La batería debe superar la tensión de trabajo de tu arduino de manera que siempre necesitas un divisor de tensión para leer el valor de la batería.
Busca en Google: Divisor Resistivo y podrás calcular el que necesitas para tu caso.
Usa resistencias en el orden de 10k para la que este entre el pin A0 y GND y el otro valor saldrá del cálculo.