Die Angabe mAh beschreibt bei einem Akku nur die gespeicherte Ladungsmenge, also wie viel elektrische Ladung theoretisch entnommen werden kann. Sie sagt jedoch noch nicht aus, wie viel Energie der Akku tatsächlich speichern oder abgeben kann. Dafür muss zusätzlich die Spannung berücksichtigt werden.
Die eigentliche Energiemenge eines Akkus wird in Wattstunden angegeben. Die Einheit Wh zeigt, wie viel elektrische Energie im Akku steckt. Deshalb ist Wh besonders dann wichtig, wenn Akkus mit unterschiedlicher Spannung miteinander verglichen werden.
Die Berechnung lautet:
Wh = Spannung in V × Kapazität in Ah
Da die Kapazität häufig in mAh angegeben wird, muss sie zuerst in Ah umgerechnet werden. Dabei gilt:
1000 mAh = 1 Ah
Beispiel mit gleicher mAh-Angabe, aber unterschiedlicher Spannung
Zwei Akkus können beide mit 5000 mAh angegeben sein und trotzdem eine sehr unterschiedliche Energiemenge besitzen. Entscheidend ist die Spannung.
Beispiel 1:
5000 mAh bei 3,7 V entsprechen 5 Ah × 3,7 V = 18,5 Wh
Beispiel 2:
5000 mAh bei 12 V entsprechen 5 Ah × 12 V = 60 Wh
Obwohl beide Akkus mit 5000 mAh angegeben sind, enthält der 12-V-Akku deutlich mehr Energie. Die reine mAh-Angabe wäre in diesem Fall irreführend, weil sie die Spannung nicht berücksichtigt.
Warum mAh allein oft nicht ausreicht
Die Angabe mAh ist vor allem dann gut vergleichbar, wenn Akkus die gleiche Spannung und die gleiche Zellchemie besitzen. Das ist zum Beispiel bei vielen Einzelzellen im gleichen Format der Fall. Ein Vergleich von zwei 18650-Li-Ion-Zellen mit 3,6 V oder 3,7 V Nennspannung ist über mAh relativ gut möglich.
Sobald sich jedoch die Spannung unterscheidet, reicht mAh allein nicht mehr aus. Ein kleiner Akku mit hoher Spannung kann mehr Energie enthalten als ein Akku mit hoher mAh-Angabe, aber niedriger Spannung.
Typische Praxisbeispiele
Bei Powerbanks wird häufig mit sehr hohen mAh-Werten geworben. Diese beziehen sich meistens auf die interne Zellspannung von etwa 3,7 V. Am USB-Ausgang stehen jedoch meist 5 V, 9 V, 12 V oder mehr zur Verfügung. Deshalb ist die Wh-Angabe hier deutlich aussagekräftiger.
Auch bei Werkzeugakkus, E-Bike-Akkus, Modellbau-Akkus und Akkupacks für Industrieanwendungen ist Wh die bessere Vergleichsgröße. Ein 18-V-Akku mit 5 Ah hat zum Beispiel:
18 V × 5 Ah = 90 Wh
Ein 36-V-Akku mit ebenfalls 5 Ah hat dagegen:
36 V × 5 Ah = 180 Wh
Beide Akkus haben zwar 5 Ah, der 36-V-Akku besitzt aber die doppelte Energiemenge. Genau deshalb ist die Angabe in Wh für den direkten Vergleich genauer und technischer aussagekräftiger.
Zusammenfassung
mAh beschreibt nur die Ladungsmenge eines Akkus. Erst zusammen mit der Spannung ergibt sich der tatsächliche Energieinhalt in Wh. Für den Vergleich unterschiedlicher Akkus, Akkupacks und Spannungen ist Wh daher die deutlich bessere und genauere Angabe.