什麼是電池容量換算器?
這個工具能把電池標示的容量(單位為毫安時 mAh)換算成能量容量(單位為瓦時 Wh)。mAh 代表電池能儲存多少「電荷」,Wh 則代表電池實際能儲存多少「能量」——當你要比較不同電壓的電池時,用 Wh 來看會公平得多。換算器同時也會顯示安時(Ah)與千瓦時(kWh)。
使用方式
輸入電池的容量(mAh,多數電芯與行動電源外殼上都有標示),再輸入它的標稱電壓(單位為伏特 V)。一顆鋰離子電芯通常是 3.7 V,行動電源內部的電芯同樣是 3.7 V,而 AA 鎳氫(NiMH)電池約為 1.2 V。按下計算,即可看到以瓦時為單位的能量。
公式說明
換算其實很簡單:
$$\text{Wh} = \left(\frac{\text{mAh}}{1000}\right) \times \text{V}$$先把 mAh 除以 1000,將毫安時換成安時,再乘以電壓,就能把電荷換算成能量。原理在於:能量(瓦時)=電荷(安時)× 電位差(伏特)。
實際範例
一顆標示 10,000 mAh 的行動電源內部採用 3.7 V 電芯。能量
$$\text{能量} = \frac{10{,}000}{1000} \times 3.7 = 10 \times 3.7 = \mathbf{37 \text{ Wh}}$$請注意這是電芯內部的能量;經由 5 V USB 輸出時,因轉換損耗,實際可用的能量會更低一些。
常見電池類型的標稱電壓
若要將容量從毫安時 (mAh) 轉換為能量(瓦時,Wh),必須乘以電池的標稱電壓 — 放電期間的平均電壓。電池或電池組的標籤通常會標示此標稱值。常見的數值如下所示。
| 電池/電池類型 | 化學成分 | 標稱電壓 |
|---|---|---|
| 鋰電池 (單節) | 鋰離子 | 3.7 V |
| Li-po (鋰聚合物) | 鋰離子聚合物 | 3.7 V |
| 18650 / 21700 電池 | 鋰離子 | 3.6–3.7 V |
| 磷酸鋰鐵 (單節) | 磷酸鋰鐵 | 3.2 V |
| 鎳金屬氫化物/鎘鎳 (例如 AA, AAA) | 鎳金屬氫化物/鎘鎳 | 1.2 V |
| 鹼性 AA / AAA | 鹼性 (鋅-錳) | 1.5 V |
| 鉛酸 (每節) | 鉛酸 | 2.0 V |
| 鉛酸汽車/密閉鉛酸電池組 | 鉛酸 (6 節) | 12 V |
對於多節電池組,將單節標稱電壓乘以串聯中的電池數。例如,3 節串聯 (3S) 鋰離子電池組為 \(3 \times 3.7 = 11.1\) V,而 12 V 鉛酸電池為 \(6 \times 2.0 = 12\) V。
常見問題
為什麼行動電源實際可用的 mAh 比標示的少?行動電源是以電芯的 3.7 V 來標示容量,但輸出時是 5 V,所以扣除轉換損耗後,實際可用的電荷大約只剩標示數字的 60~70%。
我該填什麼電壓?請使用電池的標稱電壓:多數鋰離子電池為 3.7 V、鎳氫(NiMH)電池為 1.2 V、鹼性 AA/AAA 電池為 1.5 V。
Wh 和 kWh 一樣嗎?不一樣——\(1 \text{ kWh} = 1000 \text{ Wh}\)。為方便對照,換算器會同時顯示兩種單位。