🔋 리지드 18V 배터리 수리 로그 – 부식된 팩 복원과 셀 교체 실험

RIDGID 18V Li-ion Pack Repair | Sensloop Lab

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오늘은 조금 생소한 브랜드, 리지드(RIDGID) 18V 배터리를 가져왔습니다.
전원을 눌러봐도 LED도 안 들어오고, 충전기에서도 반응이 없습니다.
보통 이런 경우는 셀이 완전히 방전됐거나, BMS가 차단된 상태일 가능성이 높습니다.

테스터기로 외부 단자를 찍어보니 전압이 0V.

아예 출력이 끊긴 상태네요. 내부 회로를 봐야겠습니다.
자, 분해 들어갑니다.

항목	정상 기준	측정값	상태
전체 전압	18.0V ±0.5V	0.0V	완전 차단
셀 편차	±0.02V 이하	0~3.6V 불균형	비정상
잔량 표시등	점등	미점등	오동작
BMS 상태	정상 출력	보호 차단	OFF 상태

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🔧 1. 내부 상태

케이스를 여는 순간… 바로 녹 가루가 튀어나옵니다.
BMS 보드와 니켈 표면이 갈색 부식으로 덮여 있고, 셀 사이에는 약간의 전해액 자국까지 있네요.
습기에 오래 노출된 흔적입니다.

셀을 확인해보니 SONY VTC4 셀(2100mAh, 고방전형)이 들어있습니다.
SONY VTC4 셀은 순간 방전 성능(30A급)은 우수하지만,
사이클 노화가 빠르고 내부저항이 높아 장시간 구동에 불리합니다.

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🔍 2. 완전 분해 및 셀 점검

BMS 보드와 배선을 모두 분리하고, 셀 전압을 하나씩 재봤습니다.
3셀은 완전 0V, 나머지는 3.3~3.6V로 불균형이 심합니다.
니켈 부식도 심해서, 전류가 제대로 흐르지 않았던 것으로 보입니다.

분해 중에는 녹가루가 계속 떨어져나옵니다.
BMS 외관도 많이 더러워져있어서, IPA 세척을 먼저 진행했습니다.
그 후 BMS 단자와 온도센서 라인을 다시 정리했습니다.

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⚗️ 3. 셀 교체 – 삼성 30Q 적용

이번에는 정품 Samsung 30Q 셀을 적용합니다.

기존보다 방전률은 떨어지지만, 용량은 2900mAh로 기존보다 약 28% 증가,

내부저항은 14~17mΩ로 우수합니다.

교체 전 전압을 맞춰주고 밸런싱을 잡아줍니다.

셀 전압은 4.19~4.20V로 ±0.01V 이내로 정렬되었습니다.
온도센서도 원위치에 부착하고, 스폿용접기로 니켈을 새로 붙였습니다.
전류 경로를 최소화하기 위해 니켈면을 세척 후 용접했어요.

셀 브라켓에 맞춰 셀을 배치해주고 온도센서를 원래 있던 위치에 배치해줍니다.

BMS까지 결합하여 가조립완료 ! 그후 니켈을 스폿용접해줍니다.

용접 후 전체 전압은 20.9V, 정상 복원되었네요.
이제 케이스 조립만 남았습니다.

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⚙️ 4. 조립 및 테스트

하부 프레임과 상부 케이스를 조립하고, 절연 테이프를 다시 감았습니다.
전압 재확인 시 20.9V 그대로 유지.
충전기에 꽂으니 바로 인식됩니다. LED 잔량게이지가 없는 모델이라
전압 확인으로만 정상 동작을 판단했습니다.

테스트 방전 시 약 2.9Ah 용량이 측정되었고,
기존 대비 약 28% 용량이 향상되었습니다.
출력도 일정하게 유지되어, 셀 교체만으로도 실사용 완전히 가능해졌습니다.

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✅ 결과 요약

항목	수리 전	수리 후
셀 종류	SONY VTC4 (2100mAh)	Samsung 30Q (2900mAh)
셀 상태	부식·누설	정상
총 전압	0.0V	20.9V
용량 변화	–	+28%
내부저항	불균일	14~17mΩ

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🧠 연구원 코멘트

이번 리지드 팩은 내부 부식과 셀 불균형이 동시에 발생한 대표적 사례였습니다.
특히 SONY VTC4 셀은 고방전 특성(30A급)으로 초기 출력은 우수하지만,
사이클 노화 시 내부저항이 급격히 상승해 셀 간 전압 편차와 발열이 증가합니다.

이를 Samsung 30Q 셀로 교체하면서 용량이 약 28% 향상되고,
평균 내부저항이 14~17 mΩ 수준으로 안정화되었습니다.
실제 방전 테스트에서도 출력 전압이 일정하게 유지되며,
기존 대비 실사용 시간이 약 30% 이상 증가했습니다.

이번 리빌드의 핵심은 부식·저항·불균형의 3요소를 단계별로 제거한 것입니다.
특히 니켈면 세척과 절연 유지가 결과의 안정성에 큰 영향을 주었습니다.
Sensloop Lab은 앞으로도 이러한 노후 배터리의 화학적·전기적 열화 데이터를
체계적으로 축적해, 수명 예측 모델링 연구에 반영할 예정입니다. 🔋

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