充电宝的容量我们一般用毫安时表示,但这个单位并不是能量单位,而是与充电宝的放电电压有关,比如10000mAh的充电宝,输出电压5V,那么能量就是50Wh(大约相当于5节18650电池),也就是0.05度电。
一度电又称作1千瓦时(KWh),指的是1000瓦的电器在一小时内消耗的电量,千瓦时是能量单位,1KWh=1000Wh=3.6*10^6焦耳。
而充电宝、手机电池、5号充电电池,常用容量单位为毫安时(mAh),指固定放电电压下的放电能力大小,毫安时本质上并不是能量单位,要换算成能量必须知道放电电压。
正规的充电宝厂商,都会在充电宝上标注电池能量(容量)和额定容量两个参数,比如下面这个:
电池能量:表示该电芯储存总能量的大小;37瓦时=0.037度,“3.7V 10000mAh”指在3.7V的放电电压下,能以10A的电流持续放电1小时。
额定容量:指该产品在特定放电条件下,可以输出的容量大小;“6000mAh(5V 3A)”表示在5V、3A的放电条件下,可以放出的电能为6000*5=30000mWh=30Wh。
于是我们可以计算,这款充电宝的放电效率为:
η=30Wh/37Wh≈81%;
之所以有近20%的损坏,首先充电宝的电池一般采用18650电芯,18650电芯放电电压一般为3.7V,而充电宝对外放电的标准电压为5V,当然也有一些带快充功能的为8V或者12V,于是充电宝内部都会有一个升压装置,必定造成能量的损耗,加上锂电池电芯本身无法完全释放内部电能,所以电芯储存的总能量是无法完全转化为放电容量的。
额定容量的标注中有电流,这是因为锂电池在不同的放电电流下,转化效率存在差异,一般放电电流越大,转化效率越低,实际放电电流并非一成不变,因为给手机充电也存在快充阶段和涓流充电阶段。
我们购买充电宝时,要看清楚商家标注的是什么容量,还要看标注容量的电压是多少,手机锂电池的放电电压一般为3.7V,但是充电宝为手机充电,在手机端还会存在发热损失,线路也存在损耗,这部分效率一般在80%作用,所以充电宝的电池能量转化为手机电量时,存在多个转化效率的叠加,整体效率在65%左右。
以文中的充电宝为例,10000mAh对应电压为3.7V,与手机输出电压一致,于是10000mAh可以转化为的手机电量为:
10000*81%*80%=6480mAh
也就是可以从亏电充满两个3240mAh的手机容量。