외부에서 인터넷을 사용하려면 셀룰러 데이터나 WiFi를 잡아서 사용하죠. 저는 태블릿이나 노트북을 외부에서 사용하기 위한 포켓 와이파이를 사용하고 있어요. 일반인들은 이런 기기를 보통 해외여행 가면 많이 사용하거든요. 저는 20Gb 요금제에 가입해서 편리하게 사용하고 있어요. 업무상 외부에서 노트북과 태블릿을 많이 사용하거든요. 그런데 너무 오래 사용해서 배터리 수명이 다 됐나 봐요. 잘 켜지지도 않고, 금방 방전되네요. 배터리를 교체해서 불편을 해소하려고 합니다. DIY 과정 공유할게요.
알리익스프레스 BMS(1S) 설명
저는 버려지는 휴대 전자기기를 그냥 버리지 않고 분해하여 배터리를 분리하고 버립니다. 휴대 전자기기에는 보통 리튬폴리머 배터리가 들어있거든요. 그냥 버리면 화재의 위험도 있고, 이걸 재활용해도 괜찮아요. 포켓파이에 사용하기 적합한 리튬폴리머 배터리를 골라보겠습니다.
리튬폴리머 배터리를 사용하기 위해서는 BMS가 필요해요. BMS에 관한 자세한 설명은 이전 글(아래 링크) 참고 바랍니다.
아래 사진은 알리익스프레스에서 구매한 BMS입니다. 1셀 용 모듈이고요. 보조 배터리용 BMS는 아니고 휴대 전자기기에 사용하게 될 배터리용 BMS입니다. 과충전과 과방전을 예방해주고, 안전하게 전자기기의 전원을 공급해 주기 위한 모듈이에요. USB-C타입 방식을 5개 묶음으로 샀어요.
간단하게 BMS 모듈의 사양을 정리해 보면 아래와 같습니다.
모델명: TP4056A Lithium Battery Charging Processor
입력전압: 4.5V ~5.5V
완충전압: 4.2V ± 1%
LED표시등: 빨강색-충전중, 녹색-완충
작동온도: -10℃ ~ +85℃
배터리 충전: 4.2V, max 1A
방전(out put): Vbatt, max 3A
리튬폴리머 배터리 재활용 방법
보관 중이던 리튬폴리머 배터리중 4,000mAh의 조금 큰 배터리로 사용하려고 합니다. 용량이 크면 포켓와이파이의 배터리가 오래갈 것이니까요. 외부에서 와이파이를 더 오래 사용할 수 있게 돼요.
위에 노란 테이프를 제거하면 기존의 BMS가 있어요. 기존 BMS는 불필요하기 때문에 제거합니다. 전압을 체크해 보니 배터리 상태는 양호하네요. 3.34V로 측정됩니다. 리튬이온 배터리의 스토리지 전압은 3.7V입니다. 이제 배터리와 BMS를 연결해야 해요. 위에 그림처럼 납땜해서 배선합니다.
모듈을 통해 나오는 배터리 출력 전압을 한 번 더 확인해 봅니다. 양호합니다.
모듈의 출력 선을 연결하고, BMS 모듈은 양면테이프를 붙여서 배터리에 붙여줍니다.
이제 출력 선에 커넥터 작업을 하고, 배터리의 보호를 위해 수축 관을 감싸줄게요.
배터리는 완료되었어요.
포켓파이 배터리 교체
사용하던 SKT용 포켓 와이파이입니다. 해외여행 갈 때 공항에서 단기 임대해서 사용하는 기계와 비슷한 거예요. 해외여행 갈 때는 이것을 도시락이라고 하죠. 어딘가 붙여 사용해서 검은색으로 도색되어 있어요. 기존 배터리는 2,050mAh네요. 이번에 교체하게 될 배터리는 4,000mAh니까 두 배 가까운 사용 시간을 기대해 볼 수 있을 것 같아요.
분해해 봤어요. 상단에만 모듈이 있고 하단에는 안테나만 있네요. 크기를 줄이기 위해서 모듈 부분만 남기고 자르려고 합니다. 그라인더로 잘랐어요.
케이스에서 빼낸 모듈입니다. 앞면과 뒷면이에요. 만들어둔 배터리와 연결하려면 여기에도 콘넥터 작업을 해야 해요. 기존 배터리가 연결되는 부분의 커넥터를 제거합니다.
납땜인두로 가열해도 뜯기 어려워요. 그렇다고 니퍼로 그냥 뜯어내면 PCB 기판의 구리 라인이 뜯어질 수 있어요. 그러면 모든 작업이 망치는 겁니다. 열풍기로 가열해서 뜯었어요.
뜯어낸 부분의 +와 -단자 부분에 전원선을 연결해 줍니다. 너무 작아서 잘 안 보이네요. 전자 현미경으로 보면서 작업합니다.
연결해 준 전원선에 마찬가지로 배터리와 연결될 커넥터 작업을 합니다. 합선되지 않게 수축 튜브도 씌워 줍니다.
정상적으로 연결되었는지 확인하기 위해 배터리와 연결하고 전원을 켜 보겠습니다. 전원공급이 잘 되네요. USB-C타입 케이블을 연결하여 충전 테스트도 양호합니다.
포켓파이를 잘라놨던 케이스에 조립하고, 배터리와 연결했습니다.
완성이에요. 조금 두꺼워졌지만 기존보다 크기는 작아졌어요. 배터리 용량도 많아져서 밖에서 더 오래 사용할 수있게 되었습니다. 카페 같은 데서 노트북으로 작업하려면 포켓파이가 필요하거든요. 기존에는 포켓파이를 구형 USB-B타입으로 충전해야 했는데 이제는 USB-C타입으로 충전할 수 있게 돼서 편리해졌어요. 모양은 좀 이상 해졌지만 가방에 넣고 사용할 거니까 괜찮아요.