首先解释下这两个单位之间的区别,Ah是一个电量单位(1安时 = 3600库伦),Wh是一个能量单位(1瓦时 = 3600焦耳)。那么很显然,这两者之间差了一个因数,也就是电压(以1伏特电压放出1库伦电量,释放的能量是1焦耳)。

日常生活中,我们算家里用了多少电,都是用kWh作为单位的。那么Ah这个单位有什么用呢?它更多是对于设计电路的人来说有用

一方面在很多直流电路里,计算负载是不考虑功率而是考虑电流的,例如说,我们要用一个LDO将电池的供电电压(比如说3.7V)降低到1.5V去给逻辑芯片使用,那么这里我们计算的不是芯片功耗有多少瓦,而是计算它耗电有多少安,因为LDO无论输入电压如何变化,其输入电流和输出电流总是相差不多的。这时候,如果说我一个电路的平均耗电是10mA,而我知道我选的电池容量是3000mAh,那我就可以很容易算出续航是300个小时。

另一方面,如果某个系统瞬时电流特别大,需要考虑电池的放电电流能不能支持,而电池的放电电流也是和Ah法标注的容量有关系的,通常用C来标注,也就是多少倍的标称容量。例如说一个3000mAh的电池,它的最大电流是5C,那么它实际最大输出电流就是15000mA。

既然说电池容量用Ah来标注,主要是为了方便电路设计者,那为什么在有些场景下它也可以用来展示给消费者呢?前面说到了,Ah和Wh之间的差别就是电压,如果某一类型的产品,全部都用的是差不多的电压,那自然就可以省略掉这个单位转换了。例如手机,你可以去看看手机的电池,标注的标称电压是不是都在3.6V~3.8V范围内?既然电压都差不多,那各个品牌都用Ah来标注容量,也就没啥问题。

那么,有没有哪些场景是不能使用Ah来标注容量的呢?从刚才的分析可以看出来,只要同类型产品的电压不统一,那就没法用Ah来标,否则用户就没办法比较到底谁的电池更大

下面举两个例子,

2015款MacBook Air 13的电池标注

这个是2015款苹果MacBook Air 13的电池,可以看到标称电压是7.6V,容量是54.4Wh或者7150mAh。

2019款MacBook Pro 15的电池标注

这个是2019款苹果MacBook Pro 15的电池,可以看到标称电压是11.4V,容量是83.6Wh或者7336mAh。

很明显,上面这两款电池,如果用Ah来比较,似乎容量差不多(前者7150mAh,后者7336mAh)。但是如果用Wh来比较,后者就是前者的1.5倍了(前者54.4Wh,后者83.6Wh)。为什么会这样?其实是因为后者的标称电压是前者的1.5倍

所以结论就是:当某一类产品的标称电压都差不多的时候,电池容量既可以用Ah标注也可以用Wh标注,但是厂家倾向于用Ah。当某一类产品的标称电压各不相等的时候,电池容量就必须要用Wh来标注,否则竞品之间根本没法比较。

最后再补充一个知识点,锂电池组的组成方式~

一般而言,我们日常说的锂电池其实是“锂离子电池”,常见的锂电池根据正极材料不同分成两种:一种是金属氧化物锂电池,比如常见的镍-锰-钴酸锂电池(也叫三元锂电池),电子产品里的什么“锂聚合物电池”一般也是这类,只是中间的电介质不同。另一种是磷酸铁锂电池。

这两类的区别,在于其电压不同,钴酸锂电池的标称电压一般在3.7V左右,充满电的电压一般在4.2V左右;磷酸铁锂电池的标称电压则是3.2V左右,充满电的电压是3.6V左右。

把多节锂电池组合起来,就成了锂电池组,如果把两个电池串联起来,就成了2S1P(两串一并)电池组,这个电池组和单节电池相比呢,是电压翻倍,电量(以Ah计)不变;如果把两个电池并联起来,就成了1S2P(一串两并)电池组,这个电池组和单节电池相比呢,是电压不变,电量翻倍。

例如说上面苹果的两个电池,其实它俩的全貌是这样的:

2015款MacBook Air 13的电池

2019款MacBook Pro 15的电池

可以看出来,Air的电池其实是4个大坨坨,标称电压是7.6V,那很明显可以推测出,它是4节标称电压3.8V的电芯组成的2S2P电池组;Pro的电池则是6个大坨坨,标称电压是11.4V,那也可以推测出,它是6节标称电压3.8V的电芯组成的3S2P电池组。

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