手機或充電寶等產品容量的坑充電寶的容量和手機的容量 _手機

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自從手機牢牢占據地球人的眼睛，世界再也不同。
而手機及衍生產品，離不開電池。衡量電池容量大小的指標mAh（毫安時，經常被簡稱為毫安），多數人都知道，而且可以隨口而出：你那手機多少毫安的啊？你那充電寶多少毫安的啊？
無疑，電池容量幾乎是手機使用“第一焦慮度”~隨著手機大內存已經普及，儲存空間已經不再是第一焦點。
4500mAh的21700鋰電池
一、電池單位毫安時的基本含義
毫安時（mAh），是電器或電池使用時，電器消耗或電源輸出的電流mA與小時數h的乘積。
本來，它數字越大，電源能支持電器正常工作的時間應該越久，或電器在正常工作的一定時間內消耗的電量越大。比毫安更大的單位是A（安培）、kA，1A=1000mA，1kA=1000A，毫安時與安時的換算也一樣，1Ah=1000mAh，1kAh=1000Ah 。
但實際上，情況卻并非完全如此。
二、電池串聯和并聯的容量計算
根據上面的定義，相同規格的電池串聯，總毫安時或安時依然等于單只電池的毫安時或安時。因為串聯時每只電池輸出的電流能大小并不改變，類似于延長馬路，車道數不變，馬路長度增加了，可以去到更遠的地方。串聯后總電壓等于單只電池的電壓乘以電池只數。例如5只3000mAh的鋰電池串聯，總容量為18V3000mA，而不是18V15000mAh，更加不是含糊的15000mAh 。
相同規格的電池并聯，總電壓依然等于單只電池電壓，總毫安時或安時等于單只電池毫安時或安時乘以電池只數。類似于擴寬馬路，增加車道，讓馬路能容納更多的車子一起走多，馬路長度不變。例如5只3000mAh的鋰電池并聯，總容量為3.6V15000mA，而不是18V15000mA，更加不是含糊的15000mAh 。
網上計算筆記本電池串并聯容量的方法與上述一致

三、容量單位毫安時或安時的模糊性
但是，毫安時（mAh）只涉及了電流與時間，電壓卻缺位了。
電器消耗電能或電池輸出電能的速度，一般以W（瓦），或kW（千瓦）來表示。1W等于電器以電壓1V、電流1A通電做功的速度大小，它也等效于100V、0.01A的做功速度大小。表現為電池時，就是輸出能量的速度大小。
只要電壓與電流乘積一樣，不管電壓與電流大小的比例是多少，做功速度大小，也就是消耗電能速度大小，也就是功率大小，都是一樣的，例如1V*1A=100V*0.01A=0.5V*2A=1W，1瓦還等于每秒鐘做功1焦耳，1W=1J/S，所以毫瓦、瓦或千瓦是個做功速度大小的單位。
電器一小時內消耗的電能總量多少千瓦，或電池一小時時間內輸出的電能總量多少千瓦，就是我們平時所說的多少“度”，就是功率與時間的乘積。對應電流和時間單位的不同，單位有mWh、Wh、或kWh 。1W=1V*1A*1h=1V*1000mA*1h=1000mW，相應地換算，1kWh=1kW*1A*1h=1W*1000A*1h，等等，三者乘積相等，所做的功或輸出的電能就相等。
例如按照上述方法計算電池串聯并聯后的容量，3.6V15000mAh或18V3000mAh，總容量都是.3.6＊15000=18*3000=54000mAVh(毫瓦時)=54Wh(瓦時) 。電池串聯或并聯并不改變用的容量，只是為了得到合適的電壓或電流而已，滿足電器的要求，這才符合物理學基本原理。
那問題來了，電池容量標示mAh或Ah，卻無關電壓，是否兩個電池，mAh或Ah一樣，它們輸出能量的能力就一定一樣呢？
顯然未必。例如一個汽車電池，12V60Ah，與一個鋰電池組3.6V60Ah，都是60Ah，輸出能量的能力，也就是容量，卻相差很大。前者是后者的12*60/(3.6*60)=3.33倍，因為前者電壓是后者的3.33倍。
鉛酸蓄電池
所以，Wh或kWh，才是標識電源容量或負載耗電的準確單位，mAh或Ah不是。
顯然，電池串聯和并聯后，Wh或kWh的計算，與上述電池mAh或Ah計算完全一樣。
四、國家限制帶上飛機的充電寶規格
如上所述，這些規格不是以mAh或Ah來標識，而是用Wh或kWh來標識，才能真實反映電池能量的大小。
乘坐國內航班，充電寶的額定能量不超過100Wh，也即是27000mAh即可正常通過安檢上飛機，如果超過100Wh但不超過160Wh，則需要經過航空公司的批準方可攜帶。
嚴禁攜帶額定能量超過160Wh的充電寶；嚴禁攜帶未標明額定能量同時也未能通過標注的其他參數計算得出額定能量的充電寶。
充電寶產品
充電寶只標了mAh，沒有標Wh，如何換算？
按上面的說法，100Wh充電寶容量為27000mAh，100*1000/27000=3.7 。可見，充電寶是按3.7V（3.6V）計算的，但它輸出卻是5V 。看來，充電寶一般以電池毫安時來標識毫安時或安時容量，不是以整機的毫安時來標識mAh或Ah容量。
畢竟，多數人都知道，充電寶輸出電壓5V，內部鋰電池最多只有并聯，沒有串聯的，這還勉強能理解。
五、混亂的市場現實
但網上搜索，充電寶容量多數卻是這樣寫的：
【手機或充電寶等產品容量的坑充電寶的容量和手機的容量】充電寶額定容量是指充電寶在額定工作條件下能長期持續工作的容量。
額定容量是在規定的充電寶整個正常使用壽命期間，所能連續輸出最大容量。而實際輸出容量為有負載時的電壓、額定電流的乘積。顯然，這是指輸出5V狀態下的容量mAh，并非電池容量mAh，而且還要減去內置電路板的耗電才是輸出電量，更加不能直接套用內置電池的容量來替代充電寶的容量。
這樣一來，與上面民航規定的解釋換算，不一樣吧？5V與3.6V，差異很大。100Wh充電寶容量是100*1000/3.7=27000mAh還是100*1000/5=20000mAh？相差了整整7000mAh 。
另外，電池規格有很多，電壓規格也很多，不僅僅有鋰電池，大家都知道它標稱電壓是3.6V，其它很多電池電壓就未必知道了。電池在電器內部看不見，更加不知道是哪種電池，這樣只標識mAh，不同時標電壓，顯然讓消費者困惑，無所適從。
例如汽車鉛蓄電池12V，5號干電池1.5V，紐扣電池3V，鎳鎘電池1.2V等等。
裸電池還好，一看就知道單只電壓。很多電池產品或電器，一般人并不了解它的單只電壓，也不知道里面串聯或并聯了幾個電池。例如某移動有源音箱，只標識了鋰電池5400毫安時，壓根不提電池電壓，怎么辦？
某移動音箱的電池容量標識
這音箱電池5400mAh，也就是5.4Ah，又是多少Wh呢？
標示可以外接12V電源，它內部總電壓就是12V？音箱內部有電壓變換電路，降壓后再對內置鋰電池充電，不然無法控制充電電流與電壓，所以內部工作電壓和充電電壓不是12V 。
例如充電寶充電放電基本都是5V，內部卻是3.6V電池，也是5V降壓后再對內置鋰電池充電的。
那音箱電池組由12/3.6=3.33只5400mAh的鋰電池串聯而成？不標電壓，這樣3只串聯后也是5400mAh 。
或者，2只5400mAh的鋰電池串聯而成？還是2只2700mAh串聯后，再2組并聯而成？實際上這2種方案倒是等效的，真實容量一樣。但這樣應該標示7.2V5400mAh，合38.88Wh，而不是非常模糊的5400mAh 。
這真夠亂的。這樣標示，還有什么意義？即使把每個消費者都被逼學會上面串并聯的換算方法，也不解決問題啊，因為計算標準不統一。
事實上，多數電池產品的容量大坑，是不管串聯并聯，都是簡單粗暴把所有單只電池（3.6V）mAh容量加起來標示。例如2500mAh3串聯3并聯，容量不是7500mAh，而是15000mAh！這種情況在充電寶尤其普遍。
所以更大的可能是，上面音箱電池僅僅是3.6V5400mAh而已，合19.44Wh，讓大家失望了。
但有些比較規范的電池產品，例如就是上述筆記本電腦的電池，一般又嚴格按串聯并聯的計算方法計算。
這給市場帶來了很大的混亂，使重要技術參數失去了意義。
串聯并聯相結合的電池組
所以，電池或電器只標毫安時，不同時標電壓都是耍流氓。
如果同時標示了電壓，例如上述音箱標示10.8V5400mAh，那里面肯定有3個（組）鋰電池串聯。究竟是3組電池（每組由2個2700mAh并聯）還是3只電池（每個5400mAh）串聯，都不影響準確了解電池的容量了，同意否？
看完本文，下次買電池產品，人家告訴你毫安時或安時，可以問清楚里面究竟有幾個電池，單只電池多少伏多少毫安時或安時，串聯還是并聯可以忽略，這樣商家就知道不容易忽悠你了。
上一篇文章：

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