알리발 75W 방전모듈을 이용하여 리튬이온 18650과 리튬폴리머 배터리 킬러(Battery Killer) DIY

 

 

 

부품함을 뒤지다 알리발 방전모듈을 사용한 간이 방전기를 발견했다.
방전 컷오프 전압 설정 및 대 전류에서 발생하는 전압 드롭을 기준으로 자동 컷오프 할 방법이 어려워 애매한 작품이 되어 버렸다.

 

75W 6.6A 알리발 모듈로 배터리 방전기 부품 수집 및 테스트 완료

75W 6.6A 알리발 모듈로 배터리 방전기 부품 수집 및 테스트 완료

알리발 방전 모듈로 간단 배터리 방전기(75W/6.6A) 만들기 - 실험작!!

알리발 방전 모듈로 간단 배터리 방전기(75W/6.6A) 만들기 - 실험작!!

 

최근 아두이노로 방전기를 제작했기에 더더욱 사용할 일이 없어 고민하다가 배터리 폐기시 방전할 목적으로 일명 '배터리킬러'를 간단하게 만드는 것도 나쁘지 않아 보여 급조하여 제작해 봤다.

 

기존 제품을 분해하고 다시 부품을 모아봤다.

 

일단 준비물을 나열하면 다음과 같다.

알리발 75W 방전모듈
낫셀 18650 홀더
B10K 가변저항
전압/전류계 (혹은 전력량을 지원하는 메터)
바나나잭 1쌍
DC잭 2개
방열판 (폐 컴퓨터 그래픽카드와 메인보드에서 적출)
방수 하이박스 150x100x80

 

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알리 방전 모듈은 링크를 남긴다.

 

 

에너지 집약체인 리튬이온 배터리의 경우는 용량이 남은 상태로 폐기시 충격으로 폭발하거나 화재로 이어질 수 있다. 따라서 남은 용량을 모두 비우고 폐기를 해야 안전하다고 할 수 있다. 소금물에 담군다던지 기타 다른 방법이 알려져 있지만 배터리킬러는 손쉽게 배터리를 방전할 수 있도록 도와준다.

 

 

 

배터리킬러 배선도

 

 

1. 방전 모듈은 핀 마킹이 조금 다르다.
2. FAN은 제작 이후 테스트를 해보고 필요시 추가할 생각이다. 낫셀 전용은 필요없을 듯 싶고, 팩단위 풀용량을 방전할 경우에는 무조건 달아주어야 할 것 같다. 다만 폐기하기로 결정된 배터리의 경우 개인적으로 방전기로 먼저 방전 테스트를 거친 후 판단할테니 3A 방전 기준 종료 후 안정화 전압이 낫셀당 3V 정도이기 때문에 굳이 팬을 달아 줄 필요는 없다고 판단했다.

3. 전원은 외부에서 12V DC잭을 통하여 입력하도록 함
4. 전압계의 전압검출선을 모듈에서 사용하지 않고 배터리의 플러스 극에 직접 연결해주었다. 이유는 모듈에서 사용할 경우 방전전류가 높을 경우 전압 Drop이 심한 이유인데 배터리 킬러에서는 굳이 필요없겠지만, 그래도 테스터기와 비슷하게 맞추어주고 싶은 생각에 추가했다.
5. 리튬폴리머는 바나나잭을 이용하여 악어클립을 사용하면 되고, 18650은 소켓으로 간편하게 작업이 가능함

 

 

 

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제작기

 

마스킹 테잎을 붙히고 밑그림을 그린 후 홀가공을 한다.

 

폐컴퓨터 그래픽카드에서 적출한 방열판으로 박스 뒷면에 붙여주었다.
방열소자를 붙이기 위해 박스 정 중앙에 구멍을 뚫고 4군데 작은 컴퓨터 나사를 사용하여 고정함.

방열판을 외부에 달면 방열효과에 도움이 되며 여차하면 탁상용 선풍기 등으로 추가 방열이 가능한 점이 장점이다.
다만 외관상의 문제나 특별한 경우 화상등의 위험이 있을 수 있다.

 

 

 

 

위 방열판과 합체를 위해 방전을 담당하는 소자인 IRFP250N 을 탈거한 후 연장했다.
마킹이 상단으로 오게한 상태에서 가장 오른쪽 핀이 Gate핀이라 케이블이 두꺼울 필요는 없고, 나머지 두 핀은 허용전류 10A이상을 사용하면 될 듯 싶다.

 

 

이런식으로 배치한다.

 

고정은 방열실리콘 Kafuter K-5204K를 사욯했다. 일반적으로 3~4시간이면 굳는데 저녁에 잠들기 전에 고정하고 무거운 걸로 눌러두면 다음날 단단하게 고정된다.

 

 

 

방열핀과 연결할 부분은 14awg로 조금 굵은 선을 사용해 주었다.. 방전 즉 전류가 이동하는 전선은 두꺼운 걸 사용하고 시그널쪽은 얇아도 무방하다.

사실 이 모듈의 경우 최대 6.6A이상은 안올라가니 18awg 정도면 충분하지 않나 싶긴 하다.

 

 

홀더작업은 핀을 제거해서 굵은 전선을 납땜해 준것만 유의하면 될 듯 싶고 방전 중인 배터리의 전압은 최대한 배터리와 가까운 곳에서 측정해야 정확하다.
소켓은 케이스 상단에 나사로 고정해주면 튼튼하다.

 

 

 

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상기 배선도대로 작업이 끝난 모습이다. 팬이 없고 방열판이 외부에 있으니 공간은 넉넉한 편이다.

 

 

좀 자세한 모습이다. 팬이 없는 걸 생각해 모스펫의 경우 상단에도 조그마한 미니 방열판을 달아 방열효과를 극대화했다.

 

 

완성이다. 작업거리가 많지는 않아 생각보다 일찍 끝났다..

 

 

완성하기 직전,,, 라벨링 작업
폼텍 라벨지와 스카치테잎으로 작업한다.

 

 

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최종 완성본

 

 

 

 

 

테스트

 

방전은 배터리의 스펙에 기재된 방전율로 진행해야 한다!!
테스트를 위해 일부러 3.2V가 나오는 LG B4 배터리를 최대값으로 설정해봤다. 1.6V까지 Drop 되면서 전류는 6.36A가 나왔다. 배터리의 안전 리미트를 넘어선 방전이므로 이 상태를 유지하는 것은 매우 위험하다.

방전시작후 조금 지나 배터리를 만져보디 금새뜨거워져 온도를 재어보니 85.9도...

 

 

 

내부 모스펫 상단의 온도는 67도..

 

뒷판 방열판은 37.2도

이 정도면 추가로 팬을 달 필요는 없을 듯 싶다. 물론 팬을 달아주면 더 좋은 건 확연하다.

 

 

3A 정도로 방전하다가 전압이 낮아지면서 전류량이 줄었다. 가변저항을 최대로 돌려주고 대기..

 

 

종료된 모습이다.

0.6V로 현재 가변저항 최대 리미트 해제 상태에서 방전 불가 전압인듯 하고,,
0V에 근접하면 좋겠지만 이 정도도 정전용량이 거의 없는 걸로 판단되니 폐기해도 큰 문제는 없을 듯 싶다.

홀더나 바나나잭에 병렬로 0.3옴 정도의 시멘트저항을 물리니 0.016V까지 떨어지긴 했다. 이를 근거로 시멘트 저항을 병렬연결하는 토글 스위치를 달아 주는 것도 생각했지만,,, 굳이...

라고 생각했으나,, 20여개 킬링하면서 살짝 아쉬움이 남아 결국 부스트 스위치를 달았다.

 

 

1옴 시멘트저항 4개를 병렬로 연결(0.25옴)하여 홀더 옆에 스위치를 달았다.
소수점 이하로 떨어질 때 이 부스트 스위치를 연결하면 빠르게 0V에 수렴한다. 다만, 전압 전류를 잘 살펴서 켜야지 6A로 방전중일 때 켜면 다소 위험할 수 있으니 주의해야한다.

 

 

보통 2~3A 정도로 방전을 하

다가 방전 전류가 1A 밑으로 떨어지면 방전전류값을 높여주는 식으로 작업하면 될 듯 싶다.
물론 이전에 작업한 방전기의  KILL 모드는 이런 수고로움 없이 자동으로 판단해준다. 아래 관련 글 참고하자.

 

보통 저렴한 시멘트 저항을 이용하여 만들어도 되지만,,,
앞서 얘기했듯이 남는 방전 모듈이 있어 활용차원에서 만들어 본 배터리 킬러다..
사용된 VA Meter 대신 전력량계가 추가된 모듈을 달면 간이 방전기로도 제작이 가능하지만 CuttOff 기능이 없어 그다지 효율성은 없어보인다.

뭐 이 상태로 나쁘지 않은 듯....

 

 

 

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