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현대인의 필수품 보조배터리, 알고 사자!

 



 스마트폰이나 태블릿PC같은 전자기기를 사용하는 사람이라면 누구나 배터리가 부족하여 당황한 경험을 한번쯤은 해보셨죠? 게다가 요즘은 배터리 일체형 스마트폰들도 많이 출시되고 있어, 보조배터리를 찾는 사람들이 늘고 있답니다. 하지만 보조배터리 구매시 시중에 나와있는 보조배터리의 종류가 상당히 많고, 어떤 점을 중점적으로 봐야할지 잘 모르는 경우가 많아요. 그래서 오늘은 보조배터리에 대해 자세히 알아보도록 해요!


보조배터리란?

 휴대폰, 태블릿PC, 노트북, 카메라 등의 전자기기 기존배터리 이외에 추가적인 전력공급을 가능케 하는 배터리입니다. 이 보조배터리를 따로 충전하여 휴대하고 다니면서 전자기기를 어디서나 충전할 수 있게 해줍니다.



 


보조배터리 배터리 구입시 고려사항은?

 보조배터리 구입시에는 크게 용량, 가격, 무게, 내부배터리, 충전속도, 디자인 등과 같은 기준을 중점적으로 고려하여야 하는데요.

 

먼저 배터리의 용량에 대해 알아보면, 배터리를 표기할 때는 mAh의 단위를 사용합니다. 이는 보조배터리도 마찬가지인데요. 그렇다면 만약 가지고 있는 스마트폰의 배터리용량이 2500mAh라면, 5000mAh용량의 보조배터리로 2번의 충전이 가능할까요?

답은 NO입니다! 그 이유는 시중에 판매할 때 나타낸 용량과 실제 출력용량이 다르기 때문인데요. 실제 출력용량을 알기 위해서는 전압에 대해 알아야 합니다.

 

일반적으로 스마트폰에 사용되는 배터리의 전압은 5V이고 보조배터리에 내장된 배터리 셀(Cell)3.7V이기 때문에 스마트폰 충전을 위해서는 5V로 승압을 해야 합니다. 쉽게 말해서, 이론상 보조배터리용량 × (3.7 ÷ 5) 의 계산을 통해 실제용량을 계산할 수 있습니다. 따라서 5000mAh의 보조배터리의 경우라면 실제용량은 5000mAh × (3.7 ÷ 5) = 3700mAh가 됩니다.

 

, 5000mAh의 보조배터리로는 2500mAh의 스마트폰을 2번도 채 충전시키지 못한다는 말이 되는 것입니다. 게다가 이는 보조배터리의 전력손실과 효율 또한 고려하지 않았으니 충전가능용량은 더 줄어들겠죠


보조배터리 용량 및 입출력 정격

 

또한 내부배터리도 고려하여야 하는데요. 내부배터리의 종류는 크게 리튬이온 배터리리튬폴리머 배터리로 나눠집니다. 둘의 가장 큰 차이점은 전지 내부에서 양극과 음극사이에 전하가 움직일 수 있는 통로역할을 하는 전해질의 차이인데요.

 

리튬이온 배터리전해질이 액체상태라서 밀봉이 잘되어 있지 않으면 전해액이 샐 수 있으며, 이로 인해 아주 작은 확률이지만 폭발가능성이 있습니다. 또한 무게가 조금 나가지만 가격이 리튬폴리머 배터리를 사용한 보조배터리에 비해 저렴하다는 장점이 있습니다.

 

리튬이온 배터리 셀로 구성된 보조배터리 내부를 살펴보면 아래와 같은데요, 2600mAh 배터리 셀 4개를 내장하여 총 10400mAh의 용량을 구현해낸 제품입니다. 이런식으로 배터리 셀의 개수를 조정하여 보조배터리의 용량과 디자인을 결정하게 됩니다.

그리고 중요한 것이 이때 사용하는 배터리 셀의 질(Quality)인데요. 수치상으론 고용량이지만 저렴한 가격을 내세운 보조배터리들은 저가의 중국산 배터리 셀을 사용하여 사용횟수가 늘어날수록 급격히 용량이 줄어들게 되고 폭발가능성도 높아지므로 나와있는 용량과 가격만 보고 덜컥 구매를 결정해서는 안됩니다!


리튬이온 배터리로 구성된 보조배터리 내부

 

반면에 리튬폴리머 배터리의 경우에는 전해질이 젤과 같은 폴리머 상태로 되어있습니다. 따라서 리튬이온 전지에 비해 전해질이 샐 가능성이 낮아 안전성이 높으며 외장재의 무게 감소로 가볍고 배터리의 특성상 디자인의 제약이 줄어들지만 가격이 비싸다는 단점이 있습니다.

 

또한 리튬폴리머 배터리로 구성된 보조배터리 내부를 살펴보면 아래와 같은데요. 리튬이온 배터리와 달리 배터리 셀의 개수로 용량을 조절하지 않고 아예 해당용량의 리튬폴리머 배터리 하나가 들어있습니다. 이 또한 중국산 저가배터리를 사용한 제품은 피하시는게 좋습니다


리튬폴리머 배터리로 구성된 보조배터리 내부

 

그리고 충전속도출력전류와 케이블규격에 따라 좌우되는데요. 출력단자(Output)를 두 개 제공하는 보조배터리의 경우에는 일반적으로 1A2A의 단자가 있습니다. 이때, 보통 스마트폰은 0.5A 출력만 되어도 충전이 가능하기에 1A단자로 충전하고 태블릿PC나 노트북은 2A단자로 충전을 하면 됩니다.

 

고속충전을 원할 때는 2A로 스마트폰을 충전하여도 되지만 케이블규격에 의해 2A의 출력을 내지 못하는 경우가 상당수입니다.

 

왜냐하면 아무리 보조배터리가 2A의 출력을 내더라도 스마트폰으로 전달해주는 케이블의 허용전류가 2A를 다 보내지 못하기 때문입니다. 아래의 사진에서 전선규격을 보면 AWG앞의 숫자가 허용전류를 가늠할 수 있게 합니다. 전선규격표에 의하면 아래사진의 케이블은 20AWG이므로 4.5A까지 허용할 수 있으므로 2A의 전류를 모두 보낼 수 있게 되어 고속충전이 가능할 것입니다. 하지만 대부분 전자기기 구매시 제공되는 케이블은 주로 26~30AWG정도이고 이는 허용전류가 2A를 훨씬 못 미칩니다.

 

따라서 케이블이 따라주지 않으면 정격전류는 충전속도에 큰 영향을 주지 못하겠죠. 하지만 급속충전을 지속적으로 하게 되면 휴대폰에 무리가 갈 수 있으니 자제하는 것이 좋겠습니다.


전선규격

 

이외에도 가격, 무게, 디자인 등과 같은 고려사항이 남아있는데요. 용량이 늘어나게 되면 자연스레 가격과 무게가 늘어나게 되므로 용량이 크다고 무조건 좋은 것이 아니라 본인에게 맞는 적절한 용량을 선택하는 것이 현명한 보조배터리 구매요령이 될 것 같습니다!






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  • 김영찬 2015.08.17 10:37
    유익했습니다.
  • BlogIcon 고영준 2015.08.17 13:26
    읽어주셔서 감사합니다~!
  • 김태우 2015.08.17 15:28
    제가 몰랐던 분야가 많아 재미있었습니다. 어쩐지 충전이 많이 안되더라구요~
  • BlogIcon 고영준 2015.08.21 18:06
    감사합니다~ 더 좋은 기사로 찾아뵙겠습니다^.~
  • 김정규 2016.09.02 20:17
    제가 배터리를 잘몰라서 질문드리는데 외장 배터리 전압이 3.5v, 핸드폰의 배터리 전압도 3.5면 3.5 v->5 v->3.5 v 되서 배터리용량도 5000 mAh->3700 mAh->5000 mAh되서 결론적으로 2번 충전가능한거 아닌가요???
  • JB 2016.11.21 09:49
    배터리셀은 3.7v 라서 이걸 USB충전 규격에 맞게 3.7v 를 5v 로 승압 하는 과정을 거칩니다. 이떄 위에 포스팅 된 용량*(3.7 / 5)를 하면 실제 쓸 수 있는 용량이 나옵니다만 이것도 이론적인 거고 실제 배터리 셀의 효율에 따라서 80~95% 정도로 더 낮게 나옵니다.
    따라서 10000mAh 보조배터리를 구매하셧다면 85% 효율을 낸다고 했을떄 6290mAh가 실제 사용할 수 있는 용량이라고 보시면 됩니다. 저가 제품 같은 경우 저급한 부품과 배터리 셀을 사용하기 때문에 효율은 더 낮을 수 있겠죠. 그리고 배터리는 소모성 부품이라 일정 회수 이상 완방 완충을 하면 그 용량이 점점 줄어듭니다. 그래서 가급적이면 무조건 싼거 보다는 믿을 수 있는 에네XX, 싸이클에XX 같은 브랜드 있는 제품을 사는게 좋겠죠?
  • 정태훈 2016.11.29 17:01
    명색이 한전 블로그인데 설명이 너무하네요. 수치는 그럭저럭 맞겠지만 허무맹랑한 글입니다. 전기/전자공학도라면 말도 안되는 소리라는걸 알 수 있을겁니다. 못믿겠다면 pspice를 사용해서 이상적인 부품으로 보조배터리를 시뮬레이션 해보시면 됩니다. 기본조차 배우지 않은 상태인듯한데 Wh가 아닌 mAh를 에너지의 단위라는 식으로 쓰는 것부터 문제입니다.
  • 김정우 2016.11.30 13:46
    배터리 용량 표현시 mAh 단위를 쓰기도 합니다. 제품마다 mAh 단위를 기재해놓은 사례도 많은데 그게 다 문제가 되었다면 그 기업들이 해당 상품을 시장에 내놓진 않았을겁니다.
  • 전자과 교사 2017.11.22 09:23
    3.7 / 5로 계산해서 배터리 용량이 줄어든다는 근거가 무엇인지요? 승압을 한다고 해서 전류량이 줄어든다는 이론은 본 적이 없습니다. 이 계산식이 맞다면 1V로 낮춰서 사용하면 용량이 3.7배 늘어난다는 말과 같습니다. 부하(저항)이 고정되어 있고 전압이 높아진다면 해당 배터리로 사용할 수 있는 사용시간은 당연히 영향을 미칩니다만, 이것은 에너지원에 대한 용량에 해당합니다. 전압, 저항, 전류의 공식인 옴의 법칙을 엉뚱한 곳에 적용하신 듯 합니다.

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