Dans un précédent article, nous avons posé les bases du fonctionnement du courant électrique, en expliquant notamment ce qu’étaient les mAh et les Wh. Aujourd’hui, nous allons nous attarder un peu plus sur les mAh (milliampère heure), une unité de charge électrique.

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Petit rappel sémantique : l’Ah (ampère heure) n’est pas dans le Système international, mais cette unité est tout de même largement utilisée, d’autant qu’elle est en lien direct avec une autre unité du SI cette fois : le Coulomb, en hommage au physicien Charles-Augustin Coulomb. Larousse précise que 1 C est « équivalant à la quantité d'électricité transportée en une seconde par un courant d’un ampère ». Avec 3 600 secondes dans une heure, 3600 coulombs valent donc 1 Ah. Simple et il n’y a pas de piège.

Quand les Ah se marient avec les V, cela donne des Wh

Revenons aux Ah, qui permet donc de mesurer une quantité de charges électriques, ni plus ni moins. Il ne faut pas confondre les Ah avec le Wh (watt-heure) qui est une unité d'énergie, on parle de quantité d’énergie stockée. Il existe néanmoins une relation très simple entre Ah et Wh : Ah x V = Wh.

En clair, pour passer d’une quantité de charges électriques (Ah) à une quantité d’énergie (Wh), on multiplie le premier élément par la tension (V pour Volt). Corollaire, connaitre les Ah d’une batterie ne permet pas de déduire sa « capacité » en Wh si on ne connait pas sa tension.

Une batterie de 10 000 mAh sous 3,7 volts donnera 37 Wh. Une batterie de 10 000 mAh sous 5 volts donnera 50 Wh. Avez-vous remarqué que nous avons répété deux fois la phrase, sans mettre un « ou » pour passer de 3,7 à 5 volts ? Il y a une raison : on ne crée pas de la « capacité » simplement en augmentant la tension (cela se saurait, croyez-moi…).

On simplifie par l’exemple, avec une batterie de 20 000 mAh

Prenons un exemple concret d’une batterie externe de 20 000 mAh que nous utilisons lors de déplacements. Cela veut-il forcément dire que l’on a 100 Wh avec une tension de 5 volts (20 000 mAh x 5 volts) ? Bien évidemment… que non. Il faut regarder le détail (s’il est donné).

Dans notre cas, c’est 20 000 mAh sous 3,6 volts, soit 72 Wh. Le fabricant donne une autre valeur : 5 000 mAh sous 14,4 volts, soit toujours 72 Wh, jusqu’ici tout va bien. Les 14,4 volts ne sont pas choisi au hasard : c’est exactement 4x 3,6 volts, ce qui permet de garder un rendement maximal et donc d’arriver de nouveau à 72 Wh.

20 000 mAh pour 52 à 72 Wh selon les cas

Sur la boite de la batterie, d’autres valeurs sont données : 12 817 mAh sous 5 volts et 2 606 mAh sous 20 volts, soit respectivement 64 et 52 Wh. La perte est donc quasiment de 30 % dans ce dernier cas. Voici un résumé des chiffres annoncés par le fabricant :

• 20 000 mAh avec 3,6 volts soit 72 Wh
• 12 681 mAh avec 5 volts, soit 64 Wh
• 5 000 mAh avec 14,4 volts, soit 72 Wh
• 2 606 mAh avec 20 volts, soit 52 Wh

Problème, ces informations ne sont pas du tout présentes sur la fiche du revendeur chez qui nous l’avons achetée. Il est simplement précisé 20 000 mAh et 74 Wh… Oui 74 Wh, alors que le produit que nous avons reçu n’en affiche que 72 Wh. La raison : sur la fiche du revendeur, la tension prise en compte pour calculer les Wh est de 3,7 volts.

Il faudrait plus de transparence de la part des fabricants

Si vous souhaitez savoir combien de fois vous pouvez charger un smartphone et/ou un ordinateur, il faut donc regarder la tension de charge pour connaitre les Wh et comparer à ceux de vos terminaux mobiles. Si vous utilisez la batterie pour charger un ancien smartphone qui ne prend que du 5 volts, alors vous avez 64 Wh. Pour un ordinateur en 20 volts, on descend à 52 Wh. Si par contre votre machine est en 14,4 volts, alors vous avez droit au maximum : 72 Wh.

Communiquer uniquement sur les mAh est trompeur… comme le serait finalement la seule communication des Wh. Dans les deux cas, il faudrait toujours préciser la tension associée. Il faudrait que les fiches produits soient bien plus détaillées, avec au minimum les Wh en fonction de plusieurs tensions différentes, surtout pour des batteries Power Delivery, avec une plage de fonctionnement généralement comprise entre 5 et 20 volts (jusqu’à 48 volts dans la version 3.1).

Bref, on a commandé une batterie de 20 000 mAh et 74 Wh, pour se retrouver avec une 20 000 mAh et 72 Wh, mais « seulement » 52 Wh pour recharger notre ordinateur portable en 20 volts. Si ce dernier point est assez logique, nous n’avions pas moyen de connaitre cette valeur avant de passer commande, dommage.

Et encore, on parle ici de capacité théorique, dans la pratique, il y a toujours des pertes supplémentaires à prendre en compte. C’est parfaitement logique, mais à considérer lorsqu’il s’agit de choisir une batterie externe, surtout si vous avez besoin d’une quantité minimum de mAh/Wh.

100 Wh max en avion, ça fait combien de mAh ? Ça dépend…

Dans les avions, la limite pour embarquer une batterie est fixée en Wh, pour toutes les raisons que nous venons de détailler. Air France rappelle que les « batteries de rechange et batteries externes de moins de 100 Wh » peuvent être embarqué en cabine (mais pas en soute), sans accord préalable, alors que ce dernier sera nécessaire pour une batterie entre 100 et 160 Wh.

On parle aussi parfois de batterie de 27 000 mAh maximum pour une simple raison : les batteries lithium ont une tension de 3,6 ou 3,7 suivant les technologies, soit un maximum de… 99,9 Wh en 3,7 volts, juste en dessous des 100 Wh.

Mais là encore, ce n’est pas une règle et seuls les Wh comptent. Par exemple, Anker propose une batterie de 27 650 mAh et affirme qu’elle « répond aux exigences de la TSA (< 100 Wh) pour être emportée dans les avions comme bagage à main ». Le fabricant annonce, en effet, une capacité de 99,54 Wh, signifiant que la tension de base de la batterie est de 3,6 volts.