Batterijen zijn handige energiebronnen die draagbare elektronische apparaten van stroom voorzien. Van smartwatches tot auto's, batterijen spelen zo'n belangrijke rol in ons dagelijks leven dat leven zonder hen bijna onmogelijk zou zijn.
Als je ooit de specificaties van een smartphone hebt gecontroleerd, is het je waarschijnlijk opgevallen dat batterijen een mAh-rating hebben. mAh staat voor milliampère-uur, wat een elektrische ladingseenheid is.
Maar wat meet mAh in een batterij en hoe kun je dit interpreteren?
Inzicht in elektrische stromen in batterijen
Elektriciteit, zoals wij die kennen, is het resultaat van elektronen die van het ene punt naar het andere gaan. De snelheid waarmee deze elektronen over een oppervlak stromen, wordt de elektrische stroom genoemd en wordt gemeten in ampère.
Wanneer een coulomb geladen deeltjes (ongeveer zes miljard miljard) in één seconde door een circuit stroomt, wordt een elektrische stroom van één ampère verkregen.
Batterijen wekken elektriciteit op door elektronen van de ene elektrode naar de andere te verplaatsen. Wanneer een batterij per seconde een coulomb elektronen van het ene uiteinde naar het andere verplaatst, genereert deze een elektrische stroom van één ampère.
Als je dit eenmaal weet, is het gemakkelijk te raden dat hoe hoger de stroom of ampère op een batterij is, hoe meer elektronen het in een bepaalde tijd door je apparaat kan sturen. Hoewel die zin waar is, is er meer aan het werk dan alleen actueel.
Wat meet mAh?
mAh staat voor milliampère-uur, een eenheid die lading of elektriciteit meet. Om het op te splitsen, "milli" is een voorvoegsel dat een duizendste betekent, dus één milliampère is gelijk aan 0,001 ampère. Het achtervoegsel uur betekent dat de stroom wordt vermenigvuldigd met een uur, een tijdseenheid.
Herinnerend uit het vorige gedeelte dat stroom gelijk is aan elektrische lading gedeeld door tijd, krijg je de hoeveelheid elektrische lading of elektriciteit als je mA vermenigvuldigt met een uur.
In batterijen is mAh een maat voor de batterijcapaciteit, en het gebruikt alle drie de concepten (elektrische lading, stroom en tijd) om te schatten hoeveel elektriciteit de batterij kan bevatten. Een capaciteit van 1.000 mAh op een batterij betekent bijvoorbeeld dat deze, eenmaal volledig opgeladen, een elektrische stroom van 1.000 mA gedurende een uur kan ondersteunen.
Het is belangrijk om te weten dat dit niet betekent dat een batterij van 1000 mAh een constante stroom van 1000 milliampère levert. Als dat waar zou zijn, dan zouden alle batterijen precies een uur meegaan. De elektrische stroom die een batterij levert, is afhankelijk van de toepassingen en de structuur van de batterij.
Een alkalinebatterij in een klok gaat bijvoorbeeld veel langer mee dan dezelfde batterij in een gamingmuis, ondanks dat deze dezelfde spanning levert en dezelfde capaciteit heeft.
Een andere belangrijke ondubbelzinnigheid is tussen de capaciteit van een batterij en de maximale elektrische stroom die deze kan leveren. De maximale elektrische stroom die een batterij kan leveren, hangt af van de structuur van de batterij en wordt gemeten als de ontladingswaarde. Dit is met name relevant bij LiPO-accu's, omdat verschillende LiPo-accu's verschillende ontladingswaarden hebben.
Een LiPo-batterij van 5000 mAh met een ontladingswaarde van 3 kan een elektrische stroom van 15.000 mA of 15 A afgeven, en natuurlijk gaat deze stroom van 15 A veel minder dan een uur mee.
Betekent een hogere mAh een langere levensduur van de batterij?
Na al dat gepraat over batterijen en elektrische stromen, is het tijd om de vraag van een miljoen dollar te beantwoorden. Betekent een hogere mAh-classificatie een langere batterijduur? Goed... het hangt er van af.
De levensduur van de batterij, of de snelheid waarmee een batterij tijdens gebruik wordt ontladen, hangt af van zowel de batterij als het apparaat dat wordt gevoed. Dus in algemene zin, als je twee identieke batterijen die alleen qua capaciteit verschillen in twee stopt identieke toestellen met hetzelfde verbruik, dan gaat de batterij met meer capaciteit natuurlijk langer mee.
Een praktijkvoorbeeld is een klok, waarbij het batterijverbruik gelijk blijft. In dit geval zal een alkalinebatterij van 2200 mAh de klok veel langer laten tikken dan een batterij van 900 mAh.
Een andere use-case van mAh is in smartphone-batterijen. De capaciteit van de batterij is een cruciaal onderdeel van de specificaties van een smartphone, maar een grotere batterij op een smartphone betekent niet noodzakelijk dat de batterij langer meegaat.
Bijvoorbeeld, De Pixel 7 van Google heeft een kleinere batterij dan een Pixel 6 maar heeft een langere batterijduur. Dit komt waarschijnlijk omdat de nieuwere smartphone beter is geoptimaliseerd om minder stroom te verbruiken en daardoor langer meegaat dan zijn voorganger, ondanks een kleinere batterij.
Dus als je een smartphone hebt met een grote batterij die niet zo lang meegaat als zou moeten, dan kan dat maatregelen nemen om uw telefoon te optimaliseren zodat hij minder stroom verbruikt. Zo verleng je de levensduur van de batterij zonder de capaciteit te vergroten.
Veel variabelen beïnvloeden de levensduur van de batterij
De capaciteit van een batterij wordt vaak gemeten in mAh of milliampère-uren. Dit is een maat voor hoeveel constante stroom de batterij kan leveren in een uur voordat deze leeg is.
Veel factoren, zoals batterijstructuur, spanning en toepassing, spelen een rol bij het bepalen van de levensduur van een batterij. Als twee batterijen echter in elk opzicht identiek zijn, behalve hun mAh-waarde, dan zal de batterij met een hogere mAh zeker langer meegaan.