バッテリーの配置と電源

携帯ラジオや懐中電灯など、電池を使用する多くの機器では、一度に1つのセルだけを使用するわけではありません。通常、電圧を上げるにはセルを直列に、電流を上げるにはセルを並列に並べます。図は、この2つの配置を示しています。

上の図は並列接続を示しています。並列接続された 4 つのバッテリーは、1 つのセルの電圧を生成しますが、供給する電流は 1 つのセルの 4 倍になります。電流は電荷が回路を通過する速度で、アンペアで測定されます。バッテリーの定格はアンペア時間で表されますが、小型の家庭用バッテリーの場合はミリアンペア時間 (mAH) で表されます。一般的な家庭用セルの定格が 500 ミリアンペア時間の場合、500 ミリアンペアの電流を 1 時間負荷に供給できます。ミリアンペア時間定格はさまざまな方法で分割できます。500 ミリアンペア時間のバッテリーは、5 ミリアンペアを 100 時間、10 ミリアンペアを 50 時間、または理論的には 1,000 ミリアンペアを 30 分間供給することもできます。一般的に、アンペア時間定格が高いバッテリーほど容量が大きくなります。

下の図は直列接続を示しています。直列接続された4本の電池は、1セル分の電流を流しますが、供給される電圧は1セルの4倍になります。電圧は単位電荷あたりのエネルギーの尺度であり、ボルトで測定されます。電池において、電圧は電子が回路を通過する強さを決定します。これは、圧力がホースから水が押し出される強さを決定するのと似ています。ほとんどの単4電池、単3電池、単2電池、単1電池の電圧は約1.5ボルトです。

図に示されている電池の定格電圧が1.5ボルト、500ミリアンペア時だと想像してください。4つの電池を並列に接続すると、1.5ボルト、2,000ミリアンペア時の電圧が発生します。4つの電池を直列に接続すると、6ボルト、500ミリアンペア時の電圧が発生します。

ボルタ電池の時代から、電池技術は飛躍的に進歩しました。これらの進歩は、私たちの急速に進化するポータブルな世界に明確に反映されており、電池が提供するポータブル電源への依存度はかつてないほど高まっています。次世代のより小型で、より強力で、より長寿命の電池がもたらすものは、想像に難くありません。

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