배터리 배열 및 전원

휴대용 라디오나 손전등처럼 배터리를 사용하는 많은 기기에서는 한 번에 하나의 셀만 사용하지 않습니다. 일반적으로 전압을 높이려면 직렬로, 전류를 높이려면 병렬로 연결합니다. 그림은 이 두 가지 배열을 보여줍니다.

위 그림은 병렬 배치를 보여줍니다. 병렬로 연결된 네 개의 배터리는 한 셀의 전압을 생성하지만, 공급하는 전류는 단일 셀의 네 배입니다. 전류는 전하가 회로를 통과하는 속도이며, 암페어(A) 단위로 측정됩니다. 배터리의 정격은 암페어-시간(A/h)이며, 소형 가정용 배터리의 경우 밀리암페어-시간(mAH)으로 표시됩니다. 일반적인 가정용 배터리의 정격 용량이 500mA/시간이라면 1시간 동안 부하에 500mA의 전류를 공급할 수 있습니다. 밀리암페어-시간 정격은 여러 가지 방법으로 나눌 수 있습니다. 500mA/시간 배터리는 100시간 동안 5mA, 50시간 동안 10mA, 또는 이론적으로 30분 동안 1,000mA를 생성할 수 있습니다. 일반적으로 암페어-시간 정격이 높은 배터리일수록 용량이 더 큽니다.

아래 그림은 직렬 배열을 나타냅니다. 직렬로 연결된 네 개의 배터리는 한 셀의 전류를 생성하지만, 공급하는 전압은 단일 셀의 네 배입니다. 전압은 단위 전하당 에너지를 측정하는 단위로, 볼트(V)로 측정합니다. 배터리에서 전압은 전자가 회로를 통해 얼마나 강하게 밀려나가는지 결정합니다. 이는 압력이 호스를 통해 물을 얼마나 강하게 밀어내는지를 결정하는 것과 같습니다. 대부분의 AAA, AA, C, D 배터리는 약 1.5볼트입니다.

그림에 표시된 배터리의 정격 전압이 1.5V, 500mA/h라고 가정해 보겠습니다. 병렬로 연결된 배터리 네 개는 1.5V, 2,000mA/h의 전압을 생성합니다. 직렬로 연결된 배터리 네 개는 6V, 500mA/h의 전압을 생성합니다.

볼타 전지 시대 이후 배터리 기술은 비약적으로 발전했습니다. 이러한 발전은 빠르게 변화하는 휴대성 넘치는 현대 사회에 분명히 반영되어 있으며, 배터리가 제공하는 휴대용 전원에 그 어느 때보다 더 의존하고 있습니다. 차세대 배터리가 가져올 더 작고 강력하며 오래가는 모습은 상상만 해도 아찔합니다.

출처: https://electronics.howstuffworks.com/everyday-tech/battery6.htm