보쉬 전동드릴 GSR 9.6V 니카드 배터리팩 리필 - 파워랜드 니켈카드뮴(NiCd, 니카드) 2,000mAh

 

 

 

들어가면서...

 

지인이 의뢰한 배터리가 죽어버린 전동드릴이다.
배터리팩이 너무 작아서 리튬이온 개조는 힘들어보이고, 괜찮은 배터리팩이 나오면 리필을 해주겠다고 약속하고 보관 중이었다.

 

그런데 연식은 오래됐어도 외관 상태가 나쁘지 않고 충전기까지 포함하고 있어,
리튬이온인 18650을 사용하는 것보다 니-카드(NiCd, 니켈카드뮴) 배터리를 그대로 교체해주는 것이,,
효육적이라는 생각에 새배터리를 주문하고 작업해 보았다.

 

특별한 경우가 아니라면 필자는 가급적 리튬배터리로 작업한 제품들 특히 파워뱅크나 드릴류의 제품은 중고거래를 포함,
지인에게도 분양해주지 않는 편이고 또 그래야 한다고 생각한다.

이유는 안전!사고 때문이다.
리튬계열의 배터리는 메모리효과도 없고 전기차에서도 사용할만큼 고효율의 2차전지이지만,,
특정 전압아래까지 사용하면 수명이 급격하게 줄어드는 종지전압(Cut-off Voltage)과
만충전압(Full-Storage Voltage)이상 충전을 하면 폭발로 이어지는 특성이 있다.
따라서 모든 리튬배터리는 이를 모니터링해서 배터리를 보호해주는 회로(PCM, BMS)가 필수로 사용된다.

하지만 생활자작인들이 사용하는 리튬배터리 보호회로가 99퍼센트 중국산을 사용하는데,
그 나라의 제품들이 저렴하게 생산해서 박리다매를 추구하다보니 QC가 살짝 엉망이라, 안전사고시 대처기 힘들기 때문이다.

 

각설하고,,
니켈카드뮴 배터리는 메모리효과가 있기에 주기적으로 방전과 충전을 해주어야 오래사용할 수 있다고 하니,,
이는 실사용하는 사람이 인지하고 있어야 할 부분이다.

 

 

 

 

작업로그

니카드 배터리의 리필작업은 스폿용접기만 있다면 난이도는 그다지 높지 않다.

배터리팩의 생산년도를 보니 2005년 제품으로 14년 이상 묶은 드릴이다. ^^;;
보통 충전식 전동드릴을 사게 되면 일반인들은 대부분 이렇다..
몇 번 사용못하고 배터리가 먼저 죽어버린다.

+
용량은 1,500mAh 이고 리튬이온 배터리는 케이스 크기로 개조가 쉽지는 않다.

 

 

 

배터리팩 분해는,,
위 붉은색 원안에 있는 플라스틱 커버를 벗기면 나사가 보인다.
총 4개의 나사만 제거하면 쉽게 분해된다.
- 최근 배터리팩은 별나사를 사용하는 듯 하다-

 

 

 

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위쪽 커버를 벗기면,,
사진과 같은 전혀 조금은 지저분한 죽은 배터리들이 모습을 드러낸다.

주의할 점으로는 양쪽의 붉은색의 레버를 탈거시 살짝 눌러서 위로 들어올려야한다.
그렇지 않고 무턱대고 힘으로 빼려다 안쪽의 지지대가 부러지면 난감한 상황이 벌어질 수도 있다.

 

 

 

리필로 사용된 배터리는 파워랜드(powerland)라는 다소 생소한 제품으로 찾아보니 요즘 가성비로 많이들 사용하는 것 같다.
용량은 2,000mAh이고, 시중에 개당 2,000원 정도이다.
기존 용량대비 1.6배 상승된 용량이다.

 

 

이 배터리를 기존 팩과 똑같이 배치를 해서 기계적으로 작업을 할 것이다.

 

 

 

온도센서다.
이것도 건드리지 말고 그대로 원위치에 둘 생각이다.

 

 

본격적으로 해체를 시작한다.
플러스극에 연결된 케이블을 인두기로 녹여 떼어낸다.

 

 

 

마이너스극과 연결된 단자헤드는 니퍼로 살살 들어올리면서 탈거를 했다.
중간에 펑크가 나면서 피~슉하는 소리와 함께 기체가 빠져나왔는데,,
죽은 배터리라 위험하지는 않지만 찝찝하면 뜯지말고 니퍼로 잘라버려도 크게 문제는 없겠다.
- 배터리와의 연결은 니켈바와 납땜으로 할 예정이다. -

 

 

탈거한 단자헤드
소손되지 않도록 탈거시 주의가 필요함

 

 

 

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배터리 팩 제작

 

기존팩과 같은 형태로 마스킹테이프로 고정을 했다.

 

 

 

고방전을 커버할 수 있는 0.2T 두케의 니켈합금 스트립을 이용하여 작업을 진행했고,
기존 배터리와 똑같이 작업했다.

+
0.2t의 니켈스트립이 없다면 0.15t 혹은 0.1t의 니켈스트립을 덧대어 스폿 쳐주어야 고방전을 커버할 수 있다.
모터류의 제품들의 개조시 유의해야할 점이다.

 

 

 

2K 링코어로 만든 오토 AC스폿기다.
- 제작기는 아래 관련글 참고 -

 

 

하단부다.
플러스극 납땜을 위해 니켈바를 조금 길게 빼서 구부려준다.

 

 

기둥(?) 부분에 위치할 배터리 작업이다.
일단 나란히 두고 스폿작업을 하고 스폰지를 덧대어 구부려준다.
- 기존 배터리팩을 그대로 흉내냄 -

 

 

 

반대 편엔 니켈바를 약간 더 빼서 스폿을 진행했고 역시 구부린 후 앞서 탈거한 상단단자대와 납땜을 해줄 생각이다.

 

 

 

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스폿작업은 끝
배터리의 전압을 재어본다.
10.15v... 1.2V를 조금 웃도는 8개의 배터리가 직렬로 연결되어 만들어진 전압이다.

이상없음.

 

 

마이너스극을 상단 단자대에 연결한 모습이다.
미리 스폿한 니켈바에 납을 먹이고,, 단자대에도 납을 먹여 마스킹테잎으로 위치를 잡은 뒤 인두기로 서로 붙여주었다.

이 작업에 정답은 없으니 각자의 노하루로 진행하면 될 것 같다.

 

 

플러스극도 동일하다.
니켈바에 미리 납을 먹여두고, 전선을 연결하면 쉽게 작업이 가능하다.

 

+
여기까지..
중요한 작업은 끝났고, 나머지는 전체적으로 마감한 후 케이스를 닫아주면 완성된다.

 

 

대충 마감이 완료된 모습이다.
마스킹테이프를 떼어내고 필라멘트 테잎으로 다시 감았다.

 

 

케이스에 그대로 넣고,,
커버 닫고 나사를 조이고 ... 분해의 역순으로 작업을 해주면 끝!!

 

 

동작 확인!!

 

 

드릴 공구함에 다시 넣어서 의뢰했던 지인에게 전해주면 될 것 같다.
잘 쓰시길...

 

 

 

 

 

마치며...

 

리튬이온배터리로의 개조 작업은 많이 해봤지만,,
니카드 배터리를 그대로 리필하는 작업은 처음이라 나름의 의미가 있었다.
나름 궁금했던 스폿타임은 6ms로 진행했고 18650과 크게 차이는 없는 듯 싶고,,

니카드 메터리의 메모리 효과를 생각해서,,,
잦은 충전을 삼가고 충분히 사용한 후 모터 힘이 달린다 싶을 때 완전 충전을 해주면 오래두고 사용할 듯 싶다.

 

 

+
스폿기만 있으면 난이도는 낮은 편이고 리튬이온으로 개조하는 것과 비교해볼 때 짧은 시간에 가능한 작업이다.
다만 집집마다 스폿용접기를 가지고 있지는 않을 터 이 경우 납땜으로 작업해야하는데 만만찮은 작업이라 추천하고 싶지는 않다.

 

 

 

 

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