수리수리공방 모듈 · 전동공구·배터리팩

전동공구·배터리팩
L1 입문

팩을 열지 않고 단자 전압만으로 살았는지 죽었는지 가르는 법

이 모듈을 다 보면 안 돌아가는 전동공구 앞에서 셋 중 어디가 문제인지 가릅니다. 배터리팩 단자 전압을 재서 셀 하나의 상태로 환산하고, 충전기 탓인지 팩 탓인지 나누고, 접점·트리거·카본 브러시를 눈으로 확인하고, 공구를 열었다가 다시 조립합니다. 팩은 열지 않습니다. 그 이유가 이 모듈의 절반입니다.

전동공구는 세 덩어리입니다 충전기 콘센트에 꽂힙니다 열지 않는다 배터리팩 리튬 셀이 들어 있습니다 열지 않는다 공구 본체 스위치 · 모터 · 기어 여기는 엽니다 고장은 셋 중 하나에 있습니다. 어느 덩어리인지 가르는 것이 먼저입니다. 붉은 둘은 겉에서만 판정합니다 — 이유가 서로 다릅니다. 3절에서 봅니다.
충전기·팩·본체. 세 덩어리를 따로 떼어 볼 수 있다는 것이 이 분야의 가장 큰 장점입니다.
L1 입문 · 무통전 실습
공구에서 뺀 팩과 플러그를 뽑은 공구만 다룹니다
오늘 팩 개봉 0회
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다른 분야와 비교하면

여기서 위험은 감전이 아니라 화재입니다

전동공구는 대개 18V 안팎의 저전압입니다. 팩 단자를 맨손으로 잡아도 감전되지 않습니다. 그런데 이 분야가 가장 위험한 분야 축에 듭니다. 위험의 형태가 다르기 때문입니다.

콘센트 기기의 위험은 순간입니다. 『해부학 교실』 0장의 311V는 손이 닿는 그 찰나에 승부가 납니다. 그래서 한 손 규칙이 통합니다.

리튬 배터리팩의 위험은 번짐입니다. 전압은 낮지만 팩 안에는 에너지가 빽빽하게 담겨 있습니다. 그 에너지가 한꺼번에 열로 바뀌기 시작하면 스스로 온도를 올립니다. 이것을 열폭주thermal runaway라고 부릅니다.

위험의 형태가 다릅니다 콘센트 기기 ≈311V 감전 순간에 끝납니다 한 손 규칙 배터리팩 18V 안팎 발화 스스로 커집니다 대피가 먼저 전압이 낮다고 위험이 없는 것이 아닙니다. 모양이 바뀐 것입니다.
감전은 사람을 한 번에 치고, 발화는 사람과 작업장을 천천히 삼킵니다.
감전칼에 베이는 것. 순간이고, 피하면 끝납니다.
열폭주불이 옮겨붙는 것. 시작되면 스스로 커집니다.
비유가 깨지는 곳 — 불은 물을 부으면 대개 꺼지지만, 리튬 발화는 꺼진 것처럼 보여도 되살아납니다. 그래서 처치가 끝나도 야외에서 계속 지켜봐야 합니다. 3절에서 다룹니다.
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이 분야 전용 위험

팩에 절대 하지 않는 네 가지

공통 안전과 응급 처치는 『해부학 교실』 0장과 부록 「응급 대응」을 그대로 씁니다. 여기서는 리튬 팩에만 해당하는 것을 봅니다.

팩에 절대 하지 않는 네 가지 ① 구멍을 내지 않는다 천공은 곧 열폭주입니다 ② 눌러 펴지 않는다 부풀면 그대로 폐기입니다 ③ 금속을 대지 않는다 단자는 순간에 수십 A ④ 셀을 갈지 않는다 L1의 영역이 아닙니다 네 가지 모두 팩을 열지 않으면 자동으로 지켜집니다.
「팩은 열지 않는다」 하나만 지키면 네 가지가 한꺼번에 지켜집니다.
금지부푼 팩은 그것만으로 폐기입니다

겉이 볼록해진 팩은 안에서 가스가 찼다는 뜻입니다. 힘으로 눌러 펴지 않습니다. 다시 쓰지도 않습니다. 실내에 두지 말고 바로 폐기 경로로 보냅니다. 부푼 팩이 든 기기는 공방에서 접수하지 않습니다.

불이 났을 때

사람이 먼저 나갑니다
"대피!"를 외치고 문을 엽니다. 사람을 해치는 것은 불꽃이 아니라 연기입니다.
밀폐 금속용기에 넣지 않습니다
압력이 올라 파편을 날립니다. 뚜껑을 닫지 않은 통이나 모래를 씁니다.
야외에서 최소 24시간 봅니다
꺼져 보여도 되살아납니다. 실내로 들이지 않습니다.
연기를 마신 사람은 병원입니다
증상이 없어도 갑니다. 자세한 절차는 『해부학 교실』 부록 「응급 대응」에 있습니다.
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공구를 열면

전기가 팩에서 나와 척까지 가는 길이 전부입니다

계통 이름은 『해부학 교실』 1장에서 배운 그대로입니다. 전동공구에서는 어느 덩어리가 그 이름에 해당하는지만 잇습니다.

충전기 = 전원부 배터리팩 · BMS = 전원부 + 보호계 트리거 스위치 = 제어부 모터 = 구동부 기어 · 척 = 손끝 전기가 지나가는 순서 — 막힌 곳이 고장 난 곳입니다 붉은 두 상자는 열지 않습니다. 초록 세 상자는 열어도 됩니다. 팩 안의 BMS는 전기를 끊는 힘을 가진 유일한 부품입니다. 보호계라는 이름은 『해부학 교실』 1장의 여섯 번째 계통에서 그대로 가져왔습니다.
팩에서 나온 전기가 트리거를 지나 모터로 갑니다. 트리거를 당겨도 안 돌면 이 줄 어딘가가 끊긴 것입니다.
덩어리계통실물에서 찾는 법
배터리팩전원부 + 보호계손잡이 아래에 끼우는 벽돌 모양. 라벨에 전압과 용량이 적혀 있습니다.
충전기전원부콘센트에 꽂는 별도 상자. 팩을 올리는 홈과 표시등이 있습니다.
팩 접점신호선팩과 공구가 닿는 금속 날. 산화되면 거뭇해지고 눌리면 벌어집니다.
트리거 스위치제어부손가락으로 당기는 방아쇠. 안쪽에 작은 검은 상자가 붙어 있습니다.
모터구동부원통형 쇳덩이. 브러시 모터는 옆구리에 카본 브러시 뚜껑이 보입니다.
기어박스 · 척구동부모터 앞의 금속 뭉치와 드릴날을 무는 부분. 전기가 아니라 기계입니다.

모터가 두 종류입니다

전동공구의 모터는 크게 둘로 나뉩니다. 어느 쪽인지에 따라 5절에서 볼 곳이 달라집니다. 공구 이름표에 「브러시리스」가 적혀 있으면 뒤쪽입니다.

브러시 모터옆구리에 카본 브러시가 들어 있습니다. 쓸수록 닳는 소모품이라 힘이 빠지면 여기부터 봅니다.
브러시리스 모터닳는 브러시가 없습니다. 대신 제어 회로가 붙어 있어 L1에서는 볼 곳이 없습니다.
그래서 순서가 갈립니다 — 브러시 모터는 뚜껑을 열어 브러시 길이를 눈으로 보면 됩니다. 브러시리스 공구가 힘이 없으면 브러시를 찾지 말고 팩과 기어박스를 봅니다. 모터 자체는 L1이 판정하지 않습니다.
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전동공구·배터리팩 · L1 입문 수리수리공방 모듈

셋 중 어디인가

먼저 덩어리를 가르고, 그 다음에 안을 봅니다

전동공구 진단의 절반은 바꿔 끼워 보기입니다. 팩이 둘이거나 공구가 둘이면 오늘 답이 나옵니다.

증상이 나타나면 ① 충전기 다른 팩을 올려 봅니다 ② 팩 단자 전압을 잽니다 ③ 공구 본체 다른 팩을 끼워 봅니다 세 갈래 중 어디인지 먼저 정합니다. 이것만으로 절반이 끝납니다.
덩어리가 나뉘어 있다는 것이 이 분야의 선물입니다. 바꿔 끼우는 것이 곧 진단입니다.
증상어디부터 보나무엇이 나올 수 있나
충전이 안 됨
표시등이 안 들어오거나 빨갛게 깜빡임
다른 팩을 충전기에 올려 봄 → 팩 단자 전압 측정 → 접점 오염 확인 충전기 고장, 과방전된 팩, BMS 보호 차단, 접점 산화
금방 방전됨
충전은 되는데 몇 분 못 씀
충전 직후 단자 전압 측정 → 만충 값과 대조 셀 열화, 셀 불균형 — 팩 수명이 다한 경우가 많습니다
힘이 없음
돌긴 도는데 무는 힘이 약함
카본 브러시 길이 확인(브러시리스는 건너뜀) → 기어박스 소리 확인 브러시 마모, 기어 이 빠짐, 척 미끄러짐
트리거를 당겨도 안 돎
팩은 멀쩡함
다른 공구에 같은 팩을 끼워 봄 → 팩 접점과 트리거 접점 확인 트리거 스위치 접점 마모, 접점 눌림·벌어짐, 내부 배선 단선
쓰다 보면 멈춤
식히면 다시 돎
멈춘 직후 팩과 모터를 손등으로 만져 봄 → 통풍구 먼지 확인 보호 동작일 가능성이 큽니다. 먼지 막힘, 무리한 부하
퓨즈끊어진 것은 병이 아니라 증상입니다.
보호 동작멈춘 것도 병이 아니라 증상입니다.
보호 동작은 고장이 아닙니다 — 팩이 스스로 끊은 것을 고장으로 보고 더 세게 밀어붙이면, 퓨즈를 굵은 걸로 바꾸는 것과 같은 일이 됩니다. 같은 논리는 『해부학 교실』 3장 「퓨즈는 병이 아니라 증상이다」에 있습니다.
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전동공구·배터리팩 · L1 입문 수리수리공방 모듈 · 실습 1/2

무통전 실습 · 먼저 계산

팩이 몇 개의 셀로 되어 있는지 종이에 먼저 씁니다

멀티미터를 대기 전에 얼마가 나와야 정상인지를 먼저 적습니다. 답을 알고 재는 것과 모르고 재는 것은 전혀 다른 일입니다.

기준값은 셋뿐입니다

4.2 V 리튬 1셀 만충
3.6~3.7 V 공칭 전압
3.0 V 이 아래는 과방전
18V 팩 = 리튬 셀 5개 직렬 3.6V 3.6V 3.6V 3.6V 3.6V 3.6V × 5 = 18.0V — 라벨의 공칭 전압 4.2V × 5 = 21.0V — 만충일 때 나올 값 3.0V × 5 = 15.0V — 이 아래면 과방전
직렬로 이으면 전압이 더해집니다. 그래서 셀 수만 알면 정상값을 계산할 수 있습니다.

셀 수 알아내기

팩을 열지 않고도 라벨의 전압 표기로 셀 수를 추정합니다. 같은 팩을 만드는 회사마다 공칭으로 적기도 하고 만충으로 적기도 합니다. 두 방식으로 나눠 보면 같은 숫자가 나옵니다.

라벨 표기셀 수만충 4.2×N공칭 3.6×N과방전선 3.0×N
10.8V · 12V312.6V10.8V9.0V
18V · 20V521.0V18.0V15.0V
36V · 40V1042.0V36.0V30.0V
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전동공구·배터리팩 · L1 입문 수리수리공방 모듈 · 실습 2/2

무통전 실습 · 이제 측정

재고, 셀 수로 나누고, 표와 대조합니다

숫자 하나로 팩이 살았는지 죽었는지 말하는 것 — 이것이 오늘의 목표입니다.

18V 팩(셀 5개) 단자 전압 판정 0V 부근 보호 차단 또는 사망 15.0V 미만 셀당 3.0V 미만 · 과방전 15.0 ~ 18.0V 방전됨 · 충전해 봅니다 18.0 ~ 21.0V 정상 범위 낮음 높음 어중간한 값이면 5로 나눠 봅니다. 셀당 값이 3.0~4.2V 밖이면 셀이 죽은 것입니다. 부풀었거나 뜨거운 팩은 재지 않습니다. 그대로 폐기 경로입니다.
18V 팩 기준입니다. 다른 팩은 앞 쪽 표의 셀 수를 넣어 같은 방식으로 눈금을 다시 만듭니다.
팩을 공구에서 빼고 겉을 먼저 봅니다
부풀었는지, 금이 갔는지, 뜨거운지 봅니다. 하나라도 해당하면 여기서 멈춥니다.
멀티미터를 직류 전압 모드에 놓습니다
V 옆에 직선이 그려진 자리입니다. 사용법은 『해부학 교실』 4장 그대로입니다.
단자에서 +와 -를 찾습니다
표시가 없으면 여기서 멈추고 숙련자에게 묻습니다. 팩에는 온도·통신용 단자도 함께 있습니다.
프로브 끝을 두 단자에 가만히 댑니다
미끄러뜨리지 않습니다. 프로브가 두 단자를 동시에 스치면 그 자체가 쇼트입니다.
읽은 값을 셀 수로 나누고 표와 대조합니다
예: 19.4V ÷ 5 = 3.88V — 정상 범위입니다. 종이에 계산을 남깁니다.
기록란적을 것내가 쓴 값
라벨 표기 전압팩에 인쇄된 숫자 
추정 셀 수표기 ÷ 3.6 또는 ÷ 4.2 
재 본 단자 전압멀티미터 표시값 
셀 하나당 전압재 본 값 ÷ 셀 수 
판정정상 · 방전 · 과방전 · 보호차단 중 하나 
수리수리공방 · 놀일7

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