mAh vs. Wh em baterias: Qual é a diferença?

Unidades de medida podem ser confusas para algo que visa facilitar nossas vidas. Isso está gradualmente se tornando verdade para baterias e como expressamos suas capacidades. Tradicionalmente, mAh (miliampere-hora) nos dizia quanta carga uma bateria pode conter para que pudéssemos escolher um telefone com boa duração de bateria. No entanto, com sistemas de carregamento cada vez mais complexos e novas tecnologias de bateria ganhando popularidade, a unidade está se tornando menos útil, dando lugar à classificação mais relevante Wh (watt-hora).

Qual é a diferença entre os dois? O que torna Wh melhor que mAh? Como você converte de um para o outro? Vamos explorar.

O que são mAh e Wh em baterias?

Duas maneiras de saber o tamanho de uma bateria

mAh e Wh expressam a capacidade da bateria. Se uma bateria tem uma capacidade de 5.000mAh, ela pode fornecer 5.000 miliamperes de corrente por uma hora antes de acabar (5.000mA x 1h = 5.000mAh). Da mesma forma, uma bateria de 20Wh pode sustentar 20 watts de energia por uma hora antes de se esgotar (20W x 1h = 20Wh). Normalmente, uma ou ambas as unidades são impressas na bateria, como estão na imagem acima de um LG Nexus 5X.

Os números dão uma ideia de quanto tempo uma bateria vai durar, dependendo de quanto trabalho ela faz. Dobrar a corrente ou a energia consumida reduz pela metade o tempo de execução da bateria e vice-versa. Reduzir pela metade o consumo faz com que a bateria dure o dobro do tempo.

Esses números descrevem cenários de condições ideais. Por exemplo, a vida útil da bateria cai em baixas temperaturas, e sua resistência interna torna impossível para uma bateria fornecer 10.000 amperes por um segundo. Além disso, quanto mais energia você extrai dela, menos energia total a bateria fornece. É por isso que uma bateria pode ter dois números de capacidade – típico e nominal/mínimo – declarados em sua folha de especificações.

Quais são as desvantagens de usar mAh para capacidade de bateria?

mAh funciona, exceto quando não funciona

Historicamente, ampere-hora e miliampere-hora (1Ah = 1.000mAh) têm sido as unidades populares para baterias recarregáveis, como as AAs que você coloca em brinquedos ou as de chumbo-ácido de 12V que você encontra em um carro. Elas também são as unidades com as quais os consumidores estão mais familiarizados. É por isso que o botão Salvar no Word ainda é uma imagem de um meio de armazenamento (um disquete) que está obsoleto há décadas.

No entanto, o problema de usar mAh para representar a capacidade da bateria é que ele não considera a voltagem da bateria. É por isso que duas baterias podem ter classificações de mAh idênticas, mas armazenar quantidades diferentes de energia. Por exemplo, uma bateria de 2.000mAh, 12V pode armazenar quatro vezes mais energia em comparação com uma bateria de 2.000mAh, 3V. Ambas podem fornecer 2.000mA de corrente por uma hora, mas a de 12V pode fazer isso em uma voltagem quatro vezes maior e pode fazer quatro vezes mais trabalho.

Como o mAh está tornando a capacidade da bateria confusa

Usamos mAh para capacidade de bateria por tradição e tecnicalidades, e porque usar mAh tem funcionado até agora. Você pode usar mAh para comparar a capacidade das baterias se elas tiverem a mesma voltagem nominal. Esse tem sido o caso por um longo tempo. Telefones com baterias de íons de lítio têm usado células únicas de cerca de 3,6 a 3,8 volts. Antes de sua adoção, os telefones celulares normalmente tinham baterias de 3,6 V consistindo de três baterias NiMH ou Ni-Cad de 1,2 V em série.

Hoje em dia, mais telefones usam duas baterias idênticas em série para facilitar o carregamento rápido. A parte complicada sobre a fiação de baterias em série é que isso aumenta a voltagem do pacote resultante, mas a classificação mAh permanece a mesma. É por isso que as letras miúdas na página de especificações do OnePlus 12 dizem “bateria de célula dupla de 2.700 mAh”. No entanto, os materiais de marketing anunciam uma de 5.400 mAh. Isso não é verdade, tecnicamente, mas é a classificação que a maioria das pessoas entende ao comprar um novo telefone.

Mais confusão resultou dos primeiros relatórios sobre a capacidade da bateria do Apple Vision Pro. Esses relatórios declararam 3.166 mAh, o que levou alguns a acreditar que o fone de ouvido da Apple tinha uma bateria menor do que um iPhone 15 Pro Max (4.441 mAh). Na realidade, a bateria do Apple Vision Pro funciona com voltagem mais alta e armazena cerca de duas vezes mais energia do que o smartphone top da Apple.

Usar mAh pode fazer com que as baterias pareçam maiores do que são

As coisas ficam ainda mais selvagens quando colocamos diferentes químicas de bateria na mistura. Como a voltagem nominal de uma bateria depende de sua composição química, novos e emergentes tipos de bateria podem ter voltagens diferentes dos 3,6-3,8 V típicos para células de íons de lítio. Para baterias LiFePO4, que são ótimas para armazenamento de energia de longo prazo, mas menos densas em energia do que as tradicionais de íons de lítio, isso é em torno de 3,2 V.

O que acontece quando um banco de energia LiFePO4 chega ao mercado? Acabamos com algo como o banco de energia Ugreen de 48.000 mAh, que meu colega Brady Snyder avaliou recentemente (alerta de spoiler: ele não gostou). Resumindo a história, a classificação aparentemente impressionante de 48.000 mAh pode deixar você com a impressão de que o banco retém mais energia do que realmente contém.

A classificação mAh declarada pela Ugreen é precisa. No entanto, devido à voltagem mais baixa das células da bateria, a quantidade de energia que elas contêm é equivalente ao que um banco de energia de 41.000 mAh com química tradicional de íons de lítio pode conter. Ainda é muito, mas cerca de 14% abaixo do que um consumidor familiarizado com mAh pode esperar.

Por que o Wh é melhor que o mAh?

As baterias estão evoluindo e Wh é a unidade de melhor capacidade

As baterias que alimentam a tecnologia móvel estão se tornando mais complexas e, em breve, mAh não será mais suficiente como unidade para capacidade de bateria. Isso pode levar à confusão. Isso torna difícil comparar baterias, e os profissionais de marketing podem aproveitá-lo para fazer uma bateria parecer maior do que é.

Popularizar o watt-hora para tecnologia cotidiana pode causar atrito inicial com os consumidores, mas valerá a pena a longo prazo. Wh leva em consideração a voltagem da bateria, o que a torna uma unidade mais prática para expressar a capacidade da bateria. Você obtém a capacidade de uma bateria em Wh multiplicando sua classificação Ah por sua voltagem nominal. Por exemplo, a bateria de 5.000 mAh (5 Ah) e 3,88 V do Galaxy S24 Ultra tem uma capacidade de 19,4 Wh (5 Ah x 3,88 V = 19,4 Wh).

Usar Wh em vez de mAh significa que você pode comparar a capacidade de duas baterias independentemente da voltagem nominal, do tipo de química ou de como as células da bateria são conectadas. Isso facilita as comparações entre os tipos de dispositivos. Você pode usar Wh para comparar as capacidades de quaisquer duas baterias, estejam elas em um telefone, um laptop, um banco de energia ou um carro.

As horas-watt não podem chegar em breve

Dadas as desvantagens do mAh e as vantagens do Wh, não é nenhuma surpresa que outras categorias de tecnologia estejam usando o último há algum tempo. Faz mais sentido para laptops, que têm baterias compostas de várias células em série/paralelo. A capacidade dos carros elétricos também é medida em kWh (1kWh = 1.000Wh). Está se tornando comum que os bancos de energia mostrem mAh e Wh em suas folhas de especificações.

Então, por que os telefones estão demorando tanto? Seja qual for o motivo, é uma questão de tempo até que o Wh assuma o controle. É a unidade mais prática para tecnologia de consumo, e sua adoção não pode vir em breve o suficiente.