Convertir des Ah en Wh et des Wh en kWh

Une capacité en ampères-heures (Ah) ne dit rien de l’énergie sans la tension. Deux batteries de 100 Ah n’ont pas forcément la même énergie : 1 280 Wh pour une batterie LiFePO4 de 12,8 V, 2 560 Wh pour une batterie LiFePO4 de 25,6 V et 1 200 Wh pour une batterie au plomb de 12 V (notre calcul). Pour comparer des batteries ou des stations portables, raisonnez donc en wattheures (Wh) ou en kilowattheures (kWh). Ces unités sont expliquées dans la page kWh et Wh : définition et calcul, qui donne aussi les conversions en joules, et dans la rubrique Comprendre l’électricité.

Les formules

• Énergie (Wh) = capacité (Ah) × tension (V)
• Capacité (Ah) = énergie (Wh) ÷ tension (V)
• Énergie (Wh) = capacité (mAh) ÷ 1 000 × tension (V)
• 1 kWh = 1 000 Wh

Ces formules suivent des définitions du Système international : d’après la brochure du Bureau international des poids et mesures, le volt vaut un watt par ampère, et le préfixe milli divise par 1 000 ¹ (notre lecture). Eurostat définit le kilowattheure comme mille wattheures ². Le calculateur applique ces formules ; il n’arrondit que l’affichage.

Quelle tension choisir

Prenez la tension nominale indiquée sur la batterie, pas sa tension de charge. Liontron et Victron indiquent qu’une cellule LiFePO4 a une tension nominale de 3,2 V et qu’une batterie de 12,8 V en associe quatre en série ^{3 4}, et, selon Victron, une batterie de 25,6 V huit ⁴ ; les batteries LiFePO4 « 12 V » de Super B, de Liontron et de Victron citées ici ont une tension nominale de 12,8 V ^{5 3 4}. La tension de charge est plus haute : Super B, par exemple, recommande 14,4 V pour charger sa batterie Epsilon de 12,8 V ⁶. Pour une batterie au plomb « 12 V », nous prenons 12 V, la tension nominale qu’imprime par exemple la fiche de la batterie AGM UB1270 d’Universal Power Group, dont nous avons lu une copie hébergée par un revendeur américain ⁷.

Les batteries externes USB et les téléphones

Selon Anker, les milliampères-heures inscrits sur une batterie externe mesurent la charge de ses cellules, et la plupart des batteries externes lithium-ion ont des cellules de 3,7 V nominaux : une batterie de 20 000 mAh stocke ainsi 74 Wh ⁸. Xiaomi donne les mêmes chiffres dans le mode d’emploi français de sa batterie externe Redmi de 20 000 mAh (modèle PB200LZM) : une capacité de 74 Wh à 3,7 V, avec une « capacité nominale » de 12 000 mAh à 5,1 V et 3,6 A ⁹ ; pour sa Mi Power Bank 2 de 5 000 mAh (PLM10ZM), 18,5 Wh à 3,7 V et 3 300 mAh à 5,1 V ¹⁰. Le calculateur retrouve ces chiffres : 20 000 mAh à 3,7 V font 74 Wh. Pris à 5 V, les mêmes 20 000 mAh donneraient 100 Wh (notre calcul), plus que les 74 Wh qu’indiquent Anker et Xiaomi. À la sortie USB, 12 000 mAh à 5,1 V représentent 61,2 Wh, soit 83 % de l’énergie des cellules (notre lecture et notre calcul). Dans une autre de ses pages d’aide, Anker explique ses marquages avec des cellules de 3,6 V ¹¹ : à 3,6 V, 20 000 mAh font 72 Wh (notre calcul).

Anker explique l’écart avec la capacité à 5 V par la conversion des 3,7 V des cellules en 5 V, qui fait perdre de l’énergie (un rendement d’environ 80 à 85 %), et conseille de comparer les batteries externes en wattheures plutôt qu’en milliampères-heures seuls ⁸. Le nombre de mAh dépend en effet de la tension choisie : pour la 67W Power Bank 20000 (PB2067) de Xiaomi, sa fiche française donne une énergie nominale de 74,37 Wh à 11,1 V, soit 6 700 mAh ¹², ce qui ferait environ 20 100 mAh à 3,7 V (notre calcul). La batterie d’un téléphone se lit de la même façon quand son fabricant donne sa tension : Fairphone indique pour la batterie de rechange du Fairphone 4 une capacité nominale de 3 905 mAh, soit 15,03 Wh, et une tension nominale de 3,85 V ¹³.

En avion

Les seuils d’énergie se comptent en wattheures. D’après une brochure de 2020 de la Direction générale de l’Aviation civile, destinée aux personnels des aéroports et des compagnies, les batteries externes voyagent obligatoirement en cabine ; pour une batterie lithium-ion de 100 à 160 Wh d’énergie nominale, un passager peut en emporter deux au plus, avec l’accord de la compagnie ; en dessous, la brochure ne fixait pas de nombre maximal ; au-dessus, elles sont interdites ¹⁴. Depuis, l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI) a fixé pour l’aviation civile internationale de nouvelles règles, en vigueur depuis le 27 mars 2026 : deux batteries externes au plus par passager, et l’interdiction de les recharger pendant les vols ¹⁵. À 3,7 V, 100 Wh correspondent à 27 027 mAh (notre calcul). Selon nous, vérifiez aussi les règles de votre compagnie avant le vol.

Exemples

Énergie nominale et énergie utilisable

Le résultat est une énergie nominale ; l’énergie que vous pourrez en tirer peut être plus faible : l’ADAC, le club automobile allemand, a mesuré en 2025 que la capacité utilisable de huit stations portables de 768 à 1 440 Wh était en moyenne inférieure de 10 à 15 %, voire un peu plus, à celle qu’annonçait leur fabricant ¹⁶ ; dans un rapport technique sur les batteries et les solutions de charge à ajouter aux véhicules de camping, mis à jour en mars 2024, il conseille de n’utiliser que 30 à 75 % de la capacité d’une batterie au plomb, selon son type et le courant de décharge ¹⁷ ; et Victron donne pour sa batterie Lithium Battery Smart de 100 Ah une capacité de 80 Ah à 0 °C, pour une décharge jusqu’à 1C ¹⁸. Pour savoir combien de temps une batterie alimentera vos appareils, le calcul de l’autonomie d’une batterie ne retient qu’une part de la capacité affichée, 85 % pour une station ; pour choisir sa capacité, le dimensionnement d’une batterie selon votre consommation tient compte de la part utilisée et du froid.