18650 사용하기 - 파트 1 (스폿 / 납땜용 바이스 만들기)

 1. 18650 이야기

 2차전지(재충전이 가능한 전지) 중에서 Li-Io (이하 리튬이온)배터리는 가장 싼 배터리도 아니고, 가장 안전한 배터리도 아니다. 하지만 안전성, 무게 대비 용량 등에서 뛰어나서 요즘 많이 사용된다. 과거 Ni-MH (이하 니켈 수소) 배터리 시대에서 리튬이온 배터리 시대가 도래 한다고 해도 과언이 아니라 할 수 있겠다.  그 리튬이온 배터리 중에서 가장 대중화가 된 것이 18650 배터리 이다.  18650의 기본적인 내용은 아래의 링크를 확인하면 된다.

18650 이란?

[ 요즘 내가 사용하는 18650 ]

 이 배터리는 거의다 사용해보았지만, 인식하지 못하는 경우가 많다. 전자담배 흡연자라면 거의 대부분의 기계가 내부에 18650을 포함하고 있다.  고용량 보조 배터리에도 많이 들어가고, 심지어 휴대용 선풍기들 중에서 손잡이가 동그란 형태인 것들에 많이 들어가 있다.  지금은 아니지만 과거 노트북들의 배터리도 18650이 많이 사용되었다.  

2. 용접, 납땜 그까이꺼?

 18650 배터리를 1개 단일로 사용하던, 병렬 또는 직렬로 연결하던 결국 배터리에 전선을 붙이게 되는 날이 온다.  그런데 손으로 잡고서 용접/납땜 하기는 수월하지 않다.  배터리의 평평한 쪽을 바닥에 놓는 경우는 그나마 수월하지만, +극인 쪽을 바닥에 놓고 세워 놓으면 불안해진다.  결국 빨래집게로 집던, 뭐로 집던 배터리로부터 양손이 편해져야 작업이 수월해진다.

 나름 포맥스를 즐겨 사용하는 터라, 이번에도 포맥스로 하나 만들어 보았다. 

[ 포맥스를 조각도로 깍고 이것 저것 붙여서 만든 버전 ]

[ 이런식으로 18650을 꼽아서 사용 ]

[ 최대 5셀까지 가능 ]

20여분의 작업 끝에 만든 포맥스 버전은 충분히 만족스러웠다.  18650 배터리를 용접/납땜하는 동안 잘 잡아 주었기 때문이다.

3. 아뿔싸....

 배터리를 1줄로만 용접 하는 것이 아니였다. 생각해보니 2줄, 3줄로도 용접할 필요가 있는 상황이 된 것이다.  고심 끝에 여러줄이 가능한 홀더를 만들기로 했다.

[ 소재가 될 나무 조각 ]

소재는 아주 예전에 길가에 버려진 나무 의자를 가져다가 집에서 분해하여 모아 두었던 각목을 사용하였다. 위의 사진은 의자의 다리 부분에 해당하는 것이며 길이(위의 사진으로 보자면 가로 방향)는 200mm 정도이다. 길이는 몇개 까지의 18650을 끼워 넣을 것인가가 결정한다. 즉 길이는 18650 배터리 갯수 * 20mm + 100mm정도면 된다.  높이는 20mm 보다 길고 70mm 보다 짧으면 되나 가공의 편의성의 위해서는 30 ~ 40mm 정도면 된다. 너비(위의 사진으로 보자면 세로 방향)는 40mm 이상을 추천한다.  

작업의 핵심은 구멍을 뚫는 것인데, 이때 포스너 비트를 사용한다.

[ 포스너 비트란? ]

[ 모든 가공이 완료된 후에 촬영됨 ㅠㅠ ]

포스너 비트를 사용하는 것이 가장 이 공정에서 가장 난해한 작업이다.  (포스너 비트 운용이 어렵다면 포맥스를 이용하고 조각도로 깍는 것을 추천)

포스너비트는 19mm를 사용하고,  각 드릴링의 중심점 간격은 18.5mm 로 진행하면 된다. 이유는 18650 배터리의 특징이 지름이 18mm(비닐 소재의 껍데기 두께가 약 0.1mm X 2 )이긴 하나 사실상 약간의 여유가 필요하기 때문에, 각 중심점의 간격이 18.5mm 이며, 포스너비트를 18mm를 사용하면 살짝 빡빡한 느낌이라 조금더 크게 구멍을 내야 하는데 18.5mm 포스너 비트는 없다... ㅠㅠ 어쩔수 없이 19mm를 사용한다. 

구멍을 다 뚫은 후에는 톱으로 절반을 잘라내면 된다. 위의 사진을 보면 각목 중간에 하얀띠가 보이는데, 그 위치가 톱날이 지나간 자리이다. 정확하게 중간이 아니더라고 관계는 없지만 가급적 비슷하게 자르면 된다.

[ 측면 구멍 내기 ]

그 다음 작업은 측면에 드릴링을 하는 작업이 필요한데, 전산볼트(또는 긴 볼트)의 지름에 따라서 맞추어 구멍을 뚫는다. 내 경우 8mm를 사용하기 때문에 8mm로 가공하였다.

[ 너트 삽입~~ ]

 구멍을 뚫고 난 뒤에는 한쪽은 너트를 끼워 넣는다. 6각 너트의 경우 가장 긴 변 보다 2mm 정도 작은 드릴 비트로 아까 뚫은 구멍을 일부만 넓혀도 되고, 조각도 같은 것으로 깍아서 구멍을 넓혀도 된다. 깊이만 맞게 가공한 다음에, 반대편에서 볼트를 끼워서 죄이면 너트가 스물 스물 끌려 들어가서 안착된다. (설명을 참 어렵게 했는데.. 대충 반대편 구멍을 좀더 넓히고 볼트 끼우고서 조이면 된다)

 위의 사진에 보면 양쪽의 깊이를 다르게 가공해서 한쪽은 너트가 깊게 삽입되었고, 다른 한쪽은 표면에 거의 붙었다.  

[ 대략 이런 구조가 된다 ]

전산 볼트를 사용하던, 긴 볼트를 사용하던  손잡이를 만들어서 끼우면 편하게 사용할 수 있기 때문에 포맥스를 가공하여 만들어서 끼웠다. (위의 사진에서 왼손 엄지 부분)

4. 사용은 이렇게...

[ 한줄 사용할 때 ]

[ 두줄 사용할 때 ]

세줄 이상은 아직까지 사용해 본적은 없지만,  세줄인 경우 한줄로 3개를 끼워서 용접을 해서 필요한 만큼 준비하고, 마지막에 홀더를 벌려서 한칸에 3개씩 들어가면 배치하면 될 것 같다.

이러한 홀더는 나만 만드는 것이 아니며, 18650 용접 좀 하시는 분들이라면 많이 만드는 것 같다. 

휴 ~~ 이제 잘 쓰기만 하면 될 것 같다. 

포스너(Forstner) 비트를 사용하자

1. 포스너 (Forstner) 비트 ?

 요렇게 생긴 물건인데 참으로 여러 이름으로 불린다.  포스너 비트, 포스나 비트, 보링 비트, 장석 기리 등등.  영문으로는 Forstner bit 이다.  처음 고안한 사람의 이름이라고도 한다. (난 만나본적이 없는 사람이라 ;;; )

용도는 나비 기리와 비슷하다고 생각하면 된다.  나비기리가 보링용이라 하면, 포스너는 관통용, 보링용의 멀티 사용 정도로 생각하면 된다.  나비기리는 전동 드릴 같은 곳에 물려서 사용도 가능한데, 포스너는 단면적이 넓기 때문에 탁상드릴(드릴 프레스) 정도에 물려서 사용하는 것을 권장한다. 가격, 사용의 용이성 등을 고려한다면 장단점이 있기 때문에 나비기리보다 포스너가 좋다라고 말하긴 어렵다. 개인 작업 환경에 따라서 달라진다. 

포스너가 가장 흔하게 쓰이는 곳이 직경 30mm의 싱크대 경첩 작업할 때 이다.

2. 욕망과 이성의 가운데서

 마음은 목재 외관에 가지런하게 비트가 들어 앉아 있을 수 있는 케이스가 포함된 제품을 사고 싶지만 현실은 그렇지 않다.  케이스의 크기도 부담되고, 가격도 부담되었기 때문이다. 

 현실은 알리에서 위의 그림과 같이 각 비트가 직육면체 모양의 작은 플라스틱 상자에 들어가 있는 제품(세트 상품)을 구매했다. 직경 50mm를 제외한 세트라면 $15 ~ $17 정도이고, 50mm를 포함한다면 $20 ~ $25 정도로 생각하면 된다.  플라스틱 상자라고 말했지만, 정말 허접해서 없는게 더 나을지도 모르겠다는 생각이 들었다.

3. 또 다른 욕망과 노력의 결과

 20개가 살짝 안되는 비트들이 조그마한 플라스틱 상자에 들어가 있는데 정리도 잘 안되고, 부피도 크게 차지하고, 사용할 때 이것 저것 뒤적여서 원하는 비트를 찾는 것이 맘에 들지 않았다. 그렇게 자주 사용하게 될 도구도 아니지만 먼가 뒤숭숭해서 참을 수가 없었다.

그래서 이 모든 비트를 담을 수 있는 최적의 구조를 고민하게 되었고, 자주 애용하는 포맥스를 이용한 아래의 사진과 같은 물건이 탄생하게 되었다.

[ 어째 안 이뻐 보인다 ]

[ 측면도 안 이쁘네.. ㅠㅠ ]

[ 세워서 찰칵 ]

[ 뚜껑은 이렇게 열어요~~ ]

하지만 이런 다른 제품들과 비교해서 별반 차이 없어 보이는 구조이다.

아래에 부피를 줄이기 위한 아이디어를 소개한다.

[ 가운데 흰색 부분을 잡아서 ~~ ]

[ 이렇게 들어 올리면 상단 분리 ]

[ 분리된 상단 ]

[ 분리된 하단 ]

하단은 직경 14, 15, 16, 17, 18, 19mm의 작은 포스너 들만 배치하였다. 상단에 배치된 큰 것들의 아래쪽으로 공간을 25mm를 확보했고, 하단의 6개 비트는 모두 25mm 이하에 배치 가능한 것들 이기 때문이다.

상단은 아래와 같이 교차되는 지점에 홈을 파서 배치가 가능하도록 했다.

휴.. 이제 잘 사용할 일만 남았다.....