バッテリー容量計算ツールとは？
このツールは、バッテリーの定格容量であるミリアンペア時（mAh）を、エネルギー容量であるワット時（Wh）に変換します。mAhはバッテリーが蓄えられる電荷量を表しますが、Whは実際に蓄えているエネルギー量を示します。電圧の異なるバッテリー同士を公平に比較するなら、Whのほうが適切な指標です。この計算ツールでは、アンペア時（Ah）やキロワット時（kWh）も同時に表示します。
使い方
バッテリーの容量（mAh、ほとんどのセルやモバイルバッテリーに記載されています）と、公称電圧（V）を入力してください。リチウムイオン電池1セルの公称電圧は一般的に3.7V、モバイルバッテリーの内部セルも同じく3.7V、単3形ニッケル水素電池（NiMH）はおよそ1.2Vです。「計算する」を押すと、ワット時でのエネルギー量が表示されます。
計算式の解説
変換はとてもシンプルです。$$\text{Wh} = \left(\frac{\text{mAh}}{1000}\right) \times \text{V}$$。mAhを1000で割ってミリアンペア時をアンペア時に換算し、それに電圧を掛けることで電荷量をエネルギー量に変換します。これは、エネルギー（ワット時）が電荷量（アンペア時）と電位差（ボルト）の積に等しいという原理にもとづいています。
計算例
定格10,000mAhのモバイルバッテリーが3.7Vのセルを使用しているとします。エネルギー量は、$$10{,}000 \div 1000 \times 3.7 = 10 \times 3.7 = \mathbf{37\ \text{Wh}}$$となります。これはあくまで内部のエネルギー量です。USBの5V出力で実際に使える電力は、変換時の損失によってこれより少なくなります。
一般的なバッテリータイプの公称電圧
ミリアンペア時(mAh)の容量をワット時(Wh)のエネルギーに変換するには、バッテリーの公称電圧を乗じる必要があります。これは放電中に供給される平均電圧です。セルまたはパックのラベルに通常この公称値が記載されています。一般的な値を以下に示します。
| バッテリー / セルタイプ | 化学組成 | 公称電圧 |
|---|---|---|
| Li-ion(単一セル) | リチウムイオン | 3.7 V |
| Li-po(リチウムポリマー) | リチウムイオンポリマー | 3.7 V |
| 18650 / 21700セル | リチウムイオン | 3.6–3.7 V |
| LiFePO4(単一セル) | リン酸鉄リチウム | 3.2 V |
| NiMH / NiCd(例:AA、AAA) | ニッケル水素 / ニッケルカドミウム | 1.2 V |
| アルカリAA / AAA | アルカリ(亜鉛マンガン) | 1.5 V |
| 鉛蓄電池(単一セルあたり) | 鉛蓄電池 | 2.0 V |
| 鉛蓄電池自動車/SLAパック | 鉛蓄電池(6セル) | 12 V |
複数セルのパックの場合、単一セルの公称電圧にシリーズ接続されたセル数を乗じます。例えば、3直列(3S)のリチウムイオンパックは\(3 \times 3.7 = 11.1\) Vで、12 V鉛蓄電池は\(6 \times 2.0 = 12\) Vです。
よくある質問
なぜモバイルバッテリーの実際に使えるmAhは定格より少ないのですか？ モバイルバッテリーの定格はセルの3.7Vを基準に表示されますが、出力は5Vで行われます。そのため変換損失も加わり、実際に使える電荷量は表示値のおよそ60〜70%程度になります。
どの電圧を使えばいいですか？ バッテリーの公称電圧を使用してください。リチウムイオン電池はほぼ3.7V、ニッケル水素電池（NiMH）は1.2V、アルカリ単3形/単4形は1.5Vです。
WhとkWhは同じですか？ いいえ。\(1\,\text{kWh} = 1000\,\text{Wh}\)です。このツールでは便宜上、両方の単位を表示しています。
