1. 니켈똥
2. 후공정 : 방법 1
3. 후공정 : 방법2
4. 갈갈이
| [ 일단 그라인더 고정 ] |
밑판위에 반쪽을 본드로 붙이고, 그위에 그라인더를 놓고 나머지 반쪽을 피스로 고정하였다. 피스로 고정하는 이유는 그라인더가 항상 저기에 고정되는 것이 아니라 필요할때 고정을 해서 사용하고, 평소에는 다른곳에서 사용하려고 하는 이유이다. 이렇게 붙이고 나서 보니 높이가 너무 낮아서 밑판에 붙인 반쪽을 떼어내고, 나무를 좀더 댄 다음 다시 붙였다.
IoT 기술을 포함하여, ESP8266, ESP32와 관련된 개인 연구를 기록하는 블로그입니다. 또한 케이스 제작을 위하여 포맥스 및 목재 가공과 관련된 일부 목공의 팁을 소개합니다. 가끔은 생활에 도움이 될만한 팁을 소개하기도 합니다.
| [ 일단 그라인더 고정 ] |
Capacity Rate의 줄임말이다. 한국말로는 충방전율 이라고 표현한다. 1C, 10C, 0.5C, 40C 등 다양한 값의 배터리팩이 존재한다. 보통 RC Car 하시는 분들이 익숙한 표현이다. 한국말 표현에서 짐작할 수 있겠지만 얼마나 충전이 잘되냐와 얼마나 방전이 잘되냐를 가늠할 수 있는 지표이다. 살짝 다른 말로 표현한다면 얼마나 빨리 충전할 수 있는지와, 얼마나 빨리 방전시킬 수 있냐를 나타내는 지표이다. (= 충방전속도)
계산식은 생각보다 간단하다.
충방전시 최대로 걸릴수 있는 부하(Current)를 배터리 용량으로 나누면 된다.사람마다 선호하는 브랜드는 다르다. 내 지인은 Bosch를 선호한다. 여기에 영향을 받은 나도 Bosch로 시작을 했지만, 나는 DeWALT를 선호하게 되었다. 사실 예전직장 근처에 디월트체험관이 생겼고, 두번 가봤는데 실제 경험해보니 참 가지고 싶은 물건들 이었다. 아마 이때 부터 디월트라는 브랜드에 대하여 호감을 가지게 되었나 보다. 주머니 사정을 고려하여 전공 공구는 정품을 구매하더라도, 배터리는 호환 배터리를 사용하기로 결정하였다.
그래서 처음으로 부품을 구매하여 20V 6A배터리팩을 만들었다.
[ DeWALT 배터리팩(20V Max 6Ah)을 만들어 보자 ]
아주 만족스러운 배터리팩 이었지만, 문제는 무게 였다. 생각보다 무겁다. 장시간 작업이 아니고 간단한 작업을 하기에는 너무 무거운 형태라 3A 배터리팩을 만들어야 겠다는 생각이 들었다. 만들려고 하려면 또 케이스와 PCB 및 18650 배터리를 구매해야 해서 알리를 검색하던 중간에 나름 대박인 물건을 발견하였다.
* 확인해 보니 위의 링크는 더이상 찾을수 없는 물건이라고 한다. 그래서 취소선 추가
실제로 내가 구매한 가격은 위의 가격이 아니고 2개 세트를 $19에 구매하였다.. 요즘 알리에서 하는 "꽁돈대첩"을 이용해서 좀더 할인받은 형태로 구매한 결과이다.
굳이 믿지 못할 배터리셀이 들어가 있는 이 배터리팩을 사게 된 이유는 케이스 + PCB 만을 두세트 구매하는 가격이 그렇게 싸지 않기때문이다. 이것만 구매하는데 $10 이하로는 힘들어 보였다. 제품 구입 및 배송료를 합하니 대략 $14 정도여서 고민하다가 이 제품을 찾게된 것이다. 배터리셀이 아무리 못 믿을만 하더라도 일단 사용할만하고 필요시 배터리셀만 바꾸면 되기 때문이라고 생각했다.
또한 가격을 고려해 본다면 실제 용량이 3Ah가 된다는 것은 불가능하기에 이부분도 감안하고 배터리를 구매하였다.
대략 2주만에 물건이 배송되어 왔다. 외관은 별 문제없고, 일전에 만든 배터리팩과 거의 동일한 수준의 외형이었다. 아니. 정확하게 말하면 스티커까지 붙어 있기 때문에 좀더 미려해 보였다.
| [ 외관 1 ] |
| [ 외관 2 ] |
정상동작을 확인한 후에 바로 분해하였다. 분해는 어렵지 않다. 바닥면에 있는 별모양 나사 4개를 풀면 끝이다. (물론 결합도 마찬가지이다.)
외부 플라스틱 부분과 배터리 부분은 쉽게 분리가 된다. 어차피 배터리팩을 만들어 보았고 그것과 구조가 동일하기 때문에 어려운 부분은 없었다.
| [ 일단 분리 !! ] |
꼼꼼하다고 생각되는 부분은 아래 세가지 이다.
첫째 : 18650 배터리의 양극 부분에 절연지(또는 절연링이라고 한다)를 잘 붙여 놓았다. 이것은 위에 분리한 첫번째 사진을 보면 된다.
둘째 : 0.2mm의 니켈플레이트를 사용하여 배터리를 연결하였다.
셋째 : 온도센서가 배터리쪽에 잘 부착되어 있다. 아래의 사진중 빨간색 동그라미 부분을 보면 배터리쪽에 하얀색 고무 같은 것으로 온도센서가 부착되어 있다. 온도센서가 배터리와 가깝게 붙어 있어야 열감지가 쉬운데 단순히 테이프로 붙인 것이 아니라 전자회로쪽에서 쇼트나 고정을 위해서 사용하는 그 소재(사실 이름이 먼지 모름)로 고정되어 있다. 그외에 초록색 동그라미를 표시한 부분인데, 여기 배선이 두껑을 닫다가 눌릴수 있고 쇼트가 날수도 있어서 고정시켜야 하는데, 내열테이프로 잘 자리잡도록 고정해 두었다.
영어 사이트가 아니기 때문에 구글의 도움으로 번역본을 읽어 보았지만, 사실 읽지 않아도 되었다. 위에 링크에 포함된 내용중에 아래의 그림 한장만으로 결론을 알 수 있다.
배터리의 경우 방전 능력이 사실상 중요하다. 방전 능력을 1차로 판단 가능한 지표는 C-rate(Current Rate라 읽는데, 충방전율이라고 표현도 한다 )이다. 배터리에 10C 라는 글자가 있는데, 이 글자가 맞다면 이 배터리는 최대 18A 정도까지 방전할 수 있다는 이야기이다. 물론 중국표 배터리는 워낙 스펙이 과장된 터라 믿을 수는 없다.
C-rate에 대한 내용은 아래 링크에 따로 정리해 두었다.
그외에 내부 저항을 측정하는 방법이 있는데, 역시 전문 장비가 없다면 정확한 측정은 어렵다. 아무리 중국표라고 해도 전동공구용 18650 배터리는 중방전 정도 되는 배터리를 사용한다. 이유는 일반방전 배터리를 사용하는 경우 모터의 기동전류 조건을 만족시키지 못하기 때문에 동작이 어렵다. 이에 따라서 중방전 이상 사용한다. 위에 테스트하신 용자분의 내용을 잘 읽어보면 최대 15A 정도가 가능하다고 했으니 고방전까지는 아니더라도 중방전의 상위급 정도로 이해하면 된다.
일단 분해하여 내부 구조를 살펴본 후에 다시 조립했다. 역시 조립후에 한번더 전동 공구랑 결합하여 이상이 없는지 테스트 하였다. 동작은 제대로 하였고 필요한 곳에 사용할 예정이다. 정품배터리는 아무 생각없이 사용하면 되지만, 이번 호환배터리는 아래의 내용을 유의해서 사용해야 할 것이다. (호환 배터리는 제작해서 판매하는 회사가 워낙 종류가 많아서 모두 확인이 안되나, 대략 큰 차이가 없을꺼라 생각된다. )
내 취미에 대해서는 주변 사람들도 잘 알고있다. 시간나면 내가 무엇을 하는지, 어떤 공부를 하는지 다들 알고 있다. 최근에 무선 전동 드릴을 사고 싶어하는 후배가 나에게 조언을 구했다.
"선배님. 무선 전동 드릴 하나 살려고 하는데 어떤 종류를 살까요?"
나는 단순히 나사만 돌릴껀지, 콘크리트 벽에 구멍을 뚫을껀지 물어보았다. (뭐 일반적인 경우라면 가정용으로 1개의 무선 전동 드릴이 있을 것이고, 이왕이면 해머 기능이 있는 것이 좋을 것이다. 다만 해머기능은 유선 전동 드릴로도 해결가능하다. )
* 블랙앤데커쪽 모델중에 해머드릴이 배송료 포함 3만원 이하 제품이 있다. 참고로 블랙앤데커, 스탠리, 디월트는 같은 회사에서 만드는 다른 브랜드이다.
그다음 후배에게 물어본 질문은 예산은 어느정도 생각하냐 였다. 후배는 좋은걸 사서 오래쓰고 싶다고 했다. 나는 충분한 예산이 있다면 중고거래가 쉽고, AS가 잘되는 디월트를 추천해줬다. 그러면서 콘트리트에 구멍 뚫을려면 '해머' 기능이 있는 제품을 사야한다고 조언을 하고 끝냈다.
몇일 지나서 후배에게 어떤 제품을 샀냐고 물어보았더니, 가격이 비싸서 구매에 고민중이라고 했다. 나는 지금까지 없이 살았는데 왜 굳이 사려고 하는가 물어봤더니, 오래된 보쉬 모델이 하나 있는데, 최근에 동작을 안하게 되었다고 했다. 가정에서 쓰던 것이니 카본이 다 닳아 버릴일은 없을듯 하고, 오래되었다고 하니 배터리 문제일듯 하여, 충전기와 배터리를 가져오라고 했다. 다시 수일이 지나고 나서 후배가 회사로 배터리를 가지고 왔다.
| [ 사진 촬영을 위해서 세척 했음!! ] |
| [ Bosch 12V NiCd 배터리 ] |
아. 일찍 귀가하려고 하였으나 지인이 치맥을 먹자고 하여서 저녁겸 맥주세잔을 마시고 집에 돌아 왔다.
집에 도착후에 옷갈아 입고, 바로 분해를 시작하였다. 작은 일자 드라이버 또는 별 드라이버를 이용하여 4개의 나사못을 풀면 된다. 하나는 어디 있는지 짐작이 가지만 보이지 않는 곳에 있다.
위에 빨간색 동그라미에 있는 부분인데, 이 부분은 배터리팩을 누군가 뜯어 보았는지 아닌지 확인할 용도로 봉인을 해놓은 형태이다. 사진속의 배터리팩은 누가 뜯어본 적이 없는 배터리팩이다. 봉인은 드릴로 살짝 갈아 내서 구멍을 내고 뽑아내면 된다.| [ 클립은 이렇게 끼워져 있다 ] |
| [ 요렇게 일단 분리 !! ] |
그외에 추가 작업으로 마이너스 선(대략 16AWG 이상 사용 추천)을 따주어야 한다. 위의 그림에서 빨간색선(이건 이미 납땜되어 있음) 건너편이 마이너스 위치이다. 빨간선보다 살짝 길게 잘라서 한쪽을 붙여준다.
나머지 9개 셀을 펼치면 아래의 그림과 같다. 즉 10개가 직렬로 연결된 형태이다.
12V 드릴이니 18650 배터리 3개이면 된다. 사용하지는 않았지만 스폿 용접을 했었던 적이 있는 배터리 3개를 절연테이트로 살짝 감아주고 스폿을 준비했다.
취중이라서 그랬는지 스폿 용접이 잘 안되었다. 사실 한번이라도 스폿했던 배터리는 양극을 잘 갈아내서 평탄화를 하고 나서 스폿질을 해야 하는데, 그게 귀찮아서 그냥 했더니 잘 안 붙기는 했다. 덕지 덕지 어렵사리 붙였다.
그리고 배터리의 0V, 12V 에 각각 검정선, 빨간선을 붙여준다. 이러면 사실상 납땜작업은 끝이다. 케이스를 덥기 전에 일단 충전을 걸어 보았다.
이후의 작업에 대해서는 사진을 찍어 놓은 것이 없다. 작업에 집중하였는지, 술을 좀더 먹느라 바빳는지 ..ㅠㅠ
조립은 분해의 역순이라 어렵지 않은데, 글루건 작업이 필요하다. 아까 뜯을때 남겨 두었던 셀 하나를 원래의 자리에 끼워 넣은뒤에 글루건으로 고정시켜 버린다. 그리고 3개의 배터리도 바닥에 붙이고 나서 글루건으로 흔들리지 않을 정도로 붙인다. 어차피 집에서 살살 사용할 예정인터라 그렇게 많이 붙이지는 않았다.
분해시 설명한 클립을 제자리에 꼽고 버튼을 결합한 다음에 두껑을 덮으면 조립완성이다. 아 4개의 피스는 다시금 조여준다.
무선 전동 드릴은 정상적으로 훌륭하게 동작하였다. 사용하는데 아무 문제가 없다. 하지만 충전 시스템에는 문제가 있다. 사진속의 충전기는 7.4V ~ 14.4V 까지의 배터리팩을 충전할 수 있는 충전기 인데, NiCd 전용 충전기이다. 즉 리튬이온 배터리를 충전하는데 적합하지 않다. 테스트를 위해서 전압을 체크하면서 충전해보니 18V까지 전압이 걸렸다. 이 상태가 지속된다면 배터리 내부 온도가 올라가서 슬픈 사연이 될 수도 있다.
후배에게 살려낸 배터리 팩을 주면서 신신당부를 했다.
"절대 20분 이상 연속 충전 하지 말아라"
충전 테스트를 방전 상태에서 해보지는 못햇지만, 풀 충전상태에서 5분정도 충전기에 꼽아보니 배터리가 살짝 미지근해지는 것이 확인 되었다.
내가 사용하는 경우라면 충전시 그냥 12V 만 걸어서 충전을 하겠지만, 후배는 12V 짜리 어댑터도 없으려니와, 그 어뎁터가 있어도 악어클립하나 없을테니 사실상 충전하기는 힘들 것이다.
조심해서 충전하라고 다음날에도 충고했다.
누군가 이러한 배터리팩을 살릴 예정이라면, 가능한 충방전 보호회로를 배터리팩 내부에 넣어두고, 12V 충전용 3.5파이 단자를 하나외부로 뽑아서 그쪽으로 12.6V를 걸어서 충전하는 것을 추천한다.
- 방전률이 높은 18650 배터리를 이용하는 작업은 화재, 폭발의 위험이 있습니다. 충분한 지식을 가지고 있더라도, 잠깐의 부주의로 사고가 발생할 수 있습니다. 사고는 본인의 책임입니다.
| [ DCB184 / DCB205 ] |
| [ 대륙산 배터리 ] |
| [ DCV501 ] |
| [ DCV200 ] |
| [ 방향 조심!! ] |
1. 믿었던 놈인데... ESP8266은 2017년도 부터 사용했기 때문에, 7년 정도 사용해 왔었다. 그동안 여러 종류의 내 프로젝트에 사용한 MCU이고, 이에 따라서 신뢰도가 상당히 높았다. 물론 순수한 ESP8266으로 사용하지는 않고 Wemos...