電池容量的正確衡量標準？

01-26

現在手機包括筆記本的電池容量都用mAh來標註從物理角度來說這個只能代表電池中的電荷量Q，但是電池的總能量應該是J，而不同的電池/電池組電壓不可能一樣，也就是UQ=W不一樣。換句話說以mAh作為衡量電池大小的標準是否不合理呢？如果不合理的話為什麼都用這個來標註呢。

電池電量是 Q ，常見單位 mAh（毫安時）；能量是 UQ ，單位 Wh（瓦時）。U 是電壓。1000 瓦時就一度電。

理論上 Wh 表示能量更準確，但是實際生活沒那個必要。常見使用電池的設備是手機平板筆記本。手機平板電池電壓基本全是 3.8V 左右，筆記本都在 12-14.4V 左右。手機電腦電池容量差距極大，沒有可比性，所以一般對比電池大小都是在手機內部或者電腦內部單獨比。同樣的產品，比如都是手機，電池電壓基本一樣，所以比較電量 mAh 還是能量 Wh 就沒有什麼區別。

還有一個原因，數越大消費者越喜歡。手機你說 8Wh 看著舒服還是 2200mAh 大電池看著舒服？手機用了電量 mAh 以後，筆記本電腦沒法活了。手機 2000mAh，筆記本 4000mAh 聽起來太弱了。不過換成 50 Wh 以後感覺就比手機大了很多，電腦就用 Wh 了。

後來出了平板，電池電量正好在中間。是說 30Wh 呢還是說 8000mAh 呢？乾脆一起宣布吧。

一直以來，電池技術都是智能手機發展的最大瓶頸之一。在過去這麼多年的時間裡，手機電池技術一直沒有大的進步，手機硬體性能是上去了，但電池的續航能力卻始終沒有同步提升。

正因為如此，所以移動電源市場才會如此火爆。但對於這些購買移動電源的人來說，很多人連電池容量的單位都不清楚，甚至會誤認為6000mAh的手機電池比5000mAh的筆記本要大。

1、不同類型電池切勿比較mAh

有一次，一位朋友在給他的攝像機電池充電時，提出了一個有趣的問題，我的相機電池(很大很重)比我的移動電源大這麼多，怎麼容量就只大一點點。如下圖，圖右邊的這個移動電源是5200mAh，左邊這個大塊頭的攝像機電池也是5200mAh。

論體積，左邊的這個攝像機鋰電池至少是左邊的兩倍，難道這塊電池裡面是空的？的確很沉。裡面放的是磚頭？肯定不是。再舉個例子，下圖這個筆記本電池，標稱只有4910mAh，數字還比不上兩塊手機電池，但體積比10塊手機電池還大。

為什麼體積和容量會有這麼大的差別呢？細心的朋友可能已經注意到了，這些電池雖然都是鋰電池，但其實電壓是不一樣的，也就是由於電壓的原因，所以單純比mAh數字的大小是沒有可比性的。

其實如果這些電池同樣是手機電池的話，那他們的容量大小還是可以用mAh來進行比較的。但如果他們不是同類型的產品的話，直接這麼對比可能就錯了。

2、小科普：比mAh更準確的Wh

那麼問題來了，既然mAh不準確，那麼怎麼比較才是準確的呢？別著急，先為大家惡補一下中學的物理知識，前方高能，做好準備。

電池容量的物理意思指的是——該電池能夠容納或釋放多少電荷，我們常用Ah(安時)或mAh(毫安時)來表示。根據電流的定義式：I=Q/t ，可知Q=It，電流I的單位時mA(毫安)，t代表的是時間，單位h(時)，因此我們的電池容量單位就為mAh。

也就是說如果一塊電池容量表示1000mAh，如果他工作時的電流是100mA，則理論上可以供電使用10小時。不過從公式中我們可以看到Q=It，並未涉及到電壓，只能說明電池內部能夠容納多少庫侖的電荷。

mAh不能準確描述電池能夠做多少的功，或是有多少能量，因為不同類型的產品的工作電壓是不同的。因此今天我們要提到一個新的單位——Wh，其實這個詞我們並不陌生，在手機電池、筆記本電池的mAh的旁邊還會有一個以Wh為單位的數字，只是大家平時都引起特別的注意。

電池可做的功W=UIt=UQ，也就是電壓*毫安時，電壓U *電流I的單位為W（瓦），因此電池裡的W用Wh來表示，它表示電池能夠做多少的功。

舉個例子，攝像機電池5200mAh的電池的電壓為14.4V，W=UQ=14.4V×6600mAh=74.88Wh，功還可以直接換算成能量，W=U*Q(單位mAh)=14.4V*5200mA*1h=14.4V*5.2A*3600s=269568J(焦耳)。

而一般充電寶或者手機的電壓為3.7V，因此上面的5200mAh移動電源理論上可做的功為3.7*5200=19.24Wh，3.7v×5.2A×3600s=69264焦耳的功。

所以無論單位是Wh還是J(焦耳)，攝像機電池的能量都比充電寶多的多，文章前面提到的那個疑惑也就迎刃而解了。這也說明，不標明電壓的電池，都是耍流氓。

小結：

Wh它是和電壓、電流、時間成正比關係的量。而mAh只是作為電池充放電的指標。不同設備之間的真實電池容量(或者說蘊含的能量)，要換算成Wh才具有可比性，也就是必須知道電池的電壓。最後請記住這個公式：Wh=mAh/1000×電壓。

以這樣一塊電池為例，我們已知它的容量是10000mA，放電率是25C，輸出電壓是11.1V。

那麼，它的最大放電電流是 250A=25CX10000mA

電池的最大放電電流=放電率X容量

它在最大電流下的放電時間是：

10Ah÷250A=0.04h=2.4min

其中10Ah=10000mAh

1h=60min

q=I*t

這個公式沒有解釋，記住怎麼算就好了。

換算為功是

111Wh=250A*11.1V*0.04h

也就是我們常說的0.111度電，算到這裡我們知道，給這樣一節電池把電充滿，大概要多少度電了。

W（功）

=P（功率）*T（時間）

=I（電流）*U（電壓）*T（時間）

那麼，這裡再附一個簡便計算公式。111W=10Ah*11.1V。是不是很容易呢？一下子就掌握了。

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電池容量定義：用設定的電流把電池放電至設定的電壓所給出的電量。

意思就是：用一個給定的電流值把電池從滿電狀態的電壓放電至設定的沒電狀態的截止電壓所經歷的時間與這個給定電流值的乘積。 mAh=I*time

充滿電的電壓和放到沒電的截止電壓都是有固定的出廠參數的。先把定義搞清楚就明白了。

PS:不管什麼電池放電的時候電壓都是下降的。