wh(while)

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观察电子产品的朋友会发现,有的产品用mAh来标注电池的大小,有的用Wh甚至kWh来表示电池的大小——它们也是储存和放电的器件。为什么“容量”有两种不同的体现方式?

其实mAh的意思是“毫安小时”,也就是“电池容量”。可以,但是Wh的意思是“电池能量”而不是“电池容量”,也可以写成Whr。

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▲锂离子电池充电过程

(锂离子从正极迁移到负极)

电池能量和电池容量之间存在相关性。我们知道功率等于电流和电压的乘积(公式:P = I×U;单位:W = A × V),而“电池容量”实际上反映的是充放电过程中一定时间内通过的电流量,而“电池能量”反映的是一定时间内的能量。它不仅取决于单位时间内通过的电量,还取决于电压,所以“电池容量”可以通过乘以电池的额定电压得到。

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移动电源通过飞机安检时,安检员一般会看Wh电池能量。所以一般移动电源不仅会标明容量mAh,还会标明能量Wh。如果没有,可以直接乘以额定电压得到——根据民航局相关规定,凡是额定能量小于100Wh的移动电源都可以带上飞机。

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一些细心的朋友可以发现,mAh一般用在手机、播放器、无线耳机、移动电源等小尺寸产品上;而一些体积较大的产品,比如笔记本电脑,甚至电动车用的更大的电池组,一般都会用Wh来体现电池的大小。为什么?为什么不用统一的单位表示呢?哪个表达更准确?

通过定义我们可以知道,其实Wh电池能量的表述在理论上更准确更全面。一般手机等小型电子设备使用mAh只是习惯问题。一般都是额定电压的单体电池(但实际充放电时电压会有波动)。一般锂电池的额定电压都是3.7V,用它来代表这类电子产品的大小基本没有太大问题。

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然而,并不是所有的电子产品都只用一个电芯。我们知道,理想情况下,当同一个电芯串联时,电压会增加,可以增加“电池能量Wh”,但“电池容量mAh/Ah”理论上是单个电芯的值;但当同一个电芯并联时,理论上虽然电压不增加,但电流增加使“电池容量mAh/Ah”增加,同时“电池能量Wh”也增加——这种情况下,仅用mAh/Ah来反映多电芯电池组的大小是不可行的,需要用更严谨的Wh来表示。

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比如电动车的电池组,基本都是并联+串联来增加功率。电动车主流电池组能量可达40 ~ 50kWh,部分密度更高的电池组可达70kWh甚至100kWh(1kWh = 1000kWh);它们可以输出高电流和高电压。如果只用电流相关单位(mAh)来判断电池大小,对他们真的不公平。

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但是市面上的一些双手机一般都是采用串联的方式来提高电压,实现快速充电。用电的时候又变回并联。所以电池大小还是会用电量标注时两个电芯的“电池容量mAh”之和来表示。

所以总结一句话,Wh理论上可以更准确的反映电池的大小,但是手机等小型电子设备往往使用额定电压的单体电池。习惯上用mAh来表示电池的大小,问题不大。

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