寒い日にハイキングをすると、なぜ iPhone のバッテリーが早く減るのか

結論から

リチウムイオン電池は、内部に蓄えられているエネルギーの量自体はほとんど変わらなくても、低温になると瞬間的に取り出せる電力が小さくなる。氷点下に近づくとこの影響が大きくなり、残量表示が急に落ち込んだり、屋内なら何の問題もない残量のまま電源が落ちたりする。GPS の受信自体は気温が低くても暖かいときとほぼ同じ電力しか使わない。寒いからといって衛星測位そのものが頑張っているわけではなく、電池側が持っている力をうまく出せていないだけだ。

電池の中で起きていること

リチウムイオン電池は化学反応で電流を生み出しており、その反応は低温になるほど明確に遅くなる。反応が遅くなると電池の内部抵抗が上がり、同じ電力を取り出そうとしたときに電圧がより大きく下がる。iOS の残量表示はこの電圧を手がかりのひとつにしているため、冷えた電池は実際よりも大きく減ったように見えてしまう。上着の内ポケットなどで数分温めるだけで表示が戻ることが多いのは、エネルギーが使われて消えたのではなく、化学反応の速度が元に戻っただけだからだ。

なぜハイキング中に特に目立つのか

• 普段の生活と違い、ハイキング中の iPhone は上着の外ポケットやザックのショルダーストラップなど、風に直接さらされる場所に入っていることが多い。
• 数分の外出とは違い、ハイキングは何時間も外気にさらされ続ける。手で触っている時間が短く、体温で温め直される機会も少ない。
• 風があると、気温だけからは想像しにくいほど体感温度が下がる。開けた尾根や冬の広い野原は、予報の最低気温より明らかに寒く感じることがある。
• ハイキング中は記録がずっと続く。それ自体は正しい使い方だが、裏を返せば暖かいポケットの中で電池が休んで回復する時間もないということでもある。

何が効いて、何が効かないか

一番頼りになるのは体温だ。服の内側のポケットに入れておくと、風にさらされる外ポケットよりも電池の温度が明らかに高く保たれ、それがそのままバッテリーの挙動の違いになって表れる。TrailCam のように画面を消したままポケットの中で記録を続けられるアプリでも、この差は消えない。画面が点いているかどうかだけでなく、体のどこに入れて記録しているかも関係してくる。

ケースをつけておくと多少の断熱にはなる。本格的に寒い一日を通しで記録するなら、モバイルバッテリーを内側のポケットで一緒に温めておくのが一番確実な方法で、本体の電池だけでは出せなくなった電力を補ってくれる上、バッテリー自体も温かければ効率よく電力を渡せる。

逆に効かないのは、こまめに電源を切ってはまた入れ直すこと。再起動自体がまとまった電力を使ううえ、電池を温める効果はまったくないので、見た目の減りをむしろ悪化させやすい。機内モードはいつも通り有効で、電波を探し続ける無駄な消費を止めてくれるが、これは寒さによる電圧低下とは別の節約であり、それ自体を打ち消すものではない。

正直なところ、何を覚悟しておくべきか

内ポケットに入れておいても、寒さによる減りが完全になくなるわけではなく、遅くなるだけだ。氷点下で風もあるような本当に寒い日は、同じ道のりでも穏やかな気候の日より残量の落ち方が速いものだと最初から見込んでおくとよい。屋外の寒い場所で急に残量が低く出たときは、しばらく暖かい場所に置いてから改めて確認する価値がある。寒さの中で九パーセントで電源が落ちたのに、温まったら二十パーセントに戻る、というのは電池の性質としてよくあることで、故障ではない。

TrailCam でできること

TrailCam は画面を消したまま記録を続けられるので、わざわざ取り出さなくても、いちばん温かいポケットに入れたままにしておける。とはいえ、これでリチウム電池の低温での挙動そのものが変わるわけではない。それでも、画面を確認するためだけに内ポケットから取り出す理由をひとつ減らせる。寒さで途中で電源が落ちても、それまでに記録されたルート・距離・移動時間・ペース・高度のプロフィールには影響がなく、その時点で記録が止まるだけだ。