배터리 용량 계산기란?
이 도구는 배터리의 정격 용량인 밀리암페어시(mAh)를 에너지 용량인 와트시(Wh)로 변환해 줍니다. mAh는 배터리가 담을 수 있는 전하량을 나타내지만, Wh는 실제로 저장된 에너지의 양을 보여 줍니다. 동작 전압이 서로 다른 배터리를 공정하게 비교하려면 Wh가 더 정확한 기준이죠. 이 계산기는 암페어시(Ah)와 킬로와트시(kWh) 값도 함께 알려 줍니다.
사용 방법
배터리 용량(mAh, 대부분의 셀과 보조배터리에 표기되어 있습니다)과 공칭 전압(V)을 입력하세요. 리튬이온 셀 한 개는 보통 3.7V이고, USB 보조배터리의 내부 셀도 3.7V입니다. AA형 니켈수소(NiMH) 전지는 약 1.2V입니다. 계산 버튼을 누르면 와트시 단위의 에너지가 표시됩니다.
공식 설명
변환은 아주 간단합니다:
$$\text{Wh} = \frac{\text{mAh}}{1000} \times \text{V}$$mAh를 1000으로 나누면 밀리암페어시가 암페어시로 바뀌고, 여기에 전압을 곱하면 전하량이 에너지로 환산됩니다. 에너지(와트시)는 전하량(암페어시)에 전위차(볼트)를 곱한 값과 같기 때문에 이 공식이 성립합니다.
계산 예시
정격 10,000mAh인 보조배터리가 3.7V 셀을 사용한다고 가정해 봅시다.
$$\text{에너지} = \frac{10{,}000}{1000} \times 3.7 = 10 \times 3.7 = 37\,\text{Wh}$$단, 이는 내부 에너지 값이며, 5V USB로 출력할 때 실제 사용 가능한 에너지는 변환 손실 때문에 더 낮아집니다.
일반 배터리 유형의 공칭 전압
밀리앰프시(mAh)의 용량을 와트시(Wh)의 에너지로 변환하려면 배터리의 공칭 전압 — 방전 중 전달되는 평균 전압을 곱해야 합니다. 셀 또는 팩의 레이블에는 일반적으로 이 공칭값이 표시되어 있습니다. 일반적인 수치는 아래에 나와 있습니다.
| 배터리/셀 유형 | 화학 | 공칭 전압 |
|---|---|---|
| Li-ion (단일 셀) | 리튬-이온 | 3.7 V |
| Li-po (리튬 폴리머) | 리튬-이온 폴리머 | 3.7 V |
| 18650 / 21700 셀 | 리튬-이온 | 3.6–3.7 V |
| LiFePO4 (단일 셀) | 리튬 철 인산염 | 3.2 V |
| NiMH / NiCd (예: AA, AAA) | 니켈-금속 수화물 / 니켈-카드뮴 | 1.2 V |
| 알칼라인 AA / AAA | 알칼라인 (아연-망간) | 1.5 V |
| 납축 배터리 (셀당) | 납축 배터리 | 2.0 V |
| 납축 자동차/SLA 팩 | 납축 배터리 (6개 셀) | 12 V |
다중 셀 팩의 경우, 단일 셀 공칭 전압에 직렬로 연결된 셀의 수를 곱합니다. 예를 들어, 3-직렬(3S) Li-ion 팩은 \(3 \times 3.7 = 11.1\) V이고, 12 V 납축 배터리는 \(6 \times 2.0 = 12\) V입니다.
자주 묻는 질문
보조배터리에서 실제로 쓸 수 있는 mAh가 표기 용량보다 적은 이유는? 보조배터리 용량은 셀 전압인 3.7V를 기준으로 표기하지만 출력은 5V로 이루어집니다. 따라서 변환 손실까지 고려하면 실제 사용 가능한 전하량은 표기된 수치의 약 60~70% 수준으로 나타납니다.
어떤 전압을 입력해야 하나요? 배터리의 공칭 전압을 사용하세요. 대부분의 리튬이온은 3.7V, 니켈수소(NiMH)는 1.2V, 알칼라인 AA/AAA는 1.5V입니다.
Wh와 kWh는 같은 단위인가요? 아닙니다. \(1\,\text{kWh} = 1000\,\text{Wh}\)입니다. 편의를 위해 계산기가 두 값을 모두 보여 줍니다.
