배터리 배열 및 전원

휴대용 라디오 나 손전등 과 같이 배터리를 사용하는 많은 장치에서는   한 번에 하나의 셀만 사용하지 않습니다. 일반적으로 전압을 높이려면 직렬 배열로 그룹화하고 전류를 높이려면 병렬 배열로 그룹화합니다. 다이어그램은 이러한 두 가지 배열을 보여줍니다.

위쪽 다이어그램은 병렬 배열을 보여줍니다. 병렬로 연결된 4개의 배터리는 한 셀의 전압을 함께 생성하지만 공급되는 전류는 단일 셀의 4배입니다. 전류는 전하가 회로를 통과하는 속도이며  암페어 단위로 측정됩니다. 배터리의 등급은 암페어시(Amp-hour) 단위로 표시되며, 소형 가정용 배터리의 경우 밀리암페어시(mAH)로 표시됩니다. 500밀리암페어 시간 정격의 일반적인 가정용 셀은 1시간 동안 부하에 500밀리암페어의 전류를 공급할 수 있어야 합니다. 다양한 방법으로 밀리암페어 시간 등급을 분류할 수 있습니다. 500밀리암페어 시간 배터리는 100시간 동안 5밀리암페어, 50시간 동안 10밀리암페어 또는 이론적으로는 30분 동안 1,000밀리암페어를 생성할 수 있습니다. 일반적으로 암페어 시간 정격이 높은 배터리는 용량이 더 큽니다.

아래쪽 다이어그램은 직렬 배열을 보여줍니다. 직렬로 연결된 4개의 배터리는 한 셀의 전류를 함께 생성하지만 공급되는 전압은 단일 셀의 4배입니다. 전압은 단위 전하당 에너지를 측정한 것으로 볼트 단위로 측정됩니다. 배터리에서 전압은 전자가 회로를 통해 얼마나 강하게 밀려나는지를 결정합니다. 마치 압력이 호스를 통해 물이 얼마나 강하게 밀려나는지를 결정하는 것과 같습니다. 대부분의 AAA, AA, C, D 배터리는 약 1.5V입니다.

다이어그램에 표시된 배터리의 정격이 1.5V 및 500mA-시간이라고 상상해 보세요. 병렬로 배열된 4개의 배터리는 2,000mA-시간에서 1.5V를 생산합니다. 직렬로 배열된 4개의 배터리는 500mA-시간에서 6V를 생산합니다.

배터리 기술은 볼타 발전소 시절부터 극적으로 발전했습니다. 이러한 발전은 배터리가 제공하는 휴대용 전원에 그 어느 때보다 더 의존하고 있는 빠르게 변화하는 휴대용 세계에 분명하게 반영되어 있습니다. 더 작고, 더 강력하고, 더 오래 지속되는 차세대 배터리가 어떤 결과를 가져올지 상상할 수 있을 뿐입니다.

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