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對(duì)電子產(chǎn)品有觀察的小伙伴會(huì)發(fā)現(xiàn),有的產(chǎn)品用 mAh 來(lái)標(biāo)注電池的大小,而有的產(chǎn)品會(huì)以 Wh,甚至是 kWh 來(lái)表示電池的大小 —— 同樣都是儲(chǔ)電和放電的器件,為什么會(huì)有兩種不同的方式來(lái)反映「容量」?
其實(shí),mAh 也就是「毫安時(shí)」,指的是「電池容量」沒錯(cuò),但 Wh,也就是「瓦時(shí)」并不是指「電池容量」,而是指「電池能量」,也可以寫作 Whr。
▲ 鋰離子電池充電過程
(鋰離子由正極往負(fù)極遷移)
「電池能量」和「電池容量」之間是有相關(guān)性的,我們知道「功率」等于「電流」與「電壓」的乘積(公式:P = I × U;單位:W = A × V),而「電池容量」實(shí)際就是充放電時(shí)反映一定時(shí)間內(nèi)通過的電流量,而「電池能量」反映的是一定時(shí)間內(nèi)的能量,它不僅需要看單位時(shí)間內(nèi)通過的電量,還需要看電壓,所以「電池容量」只要乘以電池的額定電壓就能得到「電池能量」。
移動(dòng)電源在過飛機(jī)安檢時(shí),安檢員一般是看 Wh 電池能量,因此一般移動(dòng)電源不僅會(huì)標(biāo)出容量 mAh,也會(huì)標(biāo)出能量 Wh,若沒有只需要直接乘以額定電壓就能得到 —— 根據(jù)民航局的相關(guān)規(guī)定,移動(dòng)電源額定能量小于 100Wh 都是可以被帶上飛機(jī)的。
一些細(xì)心的小伙伴能發(fā)現(xiàn),mAh 一般在手機(jī)、播放器、無(wú)線耳機(jī)、移動(dòng)電源等較小體型的產(chǎn)品使用;而一些較大的產(chǎn)品,例如筆記本電腦,甚至更大的電動(dòng)汽車電池包等,一般用 Wh 來(lái)反映電池大小,這又是為什么呢?為什么不統(tǒng)一單位來(lái)表示呢?哪種表示方式更準(zhǔn)確呢?
通過定義可以知道,其實(shí) Wh 電池能量的表示方式理論上是更加準(zhǔn)確、更全面的,手機(jī)等小型電子設(shè)備一般使用 mAh 其實(shí)只是習(xí)慣問題,它們一般是單電芯,有額定電壓(但實(shí)際充放電時(shí)電壓會(huì)有所浮動(dòng)),一般鋰電池額定電壓為 3.7V,因此用它來(lái)表示這類電子產(chǎn)品電池的大小基本沒有太大問題。
但并不是所有電子產(chǎn)品都只用一顆電芯的,我們知道,理想狀態(tài)下,在相同電芯串聯(lián)的時(shí)候會(huì)增加電壓,能增大「電池能量 Wh」,但「電池容量 mAh / Ah」理論上還是單顆電芯的值;而相同電芯并聯(lián)時(shí),理論上電壓雖然并不增大,但電流增大,以增加「電池容量 mAh / Ah」,同時(shí)也增大了「電池能量 Wh」—— 這樣的話,只使用 mAh / Ah 來(lái)反映多電芯的電池組的大小就行不通了,需要用更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?Wh 來(lái)表示。
例如電動(dòng)汽車的電池包,基本上都是以多個(gè)電芯的并聯(lián) + 串聯(lián)的形式來(lái)提升電量的,主流的電動(dòng)汽車電池包能量能達(dá)到 40 ~ 50kWh,一些密度更高的電池包能達(dá)到 70kWh,甚至是 100kWh(1kWh = 1000Wh);它們既能輸出大電流,也能輸出高電壓,如果只以電流相關(guān)的單位(mAh)來(lái)評(píng)判電池大小,對(duì)它們來(lái)說(shuō)實(shí)在不公平。
而市面上一些雙電芯手機(jī),一般是采用串聯(lián)的方式來(lái)增大電壓,實(shí)現(xiàn)快充的,用電時(shí)又改回并聯(lián),因此在電量標(biāo)注時(shí),依然還是會(huì)以兩顆電芯「電池容量 mAh」之和來(lái)表示電池大小。
所以一句話總結(jié),理論上 Wh 更準(zhǔn)確反映電池的大小,但手機(jī)等小型電子設(shè)備往往采用電壓額定的單電芯電池,習(xí)慣上約定俗成用 mAh 來(lái)表示電池大小,也是沒太大問題的。