🔋 디월트 18V 호환배터리 제작기 – 삼성 30Q 셀 5S2P 팩 조립

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연구원 여러분, 안녕하세요 ~~
오늘은 복원이 아닌 호환배터리를 제작해보려고 합니다.

지인분께서 디월트 18V 배터리를 필요로 하셔서,
이번에는 삼성 INR18650-30Q 셀을 사용해
5S2P 구성(총 10셀) 으로 직접 팩을 제작했습니다.
오늘 로그에서는 셀 매칭, 내부저항 실측, BMS 구조, 조립 과정까지 정리했습니다.

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⚙️ 구성 및 준비물

항목	사양	비고
셀	Samsung INR18650-30Q	3.0Ah / 15A / 3.6V nominal
셀 구성	5S2P (총 10셀)	약 18.5V / 6.0Ah / 111Wh
BMS	디월트 호환 BMS	보호회로·잔량표시 일체형
케이스	디월트 18V 호환 케이스	알리익스프레스 구매
측정기기	PZEM-010 내부저항 측정기	±1% 오차, 휴대형 Type-C 충전식
도구	스폿용접기, 멀티미터, 캡톤테이프	절연 보강용

이번 제작은 디월트 전용 BMS를 포함한 완전 호환형 배터리로 제작해봤습니다.

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🔋 셀 매칭 및 내부저항 측정

조립 전 각 셀의 전압과 내부저항을 개별 측정했습니다.
측정 장비는 PZEM-010으로, ±1 % 오차 범위를 갖는 휴대형 저항 측정기입니다.
이 장비는 셀에 직접 접속하여 전원 없이 측정이 가능하며,
클립 압력에 따른 ±2 mΩ 오차를 감안했습니다.

구분	전압 (V)	내부저항 (mΩ)	비고
셀 범위	4.14 ~ 4.15	13 ~ 14	균일도 우수
평균	4.145	13.5	±0.01V / ±1mΩ 편차

이 수치는 30Q 셀의 정상 범위이며,
밸런싱 시 효율과 출력 안정성을 확보하기 좋은 조건입니다.

✅ 모든 셀의 전압 편차가 0.01V 이내, 저항 편차 1mΩ 이내로 측정되어
병렬쌍의 전류 분배 불균형이 거의 없을 것으로 판단됩니다.

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🔧 조립 및 절연 과정

셀 홀더에 극성을 맞춰 삽입한 후,
0.15mm 니켈 스트랩으로 스폿 용접을 진행했습니다.
케이스 기본 스트랩은 두꺼워서
보유 중이던 스트랩으로 대체했습니다.

(-)극 주변에는 캡톤테이프 절연 보강,
수축튜브가 벗겨진 셀에는 절연링을 부착해 쇼트 방지 처리를 했습니다.

⚠️ 스폿 후에는 각 스트랩을 손으로 눌러 저항 변화를 확인하면
불량 접합이나 저항 편차를 조기 감지할 수 있습니다.

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🧩 BMS 구조 및 배선 순서

이번에 사용한 디월트 호환 BMS는
공구용 배터리팩에 맞게 설계된 보호회로로,
밸런싱·과전류 차단·잔량 표시 기능이 일체화된 타입입니다.

단자 순서는 다음과 같습니다.

(-) → B1 → B2 → B3 → B4 → (+)

연결 시에는 항상 B−부터 순차적으로 B＋까지 납땜해야 하며,
순서가 틀리면 회로가 손상될 수 있습니다.
납땜 후에는 각 포인트 간 전압을 멀티미터로 확인해 정상 직렬 연결을 검증했습니다.

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🧪 출력 및 밸런싱 확인

조립 완료 후 무부하 전압은 20.7V,
셀 간 전압 편차는 0.005V 이내였습니다.

잔량 표시 기능, 충전 포트, 보호회로 모두 정상 작동했으며
초기 충전 중 발열도 거의 없었습니다.

💡 BMS의 밸런싱 회로가 정상적으로 작동하며,
충전 종료 후 각 셀 전압이 4.19~4.20V 범위로 수렴했습니다.

구분	측정 전압 (V)	충전 후 전압 (V)	전 후 편차	상태
셀 1	4.147	4.198	0.051	안정
셀 2	4.150	4.200	0.050	안정
셀 3	4.145	4.197	0.052	안정
셀 4	4.149	4.200	0.051	안정
셀 5	4.146	4.199	0.053	안정
평균 전압	4.147	4.199	0.051	✅ 밸런싱 양호

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💬 연구원 코멘트

이번 제작은 “수리형”이 아닌 호환팩 제작으로,
호환 BMS와 정품 30Q 셀 조합 시의 밸런싱 안정성을 검증한 사례입니다.

삼성 30Q 셀의 평균 저항(13~14mΩ)은
공구 부하(약 5A) 조건에서도 전압 강하가 0.3V 이내로 유지되며,
출력 안정성 면에서 매우 우수한 결과를 보였습니다.

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📈 다음 실험 예고

다음 실험에서는 이번 제작에 사용된 삼성 30Q 셀의 충·방전 로그 데이터를 기반으로,

• 전압–전류–용량 곡선
• 효율(Wh in/out)
• 내부저항 변화 추이

를 그래프로 정리할 예정입니다.
실제 5A, 10A, 15A 부하별 방전곡선 비교를 통해
에너지 손실률과 온도 상승 패턴을 함께 분석하겠습니다.

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