디월트 공구 배터리가 맛이 가기 시작하면서 배터리 리필을 해야겠다는 생각을 한지 꽤 됐다. 하지만 리필이라는 작업이 말이 쉽지 그리 간단한 작업이 아니다. 기술이 어려운 것이 아니라 준비 작업이 엄청나다. 나는 아직도 이런저런 준비작업을 하고 있는 중이고 이제 겨우 배터리를 가지고 노는 수준이 됐을 뿐이다.
18650 때문이 아니라 일반적으로 가정에서 쓰이는 AA나 AAA 때문에 오래전부터 Nitecore D4 충전기를 가지고 있었다. 딱히 부가 기능은 없지만 시인성이 좋고 고급스러운 충전기라 별 불만 없이 잘 이용하고 있었다.
이 외에도 USB 케이블을 연결해서 사용하는 8구짜리 제품과 9V 충전도 가능한 제품도 몇 년 전 아마존을 통해 드레곤볼로 겟 하긴 했었다.
나이트코어와 일반 8구짜리 충전기와의 차이점은 +가 돌출되지 않은 녀석을 어떻게 인식하느냐의 차이가 가장 크다고 할 수 있겠고, 충전 전류의 차이가 크다. 나이트코어는 단일일 때 750mAh로 충전이 되고, 풀뱅일때 385mAh 정도의 개별 전류로 충전이 된다. 반면 여타 저렴이 충전기들은 어느 정도의 전류량이 흐르는지에 대한 정보도 없고 완충까지 시간이 꽤 길다.
아무튼... 그동안 AAA랑 AA 그리고 간혹 9V 정도만 충전하던 필자의 입장에서는 큰 불만 없이 이들을 이용하고 있었다. 그러나 전동공구의 배터리 불량이 생기고, 랜턴이나 헤드라이트에 들어가는 18650 및 21700 배터리의 필요성을 느끼기 시작하면서부터 이런저런 준비작업이 필요했다.
화면에 보이는 배터리는 LG코드제로 A9과 A9S 폐배터리팩에서 추출한 녀석들인데, 사진에 나온 녀석들은 그중에 상태 좋은 녀석들이고 보통은 80% 이하의 용량을 보여주고 있다. 게중엔 50% 이하짜리도 보이고, 아예 저전압으로 잠겨서 0v가 나오는 녀석들도 있어서 몇 가지 작업을 거쳐 이 녀석들의 컨디션을 끌어올리고 있다.
먼저, 기본적으로 18650과 21700 배터리를 다루는 데 있어서 플러스와 마이너스 쇼트가 얼마나 위험한지에 대한 숙지가 필요하다. 필자 역시도 일반 방전 용량의 18650 배터리 하나를 태워먹은 적이 있다. 화재를 낼 뻔한 위험한 상황이 발생했기에 여러분들도 필히 주의를 요한다.
쇼트는 플러스 전극을 둘러싸고 있는 마이너스 전극에 절연이 잘되지 않을 때 발생할 수 있는데, 해당 충방전기의 배터리 소켓이 뻑뻑해서 플라스틱 도구를 이용해서 배터리를 꺼내야 하는데 그 과정에서 소켓의 금속 부분에 항상 노출되어 있는 플러스와 절연이 까진 마이너스 부분이 같이 맞물렸을 때 발생할 수 있다. 필자의 경우가 이에 해당하는데 거의 작은 폭탄 터지듯 난리가 났었다. 다행히 몇 초 만에 집안 밖으로 내던질 수 있었고 화재는 피할 수 있었다. 소켓의 ABS 플라스틱 역시 녹아내릴 정도로 위력이 컸다. 다들 조심하길 바란다.
위에 보이는 파란색 커버의 배터리는 몇 년 전에 구입한 타오바오 버전 짝퉁 Dewalt 20v 배터리 속에 들어있던 18650이다. 당연히도 일반 방전용이었다. 전동공구엔 최소 중방전 이상의 배터리가 쓰여야 함에도 일반 방전 배터리가 쓰였고 이러한 경우 배터리의 특정 셀이 무리할 수 있어서 결국 대미지를 먹게 되고 셀 간의 밸런스가 틀어진다. 틀어진 밸런스는 밸런스 충전으로 관리가 되어야 하는데 정품 충전기조차도 밸런스 충전을 못 해주므로 나중엔 사용할 수 없을 정도로 밸런스가 틀어져 결국 배터리는 사용 불가가 되는 것.
18650 배터리가 직렬로 3개 또는 4개 들어가는 12v, 16v 전동공구 배터리팩은 자연 밸런싱이 되므로 밸런싱을 해줄 필요가 없지만, 3S2P (3직렬 2병렬) 11.1v, 4S2P(4직렬 2병렬) 14.8v... 이런 식의 배터리팩은 밸런스 충전으로 관리해 줘야 한다.
출처: 회사원 워니님 유튜브 https://www.youtube.com/watch?v=Cvw2jFyeA4U
출처: 회사원 워니님 유튜브 https://www.youtube.com/watch?v=Cvw2jFyeA4U
위의 배터리는 5S2P 배터리팩인데 밸런스 포인트는 총 6+2이다. 위의 사진처럼 6개 포인트와 메인 전원인 +, -까지 해서 총 8곳을 물려줘야 밸런스 충전이 가능하다. 물론 이는 밸런스 충전기에 따라 다를 수 있다. 아직 필자는 밸런스 케이블을 만들지 않아서 위 작업은 시작하지 못했다. DC 전원 공급장치만 도착하면 밸런스 충전에 도전할 수 있다.
이렇게 밸런싱 충전을 하기까지의 준비작업은 꽤 복잡다단하다. 우선적으로 배터리를 확보해야 하고, 배터리를 선별 분류해야 한다. 전압, 저항, 전류값을 모두 체크해야 하는데, 같은 종류의 배터리라도 그 값이 천차만별이라서 무엇보다 선별작업을 꼼꼼히 잘 해야 한다.
필자의 경우는 위에서 소개한 4채널짜리 충방전기를 이용해서 먼저 1사이클을 돌린다. 그러면 충전과 방전 후 다시 풀 충전까지 하고 완료되는데, 방전 컷오프 전압은 2.5v~3.5v 까지이다. 처음엔 2.7v로 컷오프를 맞춰서 배터리 모두를 한 사이클 돌려줬다.
위의 두 사진은 4채널 충방전기로 1사이클 돌려주고, Littokala 충전기로 다시 한번 충전해 준 상태인데, Littokala 충전기의 재미난 기능 중 하나는 정격 3.8v 충전도 가능하다는 것이다. 그럼 만충이 4.4v에 달한다. 정격 3.7v 충전은 만충이 4.2v이다. 위의 사진에서 아래 두 개의 사진은 4채널 충방전기로 1사이클 돌려주고 (2.7v 컷오프), Littokala 충전기로 정격 3.8v 충전하여 만충 4.4v 해준 다음, 다시 4채널 충방전기로 1사이클 (2.5v 컷오프) 돌려준 값이다. 그럼 다시 4.2v로 만충이 된다. 전류값은 1908->2167로, 2485->2730으로 늘어난 것을 볼 수 있다. 물론 이 값이 절대적이진 않지만 추세로 봤을 때 꽤 늘어났다는 것을 알 수 있다.
4채널 충전기는 저항값도 표시해 주긴 하는데 이는 전혀 신뢰할 수가 없다. 아쉬운 부분이다. 저항값을 측정하기 위해서는 최소한 아래의 도구 정도는 사용해서 체크해야 한다.
필자는 1차적인 선별 때 위의 간단 체커기(ANENG BT-186)로 전압만 체크하는데 0V가 나오는 배터리는 아래와 같은 방식을 총동원하여 전압을 만들어 낸다. 물론 별짓을 다해도 안되는 녀석은 종종 나온다.
추가내용 :
가장 상태 안 좋은 배터리들인데,
1. 4채널 충방전기로 2.7v 컷오프로 1사이클
2. Littokala 충전기로 정격 3.8v로 만충 4.4v
3. 다시 4채널 충방전기로 2.5v 컷오프로 1사이클
이 과정을 거쳐도 큰 변화가 없다. 개선의 가능성이 있는 배터리와 가능성이 없는 배터리와의 차이점인 것 같다.
특히 더 안 좋은 배터리는 위의 첫번째 사진처럼 3.98v로 전압이 급강하 되는 녀석이다.
