容量とエネルギーは違う量
mAhは、決められた試験条件で電池が供給できる電荷量を表し、Whはエネルギー量を表します。両者を結び付けるためには電圧が必要です。電池に記されたmAhと、それに対応する定格電圧を入力してください。別の充電器やUSB端子の出力電圧を使うものではありません。式は Wh = mAh × V ÷ 1000 です。1000で割る操作はミリアンペア時をアンペア時に直します。結果は定格電圧から求めたエネルギーの目安であり、スマートフォンや照明の正確な動作時間ではありません。同じ5000mAhの電池でも、電圧が異なれば蓄えられるエネルギーも異なります。
定格3.7Vでの計算例
定格電圧3.7V、容量5000mAhのリチウムイオン電池セルを考えます。5000に3.7を掛けて1000で割ると、18.5Whです。同じ5000mAhでも電圧が7.4Vなら37Whになり、電圧が二倍なのでエネルギーも二倍になります。このため、構造の異なる電池パックをmAhだけで比較すると誤解を招きます。表示容量が内部の一つのセルを示すのか、パック全体を示すのかを確認してください。出力端子は別の電圧で動くことがあります。mAh表示と対応する電圧を選ぶ必要があり、3.7VのセルにUSB出力の5Vを掛けると過大評価になります。
直列と並列のセル接続
同じセルを直列につなぐと電圧が足されますが、一つの直列列のAh容量はそのままです。3.7Vで5000mAhのセルを二つ直列につなぐと、定格7.4Vで5000mAhのパックになり、エネルギーは37Whです。一方、並列につなぐと電圧は3.7Vのままで容量が足され、二つで10,000mAhになります。こちらも理想的な合計エネルギーは37Whですが、電圧と電流の性質は違います。完成した電池パックについては、メーカーが示すパック全体の定格電圧と容量を使ってください。パックの電圧と単一セルの容量を誤って組み合わせないことが大切です。異なるセルを混ぜる場合は、単純な計算だけでは判断できません。
実際に使えるエネルギーの限界
定格電圧は平均的な目安であり、放電中は残量、負荷、温度によって変化します。したがって計算結果は定格エネルギーで、端子から必ず取り出せる量を保証しません。電圧変換回路や充電回路にも損失があり、機器が電池を使い切る前に停止することもあります。使用時間をおおまかに見積もるには、Whを現実的な平均消費電力Wで割り、損失も考慮します。mAhの数字だけから充電速度や最大出力は分かりません。製品ラベルにWhが直接書かれているなら、別の電圧で計算し直すより、その表示値を優先してください。入力した値はブラウザー内だけで処理されます。