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• 行動電源上面的「mA」為電量單位「毫安培」，標示10000毫安培小時（mAh）的行動電源實際儲存36 瓦時（Wh）的能量。
• 行動電源內建電池管理系統，採用恆流恆壓充電策略，分為預充電、恆流充電、恆壓充電三階段，可有效防止過度充電及放電。
• 壁插式行動電源雖方便，但整合充電器和電池在狹小空間會帶來散熱、接點老化風險和電路故障機率增加等安全隱憂，使用時需特別注意。

讀者是否曾留意過自己的手機電池容量是多少呢？例如iPhone 15的電池容量是3349 毫安培小時（mAh），而折疊式的Samsung Galaxy Z Flip 5 則是3700 mAh。這是否意謂著一個容量為10000mAh 的行動電源，可以幫手機充滿三次電？

究竟10000 mAh 的行動電源帶有多少「電」？它可以帶上飛機嗎？我需要擔心過度充放電的問題嗎？使用壁插式行動電源是否安全？本篇文章將應用我們在中學物理課學到的知識，希望能帶領讀者回答上述這些疑惑。

10000 mAh 的行動電源有多少「電」？

行動電源的容量大小以mAh 為單位，此單位的意思是「千分之一安培（即mA，其中A 為安培）的電流，在一小時（h）的時間內，流過導線某個截面積的總電量」。而常見的10000 mAh 電池電量，就等於以10A 培的電流充電一小時所具有的總電量。

根據定義，電流（I）是指在單位時間（t）內，通過導線某個截面積的電量（Q）多寡。寫成數學公式為：

電流＝電量/時間 或以符號表示：I ＝ Q/t

因此「毫安培× 小時」就等於電流與時間的乘積（I ＝ Qt），在意義上為電量，並常以庫侖（C）為單位。以10000 mAh 的行動電源為例，它的總帶電量是：

I ＝ Qt ＝ 10000×10-3 A×3600 ＝ 36000 C

上述算式中的「36000 C」是什麼概念？如果從一個電子的帶電量是 1.6×10-19 C 來看，36000C 所含有的電子數量為：

36000/(1.6×10⁻¹⁹) ＝ 2.26×10²³

在中文的大數命名規則裡，10²⁰ 稱為「垓」。也就是說，當我們把這個行動電源充飽之後，可以想像它裡面會有226 垓個電子正在待命，準備幫我們工作。

而且，，由於鋰離子是帶有正一價電荷的陽離子（Li⁺）， 也就相當於有226 垓個鋰原子正聚集在電池負極的石墨層狀結構之間，隨時準備拋出電子使自己成為鋰離子。而這些鋰原子釋放出來的電子，會經由外部導線流進我們的電子裝置（例如手機），釋放出能量、幫我們工作，鋰離子自己則會出發經過隔離層游向正極，並和由外部電路流回的電子會合，然後暫留在正極材料（例如鈷酸鋰或磷酸鐵鋰等）所提供的晶格空隙中，等待下一次充電時再返回負極。

電能與電功率

你知道在航空公司的規定中，鋰離子電池容量小於100 瓦時（Wh）的可攜帶上機，不過100 ～160 Wh 則需經過航空公司同意，且可攜帶上機的數量最多為兩個嗎？那麼10000 mAh 的行動電源，可以跟著我們一起搭飛機旅行嗎？

從上一段的討論裡，我們已經理解10000 mAh 的意義是「電量」，而航空公司所規定的100 Wh指的則是「能量」（E，功率與時間的乘積），兩者之間該如何換算呢？

在電學裡，和能量息息相關的觀念是電壓（V）。電壓類似水壓、可以驅動電流，在定量上可以定義為「每單位電量所具有的能量」，也就是每單位電荷的做功能力。在物理學上也被稱為電位差，它的數學公式可以寫成：

電壓＝ 能量/電量或以符號表示：V ＝ E/Q

其中，電壓的公制單位為伏特（V），能量是焦耳（J），電量則為庫侖。

普通超市常見的AA（3 號）或AAA（4 號）乾電池，它們的電壓是1.5 V。從上述定義可知，假設我們把一個乾電池與燈泡相連，則每當有一庫侖的電子從負極流經燈泡回到正極時，這些電子總共可以做1.5 J 的功，也就是釋放出1.5 J 的光和熱。

考慮時間因素：根據功率的定義，在單位時間內所做（或消耗）的功稱為功率（P），單位是瓦（W），數學式可以寫成：

功率＝ 能量/時間或以符號表示：P ＝ E/t

也就是說，1 W 的功率就是每秒消耗或使用1 J 的能量。假設剛剛流經燈泡的電流是1 A，那麼每秒會有1 C 的電子流經燈泡，並釋放出1.5 J 的能量，這個燈泡的功率就等於1.5 W。

在物理學裡，我們常常會以代數運算來幫助邏輯推理。其中電功率就是一個很好的例子：

由此可知，電流與電壓的乘積為電功率的大小。所以，讀者現在應該知道為何一個功率標示為5 W的手機充電器，在它的輸出規格細項會另外寫著「5V 1A」，而10 W 的平板充電器則標示的「5V 2A」的原因了。

充飽一顆行動電源要耗幾度電？

行動電源內部的鋰離子電池電壓介於2.7 ～ 4.2 V之間，平均工作電壓為3.6 V。依照「能量等於功率乘以時間」及「功率等於電壓和電流的乘積」這兩個觀念，我們可以得出10000 mAh 行動電源所儲存的總能量為 ……【更多內容請閱讀科學月刊第662期】