みにくくすることが可能だ。
駆動時間の最大化がバッテリーの長寿命化に直結する
この記事ではノートPCで使用されるバッテリーについて簡単に説明し、駆動時間と寿命を伸ばす方法を解説した。ここで紹介した内容を実践していただくことで、ノートPC活用のフットワークが、より軽くなるはずだ。
なおバッテリー駆動時間を長くするには、駆動時間のカタログ値が大きい製品や、AI処理をオフロードできるNPU搭載モデルを採用することも考えるべきだろう。またバッテリー駆動時間が長くなるほどサイクル劣化を抑止できるため、バッテリー寿命も伸びることになる。今後ノートPCを更新する場合には、このような点にも留意することをお勧めしたい。
よくある質問
Q.ノートPCのバッテリー駆動時間が短い理由は？
ノートPCは使用状況により消費電力が変動し、バッテリー駆動時間はカタログ値よりも短くなるケースが多い。
カタログ値は一定の測定基準（JEITAなど）にもとづいた数値だが、実際の使用環境（高輝度設定、使用アプリや複数アプリの同時起動、Wi-Fi通信など）は、測定基準よりも負荷が大きいのが一般的である。
Q.ノートPCを電源に常時接続して使うのは良くない？
ノートPCの使用時、電源につなぎっぱなしにすると、バッテリーの劣化を早める可能性がある。満充電（100％）状態を維持し続けると、リチウムイオン電池の劣化が加速するためだ。
そこで、充電量が20～80％の範囲となるようケーブルを抜き差しして運用するか、Dell Optimizerのような充電制限機能を備えたツールの活用を推奨する。
Q.ノートPCを長期保管するときの注意点は？
長期間ノートPCを保管するときは、バッテリーの電気残量を50％程度にして、極端に高温や低温にならない環境に保管するのが理想的だ。
完全放電（0％）や満充電（100％）での保管はバッテリーの劣化を早めるため、数ヵ月に一度は起動して充電残量をチェックし、必要に応じて補充電を行うのが望ましい。