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| 삼성전자의 EB-U3300 |
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1. 개요
보조 배터리(power bank, 파워뱅크) 또는 외장 배터리 팩(external battery pack)이란 대용량 리튬- 이온 배터리가 내장된 장치로써, 다른 디바이스를 충전하거나 비상 전원으로 이용하는 기기를 말한다. 통상적으로는 각종 소재로 포장된 배터리에 보호 회로[1]가 달려 있는 형태. 전자기기에게 공중급유기와 같은 역할을 한다. 줄여서 보배라고도 한다.2. 역사
휴대폰 용으론 '비상용 배터리'라는 명칭으로, AA나 AAA 건전지를 통해 휴대폰을 소량 충전하여 통화할 수 있게끔 판매되었다. TTA 규격 특성상 넓은 범용성이 있었기에 편의점에서도 판매될 만큼 시장성은 넓었으나, 건전지 특성상 말 그대로 '비상용' 이외의 사용에는 제한이 많았다. 게다가 착탈식 배터리 특성상 이러한 비상용 외장배터리를 구매하느니 기본 배터리를 여러 개 들고다니는 편이 경제적이었으며, 안정성도 좋았다. 게다가 기기 구성에 표준 배터리와 두툼한 대용량 배터리가 하나씩은 흔히 포함되었기에 딱히 보조 배터리는 주목을 받지 못했다.그 외 전자기기에서는 1990년대 워크맨이나 미니 디스크 시대부터 기기 내부의 '껌전지'[2] 용량의 한계를 극복하기 위해 외장배터리팩이 사용되어 왔다.[3] 충전용 껌전지를 보조하기 위해 AA건전지나 AAA 건전지를 넣는 별도의 팩이 달린 형태로, 별도 케이블로 연결하거나 아니면 나사식으로 탈착 가능한 배터리 팩이 별도로 달리는 일도 있었다. # 이때는 보조 배터리라는 명칭보다는 ' 밥통' 내지는 '보조밥통'이라는 은어로 더 많이 불렸다. 전용 배터리를 사용하는 디지털 카메라에도 이와 같은 보조 배터리팩이 사용되었다. 보통 AA/AAA 사이즈를 사용했기에 휴대폰 비상 배터리에 비해서는 훨씬 많이 쓰였다.
그 뒤 점차 내장형 배터리가 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 등의 제품이 늘어나면서[4] 보조 배터리가 재조명받게 되었다. 모든 IT 디바이스가 스마트폰에 집중되며 휴대폰의 사용량이 늘어나는 데 반해서 내장된 전지에는 한계가 있던지라, 아예 충전가능한 독립된 기계 형태의 외장 배터리가 폭발적인 인기를 누리게 된 것이다.
3. 구조
보통 IT기기에 사용하는 보조 배터리는 여러 개의 배터리 셀을 병렬로 연결해서 용량을 키워놓은 후, 승압 회로를 거쳐 전압을 올려주는[5]구조로 되어 있다. 물론 중간에 배터리의 과방전, 과충전 방지용 보호 회로가 삽입되어 있다. 일부 고성능 보조배터리 중 배터리 셀이 직렬된 것들도 있으며, 일반적인 보조 배터리들과 반대로 충전시 승압[6], 방전시 강압 회로를 거쳐 출력하는 구조로 되어 있다.배터리 팩의 구조가 복잡해질수록 각각 배터리별 성능차에 따라 배터리 팩 수명과 성능에 문제가 생길 수 있는데, 이를 극복하기위해 공장에서는 성능이 균일한 배터리를 생산하고, 그중에서도 각종 특성값[7]이 거의 일치하는 배터리를 골라내어 한데 묶는 작업을 행한다.
이러한 단순 보조 배터리는 소비전력이 작고[8] 구태여 고성능 배터리를 매칭시킬 필요가 없으므로 구조가 단순하다. 사실병렬 배터리는 각 배터리가 엄청난 특성차를 보인다거나 할정도로 막장 상태만 아니라면 그냥 한데 묶어서 써도 웬만해서는 문제가 생기거나 하지 않는다. 물론 그렇다고 아무 배터리나 한데 묶어도 된다는건 절대 아니다. 같은 제조사의 같은 로트의 배터리를 성능 검증 없이 그냥 묶어주고 쓰면 된다는 의미.
3.1. 잔량 표시 방식
대형 파워 뱅크는 용량 단위로 Wh(전력량)를 사용해서 일반적으로 mAh(전류량)를 사용하는 휴대용 보조배터리와 직관적으로 비교하기 어려워, 전류량에 전압을 곱해 전력량으로 환산해야 대략적으로 비교[9]할 수가 있다. 일반적인 휴대용 보조배터리는 3.7V 리튬 폴리머 배터리를 사용하기 때문에 mAh 수치에 3.7을 곱해준 다음 1000으로 나누면 된다. 가령 일반적인 10000mAh 배터리라면 37Wh가 된다.잔량 표시 방법은 크게 7세그먼트 숫자 표시 방식, LED 램프의 점등 개수나 주기당 점멸 횟수, 또는 색깔 변화로 나눌 수 있다.
- 보통 4개의 LED 램프를 사용하는 일이 많고, 25% 주기로 램프가 켜지거나 꺼진다. 램프 4개가 모두 켜지면 76%(일부 제품은 71%) 이상으로 충전되어 있음을 나타내며, 1개만 켜지면 25%(일부 제품은 20%) 이하의 잔량임을 나타낸다.
- 또한 일부 제품은 잔량이 매우 부족하면(보통 5%[L] 이하) 다 꺼지기 전에 마지막 램프 1개가 깜빡이며 빨리 충전해줄 것을 알려주기도 한다. 숫자 디스플레이를 쓰는 제품은 잔량이 5% 이하로 남으면 디스플레이의 숫자가 빠르게 깜빡이는 것도 있다.[11]
- 램프 3개를 사용하는 제품에서 램프 1개는 0~33%, 2개는 34~66%, 3개는 67~100%를 의미한다.
- 일부 제품은 2색 이상의 LED를 사용하여, 잔량이 매우 부족하거나 보호회로가 작동하면 램프 색이 빨간색으로 변하며 경고하거나 고속 충전 여부를 확인 가능하도록 고속 충전기를 연결하면 평상시와 다른 색으로 잔량을 표시하기도 한다.
- 단일 램프를 사용하는 제품은 주기당 점멸 횟수나 색상으로 잔량을 표시한다. 색상 방식이면 보통 파란색 → 초록색 → 노란색 → 빨간색 순인데, 이는 색맹은 알아보기 어렵다는 단점이 있다.
- 일부 제품은 잔량 표시 목적이 아닌 램프를 가져, 보호회로 작동, 고속/무선충전 여부 등 상태 표시 전용으로 사용하기도 한다.
- 고가인 일부 보조 배터리는 LCD 화면이 설치되어서 숫자로 잔량을 표시하기도 한다. 만약 확실하게 보조 배터리 잔량을 확인하고 싶다면 LCD가 설치된 보조 배터리를 구매하는 게 좋다.
4-LED 모델은 대체로 아래와 같다.
- 방전 모드
| 램프 점등 상태 | 잔량 | 비고 | |
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<colbgcolor=#000> |
4개 켜짐 | 100~76% | |
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3개 켜짐 | 75~51% | |
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2개 켜짐 | 50~26% | |
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1개 켜짐 | 25% 이하 | |
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1개 점멸 | 매우 부족 | 일부 제품 한정. 보통 5% 이하[L]일 때 이와 같이 나타난다. |
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꺼짐 | 잔량 없음 | |
- 충전 모드
| 램프 점등 상태 | 잔량 | |
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<colbgcolor=#000> |
1번 램프 점멸 | 25% 이하 |
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1개 켜짐, 2번 램프 점멸 | 26~50% |
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2개 켜짐, 3번 램프 점멸 | 51~75% |
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3개 켜짐, 4번 램프 점멸 | 76~99% |
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4개 켜짐 | 충전 완료 |
- 그 외
| 램프 점등 상태 | 잔량 | 비고 | |
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4개 점멸 | 보호회로 작동 | 일부 제품 한정 |
3.2. 배터리 성능과 충전 용량
배터리라는 물건이 그렇게 간단한 물건이 아니다. 리튬 계열 배터리는 공칭 전압 3.7 V, 완충 전압 4.24 V[13], 최대 방전 전압 2.8 V[14]인데, 보통 표기하는 용량은 mAh 단위로, 만일 10000 mAh라면 1시간 동안 10000 mA를 뽑아주면 방전된다는 의미(=2.8 V까지 떨어진다.)이다.[15]그런데 실상 휴대폰 등의 전자제품은 리튬 계열 배터리의 특성상 어느 정도의 전압 이하부터는 배터리의 출력 전압이 급격히 떨어지기 시작하거나 출력 가능한 전류가 매우 적어져서 제품을 구동시키기 어려워지므로 실제 최저 전압은 3.x V[16] 수준에서 잡아두게 된다. 즉 3.x~2.8 V까지의 전류는 쓸 수 없게 되고, 이게 용량 뻥튀기로 나타나는 것이다.
게다가 이런 건 외부 배터리팩이다. 즉 3.7V를 5V로 승압해서 USB 포트로 내보내야 하는데, 여기서 전력 손실이 일어난다. 물론 고급 반도체 칩으로 승압하면 효율은 무려 98% 이상씩 나오기도 하지만, 가격이 비싸므로 보통 우리가 IT기기에 사용하는 배터리팩에는 이런 좋은 반도체가 사용된 사례를 보기가 힘들다. 가끔가다 15만 원씩 하는 보조 배터리가 이렇다. 물론 이 정도 가격이면 똑같은 용량의 정품 배터리로 2~3개를 살 수 있기에 합리적인 가격은 아니다.
게다가 USB로 충전하는 스마트폰은 접촉저항, USB 케이블의 저항, 핸드폰이 켜져 있는 동안 충전하면서 소비하는 전력에 의해 효율이 또다시 낮아지게 된다. 그래서 실상 표기된 용량에 비해서 충전이 적게 되는 것이다. [17]
인터넷에는 이 전력 손실이 3.7 V를 5.0 V로 승압하면서 전류가 3.7/5.0 = 74% 비율로 저하하면서 일어난다는 주장이 잘 알려져 있다.( 예시) 심지어 배터리팩 마케팅 업체에서도 그걸 그대로 가져다 쓰고는 하는 일이 발생하고 있는데, 이는 우연히 손실률이 74%와 비슷하게 나온 것뿐으로 실제의 전력 손실은 위에 기술한 것 같이 다른 원인으로 일어난다. 보조배터리로 디바이스를 충전하는 과정에서는 다시 5.0 V에서 4.2 V로 강압하기 때문에 조금 손실이 일어나는 건 맞다.[18] 물론 보조 배터리의 용량을 mAh값으로 표기할 때엔 보통 배터리의 전압인 3.7 V 기준으로 표기하기 때문에 5.0 V 기준으로 보면 74%만큼의 전류밖에 나오지 않는 것이 사실이지만[19] 에너지의 총량은 전압이 상승하기 때문에 그대로 유지된다. 따라서 이는 전력량이 아닌 전류로 용량을 표기하는 배터리팩 용량 표기법에 관련된 문제일 뿐이지 보조 배터리의 '효율'과는 상관이 없다.[20][21]
또한 대륙의 제품들은 아예 대놓고 짝퉁으로 만들어서 실제 표기 용량의 1/10도 안 되는 황당한 용량을 가지기도 한다.[22] 대표적으로 울트라파이어 브랜드. 울트라파이어는 공식 쇼핑몰이 아닌 타 사이트에 유통되는 동일 제품명의 상품들은 다 짝퉁이라고 봐도 무방할 지경...오죽하면 공식 쇼핑몰에 짝퉁 파는 블랙리스트 사이트 목록까지 작성해두었을까...
물론 그렇다고 해서 대륙제가 다 나쁘지는 않다. ATL사의 배터리라던가, 중국으로 인수된 A123사의 배터리는 리튬폴리머, 리튬인산철 배터리의 메이저급에 해당되는 브랜드이다. PISEN은 세계적으로 배터리를 공급하는 대기업이다. 샤오미는 3만 원에 팔 성능 좋은 보조 배터리를 1만 원 가량이라는 충격적인 가격으로 팔고 있다. 미 파워 뱅크 참고.[23]
보통의 리튬 이온 배터리들이 그렇듯이 3년 이상부터는 수명이 급감한다. 5년쯤 쓰면 버리고 바꾸는 게 좋다. 다만 관리 상태에 따라 3년도 안 되어 고장나거나, 반대로 5년 이상 가는 일도 있다. 또한 리튬인산철 배터리를 사용했다면 10년 이상 사용 가능하다.
3.3. 기내반입과 충전 용량
리튬계열 배터리의 폭발가능성은 비행기 탑승에 제약이 된다. 이러한 배터리는 (비행 중 사람이 관여할 수 없는) 수화물로 부칠 수는 없고, 승객이 소지하여 탑승해야 한다. 아울러 용량과 개수에 따라 소지 여부가 또 나뉜다.- 0~100 Wh : 기내 소지 탑승 가능.
- 100~160 Wh : 항공사 문의/허락
- 160~ Wh : 소지 불가
일반적인 리튬 이온 전지는 3.7V의 전압[24]을 가지므로 계산을 하면 27000 mAh 제품까지는 항공사의 허락 없이도 기내반입이 가능하다 볼 수 있다. 계산 공식은 (Wh 용량) = (배터리 셀 전압) × (mAh 용량[25] ÷ 1000)이다.
4. 종류
스마트 디바이스가 보급됨에 따라 비상전원체계로 인기몰이중인 휴대용 배터리팩은 크게 두 종류로 나뉘는데 전지탈착형과 전지내장형, USB 용과 상용공급용이 있다.4.1. 전지형
전지형은 전지에 별도의 단자를 추가하여 보조 배터리처럼 쓰게 만든 방식으로, 전지 자체를 보조 배터리로 활용하는 방식이다. # 크기는 보조배터리 목적으로는 18650, 21700 방식이 대부분이고, AA나 AAA 사이즈 등 다양한 버전도 존재한다. 전지 크기의 특성상 USB-C 타입 하나만 들어 있는 방식이 절대다수다.전지형은 전지 그 자체이기 때문에, 에너지 밀도는 전지탈착형이나 내장형보다 높다. 그런데 전지 하나의 배터리 속도에 의존하기 때문에, 18650 버전이면 5V 1A, 21700 버전이면 5V 2A가 최대 충방전 속도라서 비상용이 아닌 이상 사용하기 힘들 수준이다.
4.2. 전지탈착형
전지탈착형은 보통 일반적인 AA 알카라인 건전지나 니켈-수소, 니켈-카드뮴같은 니켈 계열 충전지, 가끔은 리튬 계열 충전지[26] 등을 사용하여 USB 버스파워를 제공하는 제품군으로 사실 매일 쓰기용보단 비상용에 더 알맞은 제품군이다. 실제로 알카라인 한개나 니켈계 배터리 한 개의 전력량은 우리가 스마트폰에 이용하는 배터리의 1/3~1/4수준이다. 앞서서 설명했지만 여기에 충전 효율이라든가 이것저것 또 따지고 들어가면 실제 충전되는 용량은 더 작아지게 되므로 비상용이 아닌 메인용으로는 활용하기가 사실상 불가능하다. 한때 다이소에서는 3000원에 판매하기도 했다
그럭저럭 좋은 품질의 제품도 있지만 개중에는 AA전지를 네 개 연결해서 6V를 얻은 후 (1.5 x 4) 다이오드를 달아서 역류를 막고 0.7V를 강하시켜[27] USB와 비슷한 전압을 만드는 물건도 있고 건전지는 두 개 쓰지만 중국에서 싸게 제조하느라 심하게 원가절감을 하여 저질 회로를 사용한 제품도 있는데, 이런 제품들은 가격이 싸다고 무심코 구입했다가는...충전되는 속도보다 방전되는 속도가 더 빨라 오히려 활용이 불가능하고 괜한 배터리 용량만 축내는 일이 발생할 수 있다. 저렴하다고 해서 일방적으로 가성비가 좋다는 건 절대 아니다! 가성비도 먼저 제품을 활용 가능한 수준이 되어 주어야 가성비를 따질 만한 가치가 있는 것이다.
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평상시에는 열쇠고리로 쓰다 비상시에 펼쳐서 AA건전지를 연결해 스마트폰을 충전하는 보조배터리도 있다. 핸드폰을 절반 정도 충전할 용량은 된다. 일반 열쇠고리 크기이므로 생존주의자라면 EDC로 나쁘지 않을듯? 제조사나 알리익스프레스, 아마존닷컴 등지에서 싸게 구할 수 있다.
일반적인 보조 배터리 형태이나 내부에 스프링 단자를 사용해 18650, 21700 등 원통형 전지들을 사용자가 탈착할 수 있는 DIY 보조 배터리도 있다. 스폿 용접이나 납땜 도구 없이도 원하는 용량의 보조 배터리를 만들 수 있으며, 배터리가 수명을 다하면 쉽게 교체 가능하다는 장점이 있다. 이 또한 알리익스프레스나 일부 오픈마켓 등지에서 구매 가능하다. 그러나 배터리들이 모두 병렬로 연결되는 구조인 만큼, 배터리간의 전압차가 큰 상태에서 탈착형 보조 배터리에 함께 삽입하면 과열될 수 있으니 주의가 필요하다. 국내에서 일반인 신분으로 구하기 힘든 비보호 배터리(단전지) 대신 보호회로 배터리들을 사용해도 정상 동작한다.
일부 리튬 이온 전지 충전기는 보조 배터리 기능을 지원한다. 평시에는 충전기로 쓰다가 필요할 때 끼워진 배터리에서 전력을 끌어다 USB로 출력하는 방식이다. 다만 충전 단자가 여러 개인 제품들은 흔히 일부 충전 단자만 방전이 가능하도록 설계되므로 사용 전 확인이 필요하다.
4.3. 내장형
대표적인 내장형 보조배터리 중 하나인 샤오미 10,000mAh (2016년 버전)
내장형은 리튬 이온 배터리를 묶어서 제작한다. 사진에 나왔듯이, USB 포트 여러개를 달고 나오며, 기술이 발전함에 따라 과거와는 다르게 2A, 3A 출력을 지원하기도 하며, 퀄컴 퀵차지를 지원하는 모델들도 있다. 2012년에는 5,200mAh 정도면 그 당시 핸드폰 배터리의 3배를 상회했으나, 스마트폰들도 발전을 하며 배터리 용량이 늘어나고 내장형이 많아져 최근에는 10,000mAh, 20,000mAh, 초대용량으로는 100,000mAh(100Ah)[28]의 휴대용 배터리도 나온다[29]. 샤오미의 주도로 1~2만mAh 용량의 가격 또한 2020년 이후 기준 2~3만원대 수준으로 끌어 내려져 많은 사람들이 소유하게 되었다.
캠핑용으로 쓰이는 대용량은 기본적으로 수백 Ah의 대용량을 가지며, 220V 콘센트와 시거잭이 내장되어 있는 데다 여러개의 배터리 셀을 직병렬하여 12 또는 24V를 출력하는 일이 흔하다. 충전은 고전류 DC 단자(XT90 등)나 220V를 직결하여 사용한다. MPPT[30]를 지원하여 태양전지를 연결할 수 있는 제품도 있다. 또한 이쪽은 일반 리튬 이온 배터리 대신 리튬인산철 배터리를 흔히 사용한다. 무게는 보통 수십 kg으로 휴대성은 매우 떨어지지만, 차량 혹은 캠핑장에서 반고정형으로 사용하며 바퀴가 달린 것들도 있기에 큰 문제는 없는 편이다. 참고로 차량 배터리와 전압은 비슷하나 일반적인 캠핑용 파워 뱅크를 자동차 점프용으로 사용하면 큰일난다. 시동시 수백 A의 대전류가 흘러 보호회로 등 구성 부품이 고장날 위험성이 있기 때문이다. 이러한 목적으로는 반드시 점프 기능이 있는 제품을 사용해야 한다.
캠핑용보다 고용량 및 고출력의 제품들도 존재하는데, 이들은 실외 작업 현장에서 발전기 대용으로 사용하거나, 태양광 발전용 축전지 혹은 비상전원용 UPS로 사용할 수 있다. 배터리 팩 전압이 48V 이상일 수도 있으며, 여러개를 연결하여 최대 합계 용량을 늘릴 수 있는 제품도 있다.
배터리 시장이 커짐에 따라 경쟁이 치열해지며 차별화를 위해 다양한 기능을 가진 제품들이 나오기 시작했다. 그 예로 USB PD 입출력, LCD 창을 이용한 잔량 및 상태 표시, 원통형 전지 대신 리튬 폴리머를 이용해 얇은 두께, 18650보다 큰 원통형 전지[31]를 이용, 금속 외장, 무선 충전이 있다.
그 외에도 추가적인 차별화를 위해 특수 기능들을 가진 제품들도 있다. 자동차 배터리 점프, 220V 플러그를 통한 직접 충전, LED 손전등, 자체 태양전지 등이 있다.
차량용 블랙박스를 위한 보조 배터리 또한 존재한다. 블랙박스를 차량 배터리에 직결하면 주차시 방전될 우려가 있지만, 블랙박스용 보조 배터리에 연결시키면 보조 배터리가 대신 방전되며 완전 방전으로 인한 비가역적 손상을 입기 전에 BMS가 전원을 차단한다. 블랙박스 제조사에서 같이 판매하는 것들도 있으며, 이런 제품들은 보통 자사의 블랙박스와 호환되게 만들어서 블랙박스쪽에서 보조배터리 잔량을 인식하고 자동으로 절전모드로 전환해준다거나 하는 부가기능이 붙기도 한다. 또한 보조배터리에 의한 차량화재가 이슈가 되어서 2020년대 전후로 블랙박스용 보조배터리라고 나오는 물건은 보통 NCM배터리보다 화재 우려가 적은 LFP배터리이다.
4.3.1. 일회용품
이제는 일회용 내장형 배터리도 나왔다. CU, GS25 등지에서 판매되고 있으며, 3000~4000원대 내외의 저렴한 가격[32]이라 비상시 휴대폰 충전이 가능하다. 다만 일회용품이라는 점도 그렇고, 일반인은 배터리 자체의 용량을 알 방법이 없으니[33]비상용 외에는 쓸모가 없는 편. 게다가 충전 속도가 매우 느리며, 사용 후 폐기를 전제로 만들었으므로 사용이 끝나면 배터리가 0V로 방전되어 다시 사용할 수 없도록 설계된 제품들도 있다. 관련 지식이 있다면 충전식으로 개조하는 것도 가능하다.5. DIY 제작/수리
참고로 컨버터 하나와 구형 스마트폰으로 보조 배터리 비슷한 것(?)을 만들 수 있다. 스마트폰은 네트워크가 연결되지 않으면 의외로 대기시간[34]은 긴 편이므로[35] USB OTG용 변환 컨버터를 이용하여 사용 중인 휴대폰과 구형 휴대폰을 직접 연결해주면 호스트로 동작하는 쪽이 보조 배터리로서 동작하게 된다. 물론 전류 제약이 있어 충전속도가 빠르지는 않으므로 충전중인 휴대폰을 사용하면 여전히 충전속도보다 배터리가 다는 속도가 더 빠를 수 있다. 그런가 하면 LG G5는 아예 충전용 배터리 크래들을 외장 배터리처럼 쓸 수 있다. 하지만 효율이 영 떨어져서 좋지 못하다. 비상용으로 쓸 수 있다는 것에 의의를 두자.또한 집에 많이 남아도는 구형 배터리를 이용해서 보조 배터리를 자작할 수도 있다. 준비물은 아래와 같다.
* 승압 회로(배터리팩에서 뜯어내거나 모듈 형태로 1000~5000원 정도의 가격에 판매한다.)
* 구형 배터리 또는 배터리 셀
* 전극 테스트기
* 납땜용 공구(납땜 없이 직접 단단하게 연결해도 되나 접촉 불량시 효율이 떨어질 수 있다.)
* 구형 배터리 또는 배터리 셀
* 전극 테스트기
* 납땜용 공구(납땜 없이 직접 단단하게 연결해도 되나 접촉 불량시 효율이 떨어질 수 있다.)
방법은 아래와 같다.
1. 전극 테스트기로 배터리의 전극을 확인한다.
1. 배터리의 +단자와 -단자를 승압회로의 +단자와 -단자에 납땜하여 연결한다.(병렬 연결 가능. 이론적으로는 BMS덕분에 다른 종류의 배터리를 병렬로 연결해도 풀충전 한번 해 주면 전하가 고르게 분배된다.)
1. 케이스 등으로 외부를 감싸 사용하면 끝.
1. 배터리의 +단자와 -단자를 승압회로의 +단자와 -단자에 납땜하여 연결한다.(병렬 연결 가능. 이론적으로는 BMS덕분에 다른 종류의 배터리를 병렬로 연결해도 풀충전 한번 해 주면 전하가 고르게 분배된다.)
1. 케이스 등으로 외부를 감싸 사용하면 끝.
그리고 아파트 분리수거장의 폐건전지 수거함을 보면 버려진 보조 배터리가 몇 개씩 있을 것이다. 내장된 충전케이블이나 USB 단자가 맛이 가서 버리면 뚜껑만 따서 해당 부품을 납땜으로 교체하면 다시 사용할 수 있고, 배터리 셀과 내부 회로기판이랑 연결된 케이블이 끊어져도 납땜으로 간단하게 연결 가능하다. 배터리 셀이 부풀은 제품은 내부 회로기판만 추출 후 셀은 다시 버리면 그만이다. 배터리 셀이 부풀지 않을 때에도 성능이 열화된 일이 흔하므로 기존 셀을 재사용하려 한다면 배터리 용량 테스터기를 사용하여 용량을 확인하고, 완충 또는 밸런싱 후 방치하였을 때 자연 방전되는 배터리는 버리는 것이 권장된다. 같이 병렬하였을 때 다른 멀쩡한 배터리들까지 방전시킬 수 있기 때문이다. 기판 자체가 수리하기 어려울 정도로 고장이 났다면 보조배터리 회로 모듈을 사용하여 교체할 수 있다. 또한 필요에 따라 마이크로 5핀 USB를 USB-C로 교체한다던지, 고속 충전을 지원하는 회로 모듈로 변경한다던지 하는 업그레이드를 시킬 수 있다.
위 방법은 비싼 보조배터리를 살 필요 없이 자유롭게 용량을 늘릴 수 있고 원래 쓰던 것을 유지보수를 하게되어 친환경적이고 경제적일 수 있다. 단 리튬이온 셀을 사용하면, 납땜시의 고온은 배터리를 손상시키기 쉬워(잘못 다루면 구멍이 나면서 불꽃이 일어난다.) 스폿 용접(SPOT 용접)을 하게 되는데, 이런 것을 할 수 있는 장비가 없다면 납땜을 직접 하는 것 보다는 배터리 소켓을 사용하는 것이 낫다. 부득이하게 납땜을 해야 한다면 접촉 면적이 넓은 인두팁을 사용하여 순간적으로 납땜해야 배터리의 과열을 막을 수 있다. 특히 녹는점이 높은 무연납은 사용하지 않는 것이 권장되며, 유연납이나 비스무트 납처럼 녹는점이 낮은 땜납을 사용하면 작업시 배터리로 전달되는 열을 줄일 수 있다.
하지만 자작이나 수리를 해 보면 할만한 것이 못됨을 알 수 있다. 특히 주요 재료인 리튬 이온 전지를 신품으로 구매할 때[36] 원가가 기성 보조 배터리를 능가, 가성비가 극히 떨어진다. 배터리팩에서 뜯어낸 승압회로에 배터리를 연결하면 원래 팩의 전류와 너무 차이나는 배터리를 장착할 때 제 성능이 안 나오거나 발열 등의 문제가 생길 수 있다. 특히 사용된 구형 배터리는 각각의 내부저항 편차 때문에 그냥 병렬연결시 상호 충방전을 반복하므로 효율이 떨어진다. 그리고 아파트 분리수거장 등에서 주워온 보조 배터리도 원래 썼던 사람이 어떻게 썼을 지 장담할 수 없으며 만약 주워온다해도 뚜껑을 따는 것도 힘들고[37] 뚜껑을 따다가 배터리 셀에 손상이라도 간다면 폭발의 위험도 있다. 힘들게 뚜껑을 따서 납땜 등의 조치를 취하더라도 내부 회로기판이 맛이 가버리면 헛수고가 되어버린다.
또한 국내에서는 전안법으로 인해 배터리 교체 및 자작에 사용되는 비보호 리튬 이온 배터리 셀(단전지)을 일반인이 구매하는 것이 불가능하다. 구매하려면 사업자 등록증을 제출하고 용도까지 설명해야 하는데, 이는 공업용 화학약품 구매시와 비슷한 수준의 절차이다. 따라서 다른 배터리 팩(회로만 고장난 보조배터리, 보호회로 배터리 등)이나 배터리를 포함하는 전자기기를 분해해서 단전지를 얻어야 한다. 다만 소량을 해외 직구하는 것은 가능하다.
그냥 샤오미 미뱅크 하나 사는 게 속 편하다. 아니면 자작용 보조배터리 케이스(모든 것이 완성되어 있고 소켓에 배터리만 넣으면 끝나는)를 쓰던가. 배터리팩을 자작할 때 대부분 시중에서 구하기 힘든 대용량(18650 셀 20~50개 정도 연결하여 캠핑용으로 쓰는), 시중에서 찾기 힘든 다기능/ 특수 기능 포함, 또는 상용 배터리팩이 맞지 않는 기기(주로 자작품)의 맞춤형 배터리를 만든다. 휴대기기 충전용 소형은 그냥 기성품 사는 편이 낫다.
자작 보조 배터리를 비롯한 배터리 팩 자작에 대한 자세한 내용 및 주의사항은 배터리 팩/DIY 문서를 참조하자.
18650 등의 규격 배터리를 끼워서 완성할 수 있는 DIY 배터리 케이스도 존재한다. 이쪽은 배터리용 회로가 미리 되어 있어 따로 구매하거나 준비한 배터리를 장착하기만 하면 완성. 이쪽도 기능이 많은 일이 많다. 주의할 점은 서로 충전량 차이가 큰 2개 이상의 배터리를 한 DIY 배터리 케이스에 꽂지 말아야 한다는 것이다. 배터리 사이에 큰 전류가 흘러 과열될 수 있다. 그러나 오히려 이 점을 응용하여 충전량 차이가 크지 않은 배터리들의 자연 밸런싱을 위해 DIY 배터리 케이스를 이용하기도 한다.
국내에서 자작 또는 개조된 보조 배터리를 타인에게 판매/양도/대여하는 것은 전안법에 의해 불법이다. KC 미인증 제품이기 때문이다. 따라서 개인적인 용도로만 활용해야 한다. 참고로 KC 인증을 받으려면 수백~수천만 원의 비용뿐 아니라 여러개의 동일한 샘플 제품과 사업자 등록증까지 필요한데, 단순 개인 자작품에 이러한 비용을 들이는 것은 매우 비현실적이다.
자작 보조 배터리와 관련하여 주의할 점이 하나 더 있는데, 바로 비행기에 가지고 타지 말아야 한다는 것이다. 물론 이론적으로는 최대 160Wh(약 43000mAh)의 배터리까지 가지고 탈 수 있지만, 자작인 만큼 용량 확인도 어려울 뿐더러 어설프게 만들면 문제를 일으킬 가능성도 있기 때문이다. 또한 해외로 가지고 나가는 데 성공하여도 보조 배터리의 기내반입에 대해 엄격한 국가에 방문한다면 보안검색에서 압수당할 우려도 있다.[38]
여담으로 어느 중국[39] 사람이 초대형 보조 배터리를 만들었는데 많은 콘센트를 가지고 있고 용량이 무려 2700만 mAh(27 kAh)으로 휴대폰을 넘어 TV나 세탁기도 밖에서 작동할 수 있고 집에서 정전 시의 UPS로 사용할 수도 있다. 물론 용량이 큰 만큼 크기도 매우 커서 끌고 다녀야 하는 만큼 휴대성이 없지만... #
6. 기타
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외장 배터리는 비상시는 물론 일반적인 상황에서도 사용할 수 있다. 보조 배터리가 없을 때보다 전자기기의 지속 시간을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라, 필요시 배터리가 없는 제품을 가동할 수도 있기 때문이다. 만약 배터리가 0%에 다다르거나 갑자기
정전이 되었거나 할 때에는 더더욱 절실해지는 물건.
이 상태에서 보조 배터리 잔량까지 0%면 헬게이트 직행이니 틈만 나면 무조건 완충하는 습관을 가지도록 하자.
- 그리고 가정에서도 의외로 쓸모 있는데, VR HMD처럼 선의 제약을 덜 받아야 하는 상황에서도 유용하고, 콘센트의 위치 제한 없이 일정량의 전기를 휴대용 기기에 공급 가능하다는 점이 상당히 큰 장점이다.
- 스마트폰이나 태블릿 등 휴대용 기기에 내장된 배터리의 수명을 연장시켜주기도 한다. 보조 배터리가 있으면 외출했을 때도 적정량을 충전시켜 방전을 방지해 둘 수 있다. 물론 보조배터리가 잔량 부족과 수명 단축을 대신 겪겠지만, 통상 보조배터리를 새로 구입하는 것이 휴대폰 정품 배터리 교체보다 저렴하다.[40]
- 휴대할 때는 주의할 점이 있다. 되도록 주머니나 핸드백 안에 그냥 집어넣지 않아야 한다. 머리핀이나 동전 등이 단자에 접촉하면 합선이 일어날 가능성이 있다. 물론 KC 인증이 된 배터리는 자체적으로 보호회로가 있어서 마그네틱 케이블과 같은 합선은 쉽게 일어나지 않는다. 하지만 조심한다고 잃는 것은 없으니 케이스를 사용하도록 하자. 그리고 케이블을 배터리 충전용과 방전용(즉 전자기기 충전용) 단자에 양쪽으로 순환시켜 연결하는 것도 절대 하지 말자. 이것이 다름 아닌 단락, 즉 합선이다. 자체 방전되어 배터리 사용이 불가능해지며 심하면 화재의 위험도 있다[41]. 일부 보조배터리는 이를 막기 위해 순환이 감지되면 보호회로가 작동하거나, 충전시에는 출력에 락을 거는 일도 있다.
- 2010년대 들어서 대한민국에도 캠핑 문화가 널리 퍼지면서 캠핑용의 대형 휴대용 외장배터리 역시 등장했는데 이 역시 파워뱅크라고 한다. 기본적으로 가족단위 캠핑이 메인이었던 초기에는 전기와 수도가 공급되는 캠핑장이 주류였던 반면 캠핑인구가 늘면서 더 한적하거나 자신의 마음에 맞는곳에서 짐을 푸는 차박이나 기간이 좀 짧은 장박 수요가 늘고, 당연히 캠핑장소에서 최소한의 전기 사용을 위한 캠핑용 파워뱅크의 수요도 늘어나고 있는 중. 다수의 전자기기, 가전제품을 운용하는 용도[42]상 모바일 기기용 보조배터리에 비하면 압도적인 크기와 무게를 가지지만 이런 캠핑용 파워뱅크는 주로 차에 싣고 다니기 때문에 큰 문제는 없다고 한다. 그리고 코로나19 당시에도 가게 입구에 체크인용 QR코드 리더기에 전원을 공급할 목적으로 자영업자들이 구입한 품목이었다.[43] 물론 코로나19 방역 정책 완화로 QR코드 체크인이 폐지되면서 이러한 용도의 수요는 뚝 떨어졌지만 테이블 오더 단말기[44]가 급속도로 보급되기 시작하면서 제 2의 부흥기를 맞았다. 모든 테이블에 전기를 사용하는 인덕션같은 장비가 있거나, 아예 매장 공사시 콘센트를 자리마다 설치하지 않은 이상 자리마다 멀티탭을 끌어오거나 콘센트를 새로 설치하기는 어렵기 때문.
- 소니에서 출시한 패블릿 스마트폰인 엑스페리아 Z 울트라는 핸드폰 케이스 속에 외장 배터리와 터치펜이 내장된 파워 케이스라는 이름으로 소니에서 공식 발매되는 케이스가 있다. 웬만해서는 보조 배터리 안들고다녀도 파워 케이스 + 스마트폰 조합으로 하루종일 사용할 수 있을 정도. 플립커버 케이스, 겉면은 가죽.(배터리는 내장형) 단점으로는 유일하게 엑스페리아 Z 울트라 기종만 사용 가능, 터치펜이 생각보다 잘 안뽑히는데 구조상 터치펜만 따로 빠져서 도망갈 수도 있는 구조. 무엇보다 엑스페리아 Z 울트라 자체가 엄청 큰데, 파워 케이스까지 끼우면 정말 무지막지하게 커진다. 일반 바지 주머니에 휴대는 아주 부담스럽다.
- 2014년에 중국 회사인 샤오미에서 미 파워 뱅크를 내놓았는데 10400mAh짜리 배터리를 69위안[45]이라는 혁신적인 가격과 Apple스러운 디자인을 가진 알루미늄 외장으로 만들어져 충격을 안겨 주었다. 실수로 만들어진 대륙의 명기라는 별명을 받을 정도. 참고로 제품 생산 초기에 삼성, LG의 배터리 셀을 사용하다 어느순간 리센이라는 중국기업에서 제작한 배터리셀도 함께 사용하고 있다.[46][47]
- 리튬 배터리의 발화, 폭발 문제가 이슈가 되기 시작하면서 항공사의 리튬 배터리 선적 규정이 강화됨에 따라, 비행기 여행 시 보조 배터리는 수하물로 부치는 게 아니라 핸드캐리로 가지고 타야 하며, 용량에도 제한을 두는 일이 많다. 아무 생각없이 수하물로 부치고 비행기를 탔다가 배터리를 영영 잃어버리는 사태가 발생할 수 있으니[48] 반드시 주의해야 한다. 그리고 중국 입국시 리튬 배터리 용량이 확인되지 않는다면 보안검색에서 상당시간이 소요되거나 압수당할 수 있으니 유의하자. 까놓고 말해서 중국 공항에서는 그냥 미 파워 뱅크, 화웨이, ZMI 등의 중국회사 정품 배터리를 가지고 다녀야 편하다. 까다로운 중국 공항 검색대의 규정을 고려해서 그런지, 중국회사 제품에는 전부 다 배터리 내용이 아주 상세하게 기재되어 있다. 개수 제한도 있으니 여행국가에 따라 잘 알아보자. 우리나라도 개수 제한이 있다. 여분 리튬이온배터리(100Wh~160Wh)가 2개 이상일 땐 항공사 승인이 필요하다.
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사용을 거듭하여 용량이 팍 줄어든 배터리라도 저전력
LED나
라디오 정도는 얼마든지 거뜬하게 사용할 수 있다. 폐기되는 노트북/휴대폰 배터리를 빈궁한 제3세계에
태양전지와 함께 조명용 배터리로 제공하는 사업이 있을 정도. 보조배터리 또한 마찬가지로, 용량이 줄어들어도 망가지지만 않았다면 LED손전등/랜턴, USB선풍기, 라디오, USB모기향, 가습기 등 다양한 기기의 전력원으로 전용해 마르고 닳을 때까지 쓸 수 있다.
이렇게 되는 이유인즉 리튬 이온 배터리는 사용을 거듭할수록 내부저항이 증가하는데 그 결과 용량의 줄어듦도 있지만 그보다 순간 최대 방전량의 줄어듦이 더 커진다.[49] 따라서 1A로 방전시 20분도 간당간당한데 0.1A로 방전하면 200분이 아니라 10시간 넘게도 버티는 일이 생긴다. 특히 노트북의 전원품질[50]을 위해 어느 정도 수명이 남은 배터리라도 기준에 미달하면 보호회로에서 배터리 교체 경고를 알리므로 안정성이 중요한 비즈니스 환경에서는 즉시 교체한다. 제조사 스펙상의 수명이 다했을 때[51]도 언급한 대로 소량 방전 시에는 충분히 사용 가능한데 노트북 내부의 셀은 수명이 다하지 않았어도 교체하는 일이 많아 USB 랜턴류는 충분히 사용할 수 있다. 그런데 충전할 때 열이 많이 발생하므로 충전 또한 낮은 전류로 해야되므로 충전시간이 길어지는 불편함은 있다. 또한 충전효율도 떨어진다. 하지만 제3세계에선 흔히 전력인프라가 형편이 없어서 본문 내용처럼 태양전지를 이용한 충전이라면 낮은 전류 장시간 충전일 수밖에 없어 문제 없다.[52]
- 저전력 기기는 충전이 안 될 수도 있다. 블루투스 이어폰이나 손목 밴드처럼 작은 용량의 배터리를 사용해 저전력으로 작동하는 기계는 두 가지 이유로 충전이 어려운데, 첫째로 배터리 용량이 적어 충분히 충전되지 않았는데도 불구하고 보조배터리가 완충으로 인식해 자체적으로 충전을 중단한다. 두 번째 이유로는 본래 보조배터리가 최소 스마트폰, 크게는 태블릿이나 나아가서는 노트북도 충전할 수 있도록 고전압을 내다 보니 약한 전류로 충전을 해 줘야 하는 작은 기기에는 큰 부담을 주어 성능 저하를 불러온다.[53] 따라서 작은 기기는 동봉된 충전기를 사용하거나 저전압 저전류로 충전을 해주는 PC에 연결해 충전하는 것이 좋다. 그렇지만 이러한 기기의 보급률이 높아지면서, 요즘은 저전력 충전을 지원하는 보조배터리도 많이 출시되고 있으므로 가능하면 기능을 잘 보고 최신형 제품을 사용하는 것이 좋다.
- 과거 서울도시철도에서는 지하철 역에서 보조 배터리를 무료로 대여해주는 '해피스팟' 사업을 벌이기도 했다. 이용률도 나쁘지 않았고 배터리 반납율도 거의 100%에 가까워서 사업 자체는 그럭저럭 잘 진행되었지만, 실제 수익원인 광고 사업이 생각보다 잘 되지 않아서 결국 누적되는 적자에 사업을 중단했다. 현재는 이 보조배터리 사업을 모바일타워라는 브랜드에서 진행하고 있는데, 운영하고 있는 역은 한국철도공사에서 운영하는 역 위주로 되어 있다. 서울의 범위에 한정되지 않고 전국 각지의 주요 철도역[54]에서 서비스하고 있다. 물론 여기에 해당하지 않아도 영업하는 곳이 있기는 있다. 서울교통공사 1, 2, 3, 4 호선 구간에서는 디지털 안내기로 교체하여 옆에 추가로 무선충전 패드를 비치해놨다. 현재 인천교통공사 내의 모든 역에서 보조배터리 대여 서비스를 진행하고 있으며, 세븐일레븐 일부 대리점에서도 전국범위의 보조배터리 대여 서비스를 진행하고 있으므로 관련 어플을 설치하여 이용하면 된다.
- 싸구려 제품, 특히 KC인증 등 안전인증이 없는 제품은 사지 않는 게 좋다. 금방 고장나며 폭발 가능성도 높은 편이다. 출력 전압이 불안정하여 충전중인 기기에도 악영향을 끼칠 수 있다. 또한 별도의 선이 아닌 아예 자체 내장되어 어댑터만 끼면 되는 기기가 대부분이라 주머니에 넣고 충전할 시 이동 중 비틀림으로 인하여 단자가 고장나거나 자체 연결선이 끊어지기 쉬워 가성비도 나쁘다.
- 부풀어오름( 배터리 스웰링) 현상이 일어날 때 사용하지 말아야 하며, 심하게 부풀면 폭발의 위험이 있으니 되도록 맨손으로 만지지 않고 안전한 곳에 보관하거나 즉시 폐기해야 한다. 물론 이게 조금씩 진행될 정도라면 대놓고 배터리 수명이 줄거나 밤새 꽂아둬도 충전이 잘 안되거나 하기 때문에 버릴 시점을 판단하기는 매우 쉽다.
- 해외 배송으로 주문하는 보조 배터리는 주먹만한 크기에 20000mAh 이상이나 되는 소형 대용량 보조 배터리도 있다. 다만 용량에 비해 지나치게 크기가 작거나 가격이 싸다면 다 중국산 뻥스펙이라고 보면 된다. 다 고만고만한 회사의 셀을 사다가 만드는건데, 남들보다 부피도 작고 용량은 크면서 저렴한 셀을 파는 회사는 없다. 전고체 전지 등 신기술이 상용화되지 않는 한 카드형 보조배터리는 5000mAh, 스마트폰만한 크기의 보조배터리는 10000mAh, 18650 배터리를 사용하는 보조배터리는 배터리 개수 x 3600mAh 정도가 최대 용량이다.
- 옛날보다 휴대폰 자체의 배터리 용량도 늘고 무선 충전 또는 충전이 가능한 곳도 많아졌으며, 무엇보다도 AP가 저전력으로 만들면서 최신폰은 게임 등 배터리를 많이 잡아먹는 앱을 실행시키지 않으면 충전 없이도 하루 종일 사용할 수 있게 되었다. 그래서 굳이 무게도 많이 나가고 가방 안에서 공간만 차지하는 보조배터리를 들고 다닐 필요가 줄어들면서 스마트폰이 한창 보급되기 시작하던 시기에 대비해 5000~20000mAh급 수요가 많이 줄어들었다. 그래서 최근에는 휴대폰용이 아닌 PD충전을 지원하는 노트북 충전이나 캠핑에 사용할 목적으로 대용량 보조배터리가 많이 나오는 추세이며, 휴대폰용도 휴대성을 개선하기 위해 빨판이 달려 있거나 무선충전을 지원하는 등의 제품이 많이 나온다. 다만 대용량 보조배터리는 기내반입 제한을 초과할 수 있으므로 해외에서 쓸 목적으로 구매한다면 미리 기내반입제한을 확인하는 것이 좋다.
- 보조 배터리를 이용하면 해킹칩이 내장된 충전기나 USB 케이블로부터 기기를 보호할 수 있다. 공항, 카페, 음식점 등 공공장소에서 제공하는 충전기나 케이블로는 보조 배터리만 충전시키고, 보조 배터리에 출처가 확실한 케이블을 사용하여 기기를 충전하면 된다.
- 충전식 손난로, 무선 선풍기, 캠핑용 랜턴 등 고용량의 배터리를 가진 전자제품에서 편의를 위해 보조 배터리 기능을 지원하는 일도 있다. 내부 배터리의 전력을 USB 포트 등으로 출력할 수 있는 구조이다.
- 일반적으로 완충된 보조 배터리는 방전된 휴대폰을 100% 충전시킬 수 있을 정도로 큰 용량을 가지지 않은 일이 많다. 즉 휴대폰의 배터리 용량이 보조 배터리의 배터리 용량보다는 크다.
- 분리형 휴대폰이 대중적이었던 시절에는 분리형 휴대폰을 구입할 때 배터리를 2개 제공하였는데, 여분의 배터리를 보조 배터리라고 부르기도 하였다.
7. 관련 문서
7.1. 문서가 있는 보조배터리 브랜드
[1]
리튬 계열 배터리는 니켈 계열 배터리와 충전 방전 특성이 달라서, 과충전이나 과방전 시 배터리가 아예 망가지며, 심하면 폭발이나 화재로 이어진다. 뉴스에 종종 나오는 배터리 폭발이 그 예시 중 하나.
[2]
납작한 모양새가 껌을 닮았다고 이런 별명이 붙었다.
[3]
1980년대 초반에는 본체에 직접 연결하는 방식이 아닌, 말 그대로 외부 배터리 팩을 유선으로 연결하는 형태였는데 C 혹은 D 사이즈의 배터리 2개가 수납되는 배터리 팩을 허리에 차고 거기에서 유선으로 전원을 본체에 따로 공급받는 방식이었다.
[4]
디자인 및 방진, 방수 분야나 제품의 안정성과 안전성, 그리고 휴대폰 제조사의 수익성 면에서 훨씬 이득이기 때문이다. 내장형 배터리 전자제품은 소비자 개인이 직접 배터리를 교체하기가 어려운 데다, 배터리 수명이 소비자가 직접 체감할 만큼 줄어드는 시점은 보통 무상 AS 기간이 지나게 되므로 소비자들은 아예 새로운 단말기를 사거나, 배터리 교체를 하기 위해 AS 비용을 내야 한다. 이런 식으로 추가 이익을 낼 수 있는 내장형 배터리 제품은 제조사에게 큰 장점이 된다.
[5]
일반적인 3.7V 배터리로는 전압이 낮아서 디바이스에 직접 연결 시 충전이 되지 않는다. 이를 충전기와 동일한 전압인 5V로 올려주는
부스트 컨버터 회로를 달아서 강제로 전기를 먹여주는 것이다.
[6]
USB-PD나
고속 충전 기능을 사용하여 내부적인 승압 과정을 생략하기도 한다.
[7]
연속적으로 전기를 뽑을 수 있는 능력, 낮은 온도에서의 신뢰도, 높은 온도에서의 신뢰도, 전기를 뽑아먹을 때 전압이 떨어지는 정도 등의 특성.
[8]
어차피 수십 와트라 해봐야 전기자전거, 노트북, 캠핑용 파워팩의 절반~수백분의 1수준이다.
[9]
전지의 재질이나 출력량/방식 등으로 차이가 크게 발생하기 때문에 완벽하게 비교하기는 어렵다.
[L]
제품에 따라서 10%나 3%인 것도 있다.
[11]
예: 로모스 PEA40, 스피디 SPE-PA10DPQ 등.
[L]
[13]
고용량 배터리는 4.35 V. 보통 스마트폰에 이용되는 배터리는 4.2 V에서 충전이 완료되기보다 4.35 V에서 충전이 완료되는 것들이 있다.
[14]
방전 한계 2.6 V이 이하로 전압이 떨어지면 배터리에 크리티컬한 데미지가 들어가서 영구적인 용량 감소, 특성 변화, 성능 감소의 주 원인이 된다. 하지만 그전에 3~2.7 V 정도만 돼도 보호회로가 전력을 끊어버려서 배터리를 잠가버리므로 보통 그 지경까지 진행되는 일은 극히 드물다.
[15]
여기서 주의해야 할 것이 10000mAh가 이론적으로는 1시간 동안 10000mA인데 배터리의 종류에 따라 과방전 현상으로 1시간은 커녕 10분도 간당간당한 일이 많다. 과거 Ni-Cd 계열 배터리가 특히 그러한데 1000mAh라고 해서 1000mA를 한시간동안 뽑아 쓸 수는 없다. 100mA로 10시간 뽑아 쓸 수는 있어 1000mAh가 되는 것이다. 이 점은 2차전지의 종류 및 제조사의 제품군에 따라 다르니 해당 제품의 데이터시트를 참고하기 바란다.
[16]
저전압 꼼수를 쓰는
LG G2는 3.35 V. 타 휴대폰들은 3.6~3.8 V를 사용한다.
[17]
3.7 V를 5.0 V로 변환할 때 스위칭 회로를 사용하게 되는데, 이때 회로에서 자체적으로 전력을 소비해버리게 되고 결론적으로 아주 좋은 회로를 썼을 때 기준으로 최종적인 배터리 용량의 90% 이상을 활용할 수 있다는 의미이다. 심지어 강압 시에도 강압 회로에서 회로가 자체적으로 전력을 소비해 버린다. 이러나 저러나 효율은 절대 100%가 될 수 없다보니 실제 표기 용량보다 충전되는 양은 더 적어질 수밖에 없는 것이다.
[18]
손실이 2번 발생한다. 보조 배터리에서 전압을 올릴 때 반도체에서 손실이 일어나고, 휴대폰의 충전회로에서 다시 전압을 낮출 때 손실이 일어나기 때문이다. 보조배터리에 고급 컨버터가 사용된다면 손실률은 작아진다.
[19]
간혹 배터리에서 나오는 전기는 직류전기인데 어떻게 전압이 바뀌는지 의구심을 품을 수도 있는데, 직류 전기의 전압을 바꾸는 방법은 2가지로, 직류를 반도체를 통해 교류로 바꾸어(보통 고주파 발진시킨다.) 변압기로 보내고, 이 변압기에서 전압의 크기를 바꾼 다음 변압기에서 나오는 교류를 또다시 브릿지 정류회로를 통해 직류로 변환하여 최종적으로 스마트폰으로 보내는 방법이 있고, 다른 방법은 인덕터(코일)의 역기전력을 통해 전압을 바꾸는 방법이 있는데, 코일에 전력을 가해주었다 순간적으로 전력을 끊으면 자기력선속에 급격한 변화가 생기며 코일에서 자기력선속의 반대방향으로 전류가 흐르게 되는데, 이때 발생하는 전압이 굉장히 높다. 따라서 코일에 전류를 흘렀다 끊었다 하는 주기를 반도체를 통해 조절하여 전압을 올리거나 내릴 수 있게 된다.(스탭업/ 다운 컨버터라고 한다.) 변압기는 크기가 크기 때문에 보조배터리에서는 후자의 방법을 사용하고, 전자는 컴퓨터의 파워(SMPS) 등에 사용된다.
[20]
고등학교 물리1 과정을 이수하면 변압기 파트에서 변압기 내부의 전력손실을 제외 했을 때 공급전압과 출력전압의 비에 상관 없이 전력은 항상 유지된다는 걸 알 수 있을 것이다. 반도체에서의 열 에너지를 통한 손실을 제외한다면 최종적으로 보조배터리가 보내는 전력과 스마트폰 배터리가 받는 전력은 동일하다. 따라서 발열이 작은 보조배터리일수록 반도체에서 손실되는 전력이 적어 같은 용량일 때 스마트폰을 더 많이 충전할 수 있다.
[21]
물론 이 법을 악용해 전압을 과도하게 낮춰 전류량을 뻥튀기해 좋은 배터리인것처럼 판매하는 업체들이 있어서 문제지만...
[22]
짝퉁 보조 배터리 내부에 보면 배터리 중 몇개는 진짜고 나머지는 모래가 들어간 가짜 배터리가 있으며 회로도 절반이나 된다. 일명 모래로 무게를 맞추는 것이라고 생각하면 된다.
[23]
다만 이쪽은 샤오미가 직접 배터리를 개발하지 않고, LG, 삼성 등 다른 곳에서 배터리를 대량으로 싸게 떼와서 싸게 파는 수준이라 중국제 배터리를 옹호하기는 힘들다.
[24]
휴대용 보조배터리엔 흔치 않으나 리튬인산철 배터리이면 전압을 3.2V로 하여 계산하면 된다.
[25]
mAh가 아닌 Ah 용량이면 1000으로 나누지 않고 바로 전압과 곱하면 된다.
[26]
이럴 땐 해당 충전지의 충전 기능이 주 기능이며 덤으로 보조배터리 기능을 제공하는 일이 많다.
[27]
일반적으로 다이오드의 순방향 바이어스 전압이 0.7V로 알려져 있다.
[28]
한때 120,000mAh(120Ah)까지 있었다. 하지만 제조사가 부도났다.
[29]
이러한 제품은 파워뱅크라 불린다
[30]
최대 전력점 추적(Maximum Power Point Tracking), 태양전지의 전압과 전류를 추적하여 최대 효율로 충전하는 기능이다.
[31]
주로 21700 셀이 사용된다. 에너지 밀도가 높아 하나로도 5000mAh의 배터리를 만들 수 있다. 근래에는 4680 셀(개당 25000mAh 이상)을 사용하려는 움직임도 존재한다.
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비싸다고 생각될 수도 있으나, 안에 든 전지가 엄연히 2차 전지이기에 마진을 생각한다면 적정가이다.
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뜯어보면 대부분 18650 사이즈의 조그만 리튬 이온 전지가 들어있다. 분해해서 배터리 용량 테스터기로 측정하면 기종에 따라 다르지만 보통 1000~1500mAh 정도의 용량을 가진다.
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당연히 디스플레이가 꺼져 있는 상태다. 디스플레이가 휴대폰 전력소모의 1등공신이므로. 그리고 백그라운드에서 쓸데없이 돌아가는 앱도 없어야 한다. 구형 스마트폰이니.
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최상의 상태이면 일주일에 10%씩 전력을 소비한다. 물론 오래 쓰던거면 얄짤없이 단다
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중고 배터리 팩을 분해하여 얻은 단전지를 사용한다면 기성품보다 저렴하게 제작이 가능하다. 일반 판매용 배터리는 반드시 KC 인증 및 보호회로를 장착해야 하며, 여기에 가격 거품이 붙는 일도 흔하여 단전지보다 비싼 편이다.
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흔히 판촉용 등으로 나오는 플라스틱 재질의 카드형 보조배터리는 제조사에선 분해가 힘들도록 테두리 부분에 걸쇠같은 걸로 고정을 시켜둔다.
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태국이나 중국에선 보안검색과정에서 일일히 보조배터리를 확인하여 제품에 용량이 적혀 있지 않거나 허용 범위를 벗어났을 때 압수당한다.
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영상에는 홍콩으로 잘못 설명되어 있다. 홍콩에서 간체 글자를 사용하지 않는다. 또한 보조 배터리에 달린 콘센트가 영국식 Type G가 아닌 중국식이다.
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스마트폰 배터리는 자가 교체가 아닌이상 서비스센터에서 공임비가 발생하는데다가, 요즘 스마트폰은 일체형 배터리와 방수방진 설계가 되어있기 때문에 수리를 위해 한번 분해하게되면 방수 성능이 급격하게 떨어진다.
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쉽게 말하면, 보조 배터리로 자기자신을 충전하는 행위를 하지 말라는 것무한동력 베터리?
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휴대폰의 충전은 기본이고 여름엔 선풍기나 에어컨, 겨울엔 무시동 히터나 온열매트 등을 쓰고 캠핑카로 개조된 차량이라면 TV에 냉장고나 전자레인지등도 쓰인다.
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보통 가게의 입구에는 QR코드 리더기에 전원을 공급하는데 쓸만한 콘센트가 없는데, 그렇다고 멀티탭으로 끌어오자니 보기에도 안좋고 멀티탭 선이 손님 통행에도 방해되는 문제가 있었다. 그래서 영업시간 전에 파워뱅크나 고용량 보조배터리를 미리 충전시켜두고 영업시간중에는 QR코드 리더기 옆에 두어 연결해서 사용했었다.
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손님들이 음식을 주문하는 용도로 사용되는 태블릿 단말기
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약 1만 1500원
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구매후 직접 분해하여 확인해 볼 수 있으나 흡집이나 손상의 우려가 있어 권장하진 않는다.
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직접 분해했다면 셀의 색상이 회색이면 LG, 연한 자주색이면 삼성이다. 요즘 사용하는 중국산 리센 셀은 연두색.(연두색은 파나소닉 셀일 수도 있다.) 하지만 이를 모방한 짭이 많기에 셀에 적힌 시리얼 코드 앞부분만 확인해야 더 믿을 수 있다. 영어로 삼성 혹은 LG라 되어 있다.
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다행히 탑승 전 안내방송을 통해 확인되면 시간의 여유만 있다면 게이트를 다시 되돌아가서 가져올 수 있으나, 확인을 못하거나 이미 탑승을 끝마치고 이륙했을 때 공항이나 항공사에서 유실물을 계속 보관해주지 않기 때문에 사실상 다시 찾기가 어렵다. 일부 공항에서는 반입 금지 물품을 여행 기간동안 보관해주는 서비스를 제공하고 있으므로 공항에 보관시킨 뒤 여행 후 다시 찾아가도 된다. 그런데 수수료가 부과된다.
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내부저항이 커지면 방전전류가 커질수록 전압강하가 커진다. 테스터에서 3.7V로 찍히는 전지가 1A이상 부하를 걸었을 때 3.0V까지 전압이 떨어지곤 한다. 당연 기기의 보호회로가 전원을 차단한다. 정밀기기는 최저전압까지 떨어지지 않았어도 이렇게 소비전류에 따라 전압이 춤을 춘다면 기기보호를 위해 전원을 차단한다.
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전원이 불안정하면 컴퓨터가 꺼진다. 중요한 작업이라도 하고 있다가 날렸다면 시간과 노력의 낭비는 배터리값, 심지어 노트북값을 뛰어넘을 수도 있다. 여담으로 노트북 전원관리에서 배터리가 다되어 충전하라고 경고가 뜨고 최대 절전모드가 들어간 직후 배터리를 분리해서 셀당 전압을 측정해보면 3.5~3.6V 정도는 나온다. 안전성을 위해 리튬이온 스펙상의 최소전압까지 꽉 짜서 쓰지는 않는다는 것이다.
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말 그대로 다 쓴 것이 아니라 스펙대로의 충전량, 방전률 등이 나오지 않을 시.
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발열 또한 노트북 등 정밀기기에서는 교체경고를 띄운다. 이런 기기의 배터리에는 온도센서가 붙어있어 방전시 온도가 일정수준을 넘으면 충전용량이야 어떻든 수명이 다했다고 보고 보호회로가 배터리를 잠가버린다. 충전시 온도가 일정수준을 넘으면 저전류 저속충전모드로 들어간다. 샤오미 정품 보조배터리에도 같은 기능을 하는 온도센서가 붙어 있다. 물론 짝퉁은 그런 것 없다.
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이는 적당히 걸러들어야 할 게, 상식이 있는 회사의 제품이라면 충전기의 전력이 바로 배터리로 이동하는 일은 없다. 충전기의 5V 전압이 그대로 배터리로 이동하게 되면 배터리가 폭발하는 등 과전압으로 매우 위험할 수 있기 때문에 배터리의 잔량에 따라 전압을 바꿔주는 스텝다운 컨버터라는 것이 장착되어 전류량을 알아서 스마트하게 제어하는 장치가 달려 있다. 만약 제조사 측에서 "스마트폰 충전기는 전류가 높아 위험하니 컴퓨터로 충전하세요"라는 말을 한다면 그 기기는 스텝다운 컨버터나 정전압 회로처럼 안전을 책임지는 회로 없이 대충 저항 하나로 전류를 제어하고 있다는 말이 된다. 따라서 그런 제품은 웬만해선 사용하지 말자. 언제 폭발할지 모를 정도로 배터리의 안전장치가 부실하다는 의미이기 때문이다.
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현재 설치된 것으로 알려진 역들에는 왕십리역, 서울숲역, 청량리역, 영등포역, 서울역, 용산역, 구로역, 선정릉역 등이 있지만 여기에 더 나아가 수도권(동인천역), 경상도(동대구역, 부산역 - 부산은 여기에만 있음), 전라도(광주송정역)에도 설치된 곳이 있다. 특히 서울역엔 충전 슬롯이 무려 100개나 있다.