요즘은 사람들이 많은 종류의 휴대용 전자기기를 사용합니다. 이런 기기들은 배터리가 소모되면 다시 충전해서 사용하니까 참 편리한 세상이네요. 예전에는 건전지를 넣어 사용하는 제품이 많았는데 말이죠. 이런 발전은 리튬이온 배터리의 발전과 보급이 많이 돼서 가능한 것인데요. 또한 휴대기기를 충전하려면 전용 충전기를 사용하여 충전하기도 하지만 외부에 나가 있을 때는 파워뱅크나 보조배터리를 사용하여 충전하여 사용할 수 있어요. 그래서 외부에서 오랜 시간 생활하는 사람들은 보조배터리를 갖고 다니는 사람이 많습니다. 요즘 보조배터리는 필수 소지품으로 생각되기도 합니다. 보조배터리를 간단하게 만들어서 사용할 수 있는 방법을 공유하겠습니다.
보조배터리 만들기
BMS(배터리 관리 시스템)
보조배터리에 들어가는 배터리는 리튬이온 배터리인데요. 보조배터리를 만들려면 리튬이온 배터리를 충전하고 사용 가능하게 전압을 관리할 수 있는 보호회로가 필요합니다. 리튬이온배터리는 사실 사용하기 까다로운 배터리인데요. 과방전이나 과충전을 하게 되면 배터리를 다시 사용할 수 없게 됩니다. 이럴 경우 발화 또는 폭발할 수도 있어요. 그래서 충전과 사용할 때는 배터리 전압을 항상 확인하면서 충, 방전 해야 해요. 일상생활에서 편리하게 사용하려면 항상 전압 체크하면서 사용하기 어렵죠. 그래서 리튬이온 배터리의 전압을 수시로 체크하며 과충전과 과방전을 방지하게 자동으로 관리해 주는 회로가 BMS입니다. 충전 시 만충전 전압이 되면 충전 전원을 차단시켜 과충전을 방지해주고, 방전 시도 마찬가지로 방전전압 이하로 떨어지면 배터리 전원을 차단시켜서 더 이상 방전되지 않도록 해줍니다.
보조배터리에도 리튬배터리를 사용하기 때문에 이런 BMS를 달아줘야 해요. 보조배터리 전용으로 나오는 BMS가 있는데요. 저는 알리익스프레스에서 구매했어요. 크기가 아주 작고 사용하기 편리한 제품입니다. 리튬이온 배터리 1셀만 연결해서 5V 전압을 사용할 수있는 제품입니다.
USB-C타입 포트가 하나 있는데, 이 부분으로 보조배터리를 충전하고, 다른 전자기기를 충전할 때도 같은 포트를 사용합니다.
리튬 폴리머 배터리
앞에 이야기 한 대로 요즘은 참 많은 휴대용 전자기기를 사용하는데요. 사람들은 전자제품이 고장 나면 그 상태로 버립니다. 충전해서 다시 사용할 수 있는 모든 휴대용 전자기기에는 리튬이온 배터리가 사용됩니다. 그래서 전자기기 안에 있는 리튬배터리를 제거하거나 안전한 방법으로 폐기해야 합니다. 안전하지 않은 곳에 방치하면 화재나 폭발의 위험이 있기 때문이죠. 저는 항상 이런 휴대 전자기기를 버릴 때는 제품을 분해하여 리튬배터리를 제거하는 습관이 있어요. 배가 부르지 않거나 다시 사용 가능한 배터리는 모아두거나 적당한 장소에 폐기합니다. 그래서 이번에 만들 보조배터리도 이렇게 폐기되는 전자제품에서 뜯어낸 리튬배터리를 사용할 겁니다.
아래 보이는 배터리는 버리는 내비게이션에서 뜯어낸 배터리인데요. 전압도 양호하고, 부풀지 않아 충분히 사용 가능합니다.
보조배터리를 만들기 위해 케이스에 들어갈 크기를 먼저 측정합니다. 폭이 60mm, 길이가 90mm, 두께가 6mm인 리튬폴리머 배터리입니다.
아래 사진과 같이 BMS를 연결했을 때의 길이를 측정합니다. 길이를 114mm로 하면 되겠네요.
케이스 만들기
보조배터리의 케이스를 만듭니다. 케이스를 만드는 방법은 여러 가지가 있지만 이번에는 일회용 플라스틱 케이스를 잘라서 만들어 보겠습니다. 일회용 플라스틱 케이스는 샴푸나 마트에서 판매하는 상품 중 생필품을 포장하는 케이스에 많이 사용됩니다. 아래 사용된 케이스는 견과류가 들어있던 케이스예요. 붙어있던 부분을 뜯어서 펼칩니다.
위에서 측정한 크기대로 만들어질 케이스의 전개도를 그립니다. 납작하고 길쭉한 형태의 케이스 입니다. 시중에서 판매되는 일반적인 보조배터리와 비슷한 모양입니다.
그려진 전개도 대로 가위를 사용하여 자른 후 접어줍니다.
BMS 연결 및 케이스 조립
이제 배터리와 BMS를 연결할 건데요. 준비된 배터리의 스토리지 전압부터 측정해 봅니다. 2.5V로 측정되네요. 양호합니다.
BMS에 표기된 B+ 와 B-에 리튬폴리머 배터리의 +, -를 납땜하여 연결합니다.
USB를 연결하여 충전해 보니 잘되네요.
케이스에 양면테이프를 사용하여 붙입니다.
케이스의 한쪽 모서리 방향에 붙여야 하는데 +측 전선이 좀 짧네요. 적당한 전선을 구해서 연장합니다.
케이스에 붙이기 전에 USB-C 포트 모양으로 구멍을 뚫어줍니다. 옆면의 스위치에도 구멍을 뚫어줘야 해요.
구멍 뚫을 위치에 표기하고요. 얇은 투명 플라스틱이므로 칼로 잘라도 잘 잘립니다. 안 이쁘게 구멍이 뚫렸네요.
다시 양면테이프로 케이스에 고정했어요.
케이스는 글루건을 사용하여 고정하고 닫아줍니다.
완성이네요.
충전을 시작합니다.
충전된 보조배터리를 이용하여 태블릿을 충전합니다. 2A로 충전되는 모습을 볼 수 있습니다.
얇은 담뱃갑만 한 크기로 아주 작고 슬림합니다. 가지고 다니면서 막 쓰기 좋아요.
