휴대용 분유포트를 비행기에 가져갈 수 있는지 알아보다가 생각보다 오래 붙잡고 있었던 숫자가 있습니다.
제가 사용하고 있는 제품 바닥에는 배터리 용량이 이렇게 적혀 있습니다.
배터리: 4,500mAh × 4
정격: 14.8V, 120W
처음 봤을 때는 아주 단순하게 생각했습니다.
“4,500mAh짜리가 4개면 18,000mAh 아닌가?”
그런데 그렇게 생각하고 Wh를 계산하려니 숫자가 이상하게 커졌습니다.
배터리 계산법을 다시 찾아보면서 알게 된 것은, 배터리 셀이 여러 개 들어 있다고 해서 mAh를 무조건 셀 개수만큼 더하는 것은 아니라는 점이었습니다.
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제가 실제로 사용 중인 휴대용 분유포트. 기내반입 가능 여부를 확인하다가 배터리 용량 계산을 따로 찾아보게 됐습니다.
4,500mAh × 4가 무조건 18,000mAh는 아니다
배터리 셀 하나가 3.7V / 4,500mAh라고 가정해보겠습니다.
먼저 4,500mAh를 Ah로 바꾸면 4.5Ah입니다.
배터리의 에너지량을 계산하는 공식은
Wh = V × Ah
이므로 셀 하나는
3.7V × 4.5Ah = 16.65Wh
입니다.
같은 셀이 4개 들어 있다면 셀 전체가 가지고 있는 에너지의 합은
16.65Wh × 4 = 66.6Wh
가 됩니다.
제가 처음 헷갈린 부분은 바로 다음이었습니다.
셀 4개가 들어 있으니 mAh도
4,500 × 4 = 18,000mAh
가 될 거라고 생각했던 겁니다.
하지만 실제로는 배터리를 직렬로 연결했는지, 병렬로 연결했는지에 따라 표시되는 전압과 용량이 달라집니다.
직렬 연결에서는 전압이 올라간다
3.7V / 4,500mAh 셀 4개를 직렬로 연결했다고 가정하면 전압은 서로 더해집니다.
3.7V × 4 = 14.8V
대신 용량은 4,500mAh 그대로입니다.
즉,
14.8V / 4,500mAh
가 됩니다.
Wh로 계산하면
14.8V × 4.5Ah = 66.6Wh
입니다.
처음에는 4,500mAh × 4 라는 문구 때문에 계속 18,000mAh에 시선이 갔는데, 직렬 연결에서는 셀 개수가 전압 쪽에 반영된다고 생각하니 이해가 쉬웠습니다.
병렬이라면 계산이 반대다
같은 배터리를 병렬로 연결하면 이번에는 전압이 그대로 유지되고 용량이 더해집니다.
3.7V / 4,500mAh 셀 4개라면
전압은 3.7V,
용량은 18,000mAh
가 됩니다.
계산하면
3.7V × 18Ah = 66.6Wh
입니다.
결국 셀 4개가 가진 전체 에너지는 같습니다.
| 구성 | 전압 | 용량 | 전체 에너지 |
|---|---|---|---|
| 셀 1개 | 3.7V | 4,500mAh | 16.65Wh |
| 4개 직렬 | 14.8V | 4,500mAh | 66.6Wh |
| 4개 병렬 | 3.7V | 18,000mAh | 66.6Wh |
저는 이 표처럼 놓고 보니 훨씬 이해가 쉬웠습니다.
직렬은 전압이 올라가고, 병렬은 mAh가 올라간다.
이 정도만 기억해도 셀이 여러 개 들어간 제품을 볼 때 덜 헷갈립니다.
실제 제품 바닥을 확인해봤다
제가 사용 중인 제품은 상세페이지뿐 아니라 제품 바닥에도 사양이 적혀 있었습니다.
실제 제품 바닥에 표시된 사양. 정격 14.8V, 배터리 4,500mAh × 4라고 적혀 있습니다.
사진을 보면 다음과 같이 표시되어 있습니다.
정격: 14.8V, 120W
배터리: 4,500mAh × 4
제품 사양만 놓고 보면 3.7V급 셀 4개를 사용하는 구성을 떠올릴 수 있습니다.
만약 실제 배터리 팩이 3.7V / 4,500mAh 셀 4개의 직렬 구성이라면 계산은
14.8V × 4.5Ah = 66.6Wh
가 됩니다.
다만 여기서는 한 가지 조심해서 볼 부분도 있습니다.
제품에 적힌 14.8V가 실제 배터리 팩의 정격전압을 나타내는 것인지, 제품 전체의 정격 사양을 나타내는 것인지는 제조사 자료까지 확인해야 확실하게 판단할 수 있습니다.
그래서 저는 단순히 숫자만 보고 “이 제품의 배터리는 무조건 66.6Wh다”라고 단정하기보다는, 셀 구성까지 확인할 수 있다면 그때 계산값을 확정하는 편이 낫다고 봅니다.
왜 14.8V × 18,000mAh로 계산하면 안 될까?
처음 생각했던 방식대로 계산하면
14.8V × 18Ah = 266.4Wh
가 나옵니다.
하지만 3.7V 셀 4개를 직렬로 구성한 상황이라면 이 계산은 셀 개수를 두 번 적용한 셈이 됩니다.
이미
3.7V × 4 = 14.8V
에서 셀 4개가 반영됐는데,
여기에 다시
4,500mAh × 4 = 18,000mAh
를 적용했기 때문입니다.
결과적으로 전압에서도 ×4, 용량에서도 ×4를 한 셈입니다.
그래서 실제 셀 에너지의 합보다 네 배 큰 값이 나오게 됩니다.
이 부분을 이해하고 나서야 제가 처음 했던 계산이 왜 이상했는지 알 수 있었습니다.
mAh 숫자만 봐서는 실제 배터리 크기를 알기 어렵다
이번에 계산해보면서 또 하나 알게 된 점은 mAh만으로 서로 다른 배터리를 비교하기 어렵다는 것이었습니다.
예를 들어
3.7V / 18,000mAh
와
14.8V / 4,500mAh
를 비교하면 mAh만 봤을 때는 첫 번째가 네 배나 커 보입니다.
하지만 Wh로 바꿔보면
3.7V × 18Ah = 66.6Wh
14.8V × 4.5Ah = 66.6Wh
로 같습니다.
그래서 전압이 다른 배터리끼리 비교할 때는 mAh 하나만 보기보다 Wh를 같이 확인하는 것이 더 이해하기 쉽습니다.
기내반입 때문에 확인한다면 Wh를 보는 이유
제가 배터리 계산을 굳이 찾아본 것도 결국 비행기에 이 제품을 가져갈 수 있는지 확인하기 위해서였습니다.
이런 경우에는 제품에 배터리가 몇 mAh 들어 있는지만 보는 것보다 Wh를 확인하는 것이 중요합니다.
제품이나 배터리 라벨에 Wh가 직접 적혀 있다면 그 숫자를 우선 확인하면 됩니다.
Wh 표시가 없다면 일반적으로 배터리의 정격전압과 용량을 가지고
V × Ah = Wh
방식으로 계산할 수 있습니다.
다만 항공기 반입 여부는 단순 계산 결과만으로 결정할 문제는 아닙니다.
제품 형태와 배터리 종류, 항공사 규정 등에 따라 확인할 내용이 달라질 수 있기 때문에 실제 탑승 전에는 이용하는 항공사의 최신 배터리 반입 규정을 별도로 확인하는 것이 좋습니다.
제가 헷갈렸던 부분은 생각보다 단순했다
처음에는 제품 바닥에 적힌
4,500mAh × 4
를 보고 당연히 18,000mAh라고 생각했습니다.
하지만 배터리 셀은 연결 방법에 따라 계산이 달랐습니다.
직렬 연결은 전압이 올라가고 mAh는 그대로
병렬 연결은 전압은 그대로이고 mAh가 올라감
그래서 3.7V / 4,500mAh 셀 4개를 예로 들면
직렬에서는 14.8V / 4,500mAh,
병렬에서는 3.7V / 18,000mAh
가 될 수 있습니다.
둘 다 전체 에너지는 66.6Wh입니다.
저처럼 제품에 4,500mAh × 4라고 적혀 있는 걸 보고 계산에서 막혔다면, 셀 개수를 바로 mAh에 곱하기보다 전압과 연결 방식을 먼저 확인하는 것이 좋습니다.
배터리 용량 자체를 계산하는 방법은 이전 글에서 따로 정리해두었습니다.
FAQ
4,500mAh 배터리 4개면 18,000mAh 아닌가요?
병렬 연결이라면 18,000mAh가 될 수 있습니다. 하지만 직렬 연결이라면 전압이 올라가고 용량은 4,500mAh로 유지됩니다.
14.8V / 4,500mAh는 몇 Wh인가요?
4,500mAh는 4.5Ah입니다.
따라서
14.8V × 4.5Ah = 66.6Wh
입니다.
제품에 14.8V와 4,500mAh × 4가 적혀 있으면 66.6Wh라고 보면 되나요?
3.7V / 4,500mAh 셀 4개의 직렬 구성이라면 66.6Wh로 계산됩니다. 다만 제품에 적힌 14.8V가 실제 배터리 팩의 정격전압을 의미하는지, 실제 셀이 어떻게 구성되어 있는지는 별도로 확인하는 것이 가장 정확합니다.
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