🔋 디월트 18V 배터리 수리 – 2.0Ah 과방전 진단, 3.0Ah 업그레이드

(Sensloop Lab Repair Log)

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연구원 여러분,
이번에는 디월트 18V 2.0Ah 배터리 수리 과정을 기록했습니다.
겉보기엔 멀쩡하지만 게이지가 켜지지 않고,
전압을 측정해보니 13V대로 떨어져 있었습니다.

이 정도면 내부 셀 일부가 과방전된 상태로,
전동공구 구동이 되지 않았을 것으로 보입니다.

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🧩 진단

수리 전 측정한 전체 전압은 13.7V였습니다.

정상적인 18V 공구팩(5S 구성 기준)의 경우 정상 전압 범위는 18.0~20.5V입니다.

즉, 정상 대비 약 6~7V 이상 부족한 상태이며, 이는 셀 1~2개가 과방전 구간(2.02.5V 이하)까지 떨어졌음을 의미합니다.

셀 상태	정상 범위	비정상 범위
공구 동작 가능	3.6–4.1 V	동작 불가
BMS 차단 임계	3.0 V 전후	출력 차단
과방전 영역	–	< 2.5 V

이 경우 공구에서는 전압이 부족하여 전혀 동작하지 않는 상황입니다.

• 외형상 충격 흔적이 없고
• 팩 외부 온도도 정상인데도
• 전압만 크게 떨어진 상태 가 확인되어, **셀 내부 불균형(셀 밸런스 붕괴)**이 주요 원인으로 판단됩니다.

이러한 유형의 고장은

• 장기간 보관
• 충전 중단
• 셀 한두 개의 급격한 열화 에서 매우 흔하게 발생하는 패턴입니다.

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🔧 분해

케이스를 열어 내부를 확인하니,
일부 셀은 2.8V 이하까지 떨어져 있었고
니켈 스트립 단자 부근의 절연 테이프가 들려 있었습니다.

절연을 다시 보강하고 전체 셀 교체를 위한 준비를 진행했습니다.

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⚙️ 교체 준비

기존 셀은 모두 제거하고,
삼성 INR18650-30Q (3000mAh, 15A 방전형) 셀 5개를 새로 구성했습니다.
정품 셀 대비 용량이 약 30% 증가해
3.0Ah 팩으로 업그레이드가 가능합니다.
셀 간 간격과 절연 구조는 정품 수준으로 재배치했습니다.

기존 디월트 2.0Ah 팩에는 중저가형 셀이 사용되어 있었고,
내부저항이 40mΩ 수준으로 높았습니다.
이번 교체에 사용된 30Q 셀은 평균 14mΩ으로, 발열이 적고 충전 속도 또한 빠른 편입니다.
장기 보관 시에도 전압 유지력이 개선됩니다.

구분	기존 셀	교체 셀 (Samsung 30Q)	개선 내용
모델명	미상 (중저가 셀)	INR18650-30Q	정품 셀로 업그레이드
정격 용량	2000 mAh	2950 mAh	+47.5% 증가
내부저항	약 40 mΩ	약 14 mΩ	전류 손실 및 발열 감소
셀 구성	5S1P	5S1P (동일 구성)	정품 절연 및 간격 재배치
방전 성능	약 8A 수준	15A 연속 방전	고부하 안정성 향상

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🔩 스폿 용접

새 셀을 삽입한 뒤 0.15T 니켈 스트립으로 스폿 용접을 진행했습니다.
모든 셀의 전압이 균일하게 맞춰졌으며,
용접 강도와 연결 저항 모두 안정적으로 측정되었습니다.
조립 후 절연층을 재정비하고, 게이지 회로가 정상적으로 작동하는지 확인했습니다.

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⚡ 테스트

복원 후 무부하 전압은 20.99V로 회복되었으며,
게이지 점등과 충전 인식 모두 정상입니다.

전동드릴에 장착하여 부하 테스트를 진행한 결과,
풀 부하 기준에서도 전압 강하 폭은 약 1.2V 이내로 안정적이었습니다.
발열 또한 기존 셀 대비 약 15% 감소했고,
토크 유지력과 구동 시간이 모두 개선되었습니다.

항목	수리 전	수리 후	비고
전체 전압	13.7V	20.99V	정상 복원
셀 간 전압 편차	최대 0.8V	±0.02V	완전 밸런싱
내부저항	불균일 (최대 40mΩ)	평균 14mΩ	전류 흐름 안정화
발열	높음 (셀 간 온도 편차 존재)	약 15% 감소	장시간 구동 시 안정화
잔량 게이지	미작동	정상 점등	BMS 동작 복원 완료

🧠 연구원 코멘트

이번 수리는 과방전 셀 2개 손상으로 인한 전압 저하 사례였지만,
부분 교체 대신 전체 셀 교체로 진행했습니다.
이는 셀 간 내부저항 차이로 인한 추후 밸런스 붕괴를 예방하기 위한 조치입니다.

특히 겨울철에는 낮은 온도에서 내부저항이 상승하므로
보관 시에는 10~25℃ 실내 환경을 유지하는 것이 가장 안전합니다.

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