배터리 블랭크 정보 가이드

참고 항목

Windows 11 24H2 및 Windows Server 2025용 HLK(2024년 10월 릴리스)의 새로 고친 버전부터 HLK 프록시 클라이언트는 더 이상 지원되지 않습니다. 앞으로 "HLK 시작 가이드"에 자세히 설명된 프로세스를 사용하여 클라이언트를 온보딩하세요.

이 가이드에서는 기술 설명과 함께 배터리 블랭크의 목적과 그에 대한 정보를 제공합니다. 이 정보는 디자인 요구 사항을 지시하지 않으며 이러한 요구 사항을 설정하는 데 사용하면 안 됩니다. 배터리는 형태, 디자인 및 기능이 매우 다르기 때문에 Microsoft에서 디자인 요구 사항을 제공하는 것은 실용적이지 않습니다. 대신 이 정보 가이드를 사용하여 배터리 블랭크를 구현하는 가장 좋은 방법을 결정하는 과정을 지원해야 합니다.

1. 배터리 블랭크가 필요한 이유는 무엇인가요? 외부 전원을 사용하여 모바일 디바이스에 직접 전원을 공급하면 안 되나요?
   • 배터리 블랭크는 디바이스 전원을 켜는 데 자주 필요한 실제 배터리 요소를 스푸핑하여 디바이스에 직접 전원을 공급하는 것보다 높은 수준의 단계를 진행합니다. 이렇게 하면 제한된 배터리 용량 때문에 일반적으로는 불가능한 랩 환경에서 장기 테스트에 디바이스를 사용할 수 있습니다. 이 테스트는 외부 전원에서 전류를 공급하고 있더라도 모바일 디바이스가 배터리와 정상적으로 통신할 수 있도록 하여 수행됩니다. 매우 제한된 일부 사례에 한해 4.2vdc 전원 공급 장치와 같은 외부 전원에서 모바일 디바이스에 직접 전원을 공급할 수 있습니다. 그러나 대부분의 경우 디바이스가 배터리와 통신할 수 없으면 올바르게 작동하지 않을 수 있습니다. 전원이 켜지지 않거나, 완전히 부팅되지 않거나, 너무 일찍 또는 잘못된 배터리 경고가 표시되거나, 부팅과 동시에 꺼지는 등 여러 가지 유형의 문제가 발생할 수 있습니다.
2. 모바일 디바이스는 배터리와 어떻게 통신하나요? 스마트 배터리란 무엇인가요?
   • 대부분의 최신 모바일 디바이스는 HDQ라고 하는 단선 직렬 인터페이스를 사용하여 배터리와 통신합니다(HDQ라는 용어에 대한 설명은 FAQ #5 참조). 온보드 배터리 회로는 배터리 출력과 직렬로 연결된 작은 전류 감지 저항기에서 전압 하강을 모니터링하여 배터리의 충전 및 방전 활동을 확인합니다. 배터리 사용 시간, 온도, 자가 방전 및 방전 속도에 대한 보상이 용량 측정에 적용되어 광범위한 작동 조건에서 사용 가능한 방전까지 걸리는 시간 정보를 제공합니다. 사용 가능한 배터리 용량은 완충에서 방전까지 방전 주기 과정에서 자동으로 다시 보정되거나 학습됩니다. 이러한 회로는 HDQ 단선 또는 I²C 직렬 인터페이스를 통해 모바일 디바이스와 통신합니다.
3. 배터리 블랭크가 배터리와 똑같은 방식으로 작동해야 하나요 실제 요구 사항은 무엇인가요?
   • 배터리 블랭크는 디바이스에 지속적으로 외부 전원을 제공하여 배터리만으로는 불가능한 장기 테스트를 수행하는 수단으로만 사용됩니다. 실제로 배터리의 작동 또는 디자인을 테스트하는 계측기로는 사용되지 않습니다. 간단한 테스트를 위해 배터리 블랭크는 배터리와 동일한 방식으로 휴대폰에 전원을 공급하는 데 일반적으로 필요한 것만 제공해야 합니다. 예를 들어 디바이스 디자인에 따라 배터리 기반 HDQ 또는 I²C 회로와의 통신이 필요한 경우 배터리 블랭크에서 해당 기능을 제공해야 합니다. 배터리가 ID, 인증 또는 TH(서미스터) 회로에 알려진 저항 또는 예상된 저항을 사용하는 경우 배터리 블랭크에서도 똑같은 저항을 제공해야 합니다. 배터리 블랭크가 배터리를 모방하는 데 필요한 특성을 디바이스에 제공하는 정확한 방법은 전적으로 OEM에 달려 있습니다.
4. 배터리에 HDQ 또는 I²C 기반 충전 게이지 회로가 사용되며 디바이스에 이 회로가 있어야만 디바이스가 부팅됩니다. 배터리 대신 배터리 블랭크를 사용할 수 있도록 이 회로를 스푸핑하려면 무엇이 필요한가요?
   • Microsoft에서 설계한 회로가 아니기 때문에 저희도 알 수 없습니다. OEM 하드웨어 디자이너는 이러한 요구 사항을 규정하는 도면, 디자인 참조 및 하드웨어 사양에 액세스할 수 있으므로 이러한 요구 사항을 알고 있을 것입니다. 저희도 배터리 블랭크를 제작하고 섀시 사양과 하드웨어 요구 사항을 모두 충족하는지 확인할 때 OEM 하드웨어 디자이너에게 의존합니다.
5. 약어 HDQ는 배터리 및 충전 게이지 회로와 관련하여 사용될 때 무엇을 의미하나요?
   • HDQ는 배터리와 모바일 디바이스 간의 단선 직렬 통신 회로를 설명하는 데 사용되는 복합 약어입니다. 약어의 H는 High-speed(고속)를 의미하고, DQ는 다양한 유형의 플립플롭 회로에 사용되는 데이터 입력(D) 및 데이터 출력(Q)을 설명하는 표준화된 전자 용어입니다. 요약하면 고속 데이터 입력/데이터 출력 또는 줄여서 HDQ로 표현할 수 있습니다.
6. 각 유형의 배터리 블랭크를 만드는 것이 얼마나 어렵나요? 작성 지침이 있나요?
   • 사용되는 배터리 회로의 복잡성에 따라 다르며, OEM 또는 OEM이 할당한 엔지니어만 원래 배터리를 모방하는 데 필요한 요구 사항을 모두 이해하고 있습니다. 물리적 제작의 경우 여러 가능한 디자인이 있으며, 그 중 대부분은 아마도 화학 전지를 제거하고 셸과 배터리 회로 보드만 남아 있는 원래 배터리로 시작되었을 것입니다. 배터리가 I²C 또는 HDQ 1선 통신을 제공하지 않는 일부 디자인은 외부 와이어를 배터리 회로 보드의 휴대폰 쪽에 있는 적절한 패드로 라우팅하는 간단한 방법으로 제작할 수 있습니다. 어떤 경우에는 안전 회로가 작동하는 방식을 조정하거나 회로에서 제거해야 할 수도 있습니다. 또 어떤 경우에는 배터리 변경을 수용하도록 휴대폰의 소프트웨어를 변경해야 할 수도 있습니다. 이는 디바이스가 배터리에서 무엇을 확인해야만 배터리 블랭크 대신 순정 배터리가 사용되고 있다고 간주하는지에 따라 달렸습니다. 여기에 대한 자세한 내용은 이 문서의 뒷부분에서 다루겠습니다.
   • 대부분의 경우 배터리 셀을 제거하면 매우 얇고 깨지기 쉬운 배터리 프레임만 남습니다. 배터리 보드에 전선을 연결하고 배터리 보드 전자 기기에 필요한 변경(있는 경우)이 이루어진 후에는 플라스틱 프레임의 강성을 복원하여 배터리 블랭크의 내구성을 높이는 튼튼한 재료로 포팅한 블랭크 또는 이러한 재료로 채워진 블랭크를 사용하는 것이 좋습니다. 전선을 포팅하고 변형을 방지하는 것이 가장 좋습니다. 전선의 변형 방지 처리를 하지 않고 배터리 블랭크를 제공하는 것은 매우 좋지 않습니다. 판금 케이스를 사용하는 배터리는 일반적으로 매우 단단하지만 날카로운 모서리가 노출되어 전선의 절연체를 절단하는 문제가 발생할 수 있습니다. 열간 접착제는 전선과 프레임 내부의 기타 필수 부품(예: 필요한 커패시터)을 접착하는 좋은 옵션입니다. 배터리 블랭크를 디자인할 때에는 내구성이 좋아야 하며 블랭크를 손상시키지 않고 여러 부품을 삽입하고 제거 주기를 처리할 수 있어야 한다는 것을 고려해야 합니다. 블랭크는 원래 배터리와 마찬가지로 배터리 구획에 잘 맞아야 합니다. 저절로 떨어질 정도로 너무 헐거워도 안 되고 너무 뻑뻑해도 안 됩니다. 배터리 블랭크에서 나오는 전선은 디바이스 바깥을 향해 나와야 합니다. 배터리 블랭크 뒷면에는 두께가 늘어나는 돌출된 부품이 없어야 합니다(예: 대형 전해 커패시터 또는 기타 전자 부품). 커패시터 또는 기타 대형 구성 부품이 필요한 경우 표면 장착 디바이스를 사용하여 크기를 최대한 줄이는 것이 좋습니다. 이에 대한 내용은 이 문서의 뒷부분에서 자세히 다루겠습니다.

샘플 배터리 보호 및 통신 회로

이러한 배터리 회로는 11가지 유형의 배터리에서 제거되었습니다. 한때 이러한 배터리 회로가 영구적으로 부착되었던 셀은 제거되어 재활용되었으며 위 그림에는 표시되지 않습니다. 회로 보드 왼쪽과 오른쪽 모서리의 금속 실버 탭을 보여주는 회로는 배터리 셀이 연결되는 위치입니다. 4개의 금색 접점이 표시된 다른 회로는 디바이스가 연결하는 위치입니다. 핀 배열은 배터리마다 크게 다를 수 있지만 대부분은 최소 3개부터 최대 6개의 접점을 포함하고 있습니다. 핀은 일반적으로 +, -, HDQ, ID 또는 TH를 제공하지만 OEM마다 크게 다릅니다. 충전 게이지 칩이 있는 것도 있고 없는 것도 있습니다. 실제 배터리 셀 내부에는 물리적 배터리 특성을 제공하는 마법이 없습니다. 이 정보는 모두 제조, 계산, 측정 또는 공장에서 프로그래밍되어(필요한 경우) 공장에서 막 생산한 배터리에 영구적으로 부착된 온보드 전자 장치를 통해 제작, 계산, 측정 또는 추정됩니다. 이러한 회로는 배터리가 기술적으로 방전된 경우에도 배터리 셀의 전체 수명 동안 100%의 배터리 셀 전압을 볼 수 있도록 설계되었습니다. 배터리에서 회로를 제거하면 부착된 배터리 셀의 수명 동안 기록된 모든 정보가 전자 기기에 의해 무효화되거나 손실될 수 있습니다.

보시는 것처럼 배터리 내부에서만 사용할 수 있는 다양한 스타일, 모양 및 회로가 있습니다. 따라서 특히 원래 배터리 전자 장치가 배터리 블랭크에 사용하기 위해 재활용되는 경우 배터리 블랭크가 올바르게 작동하려면 디바이스에 정확히 무엇이 필요한지 Microsoft가 구체적으로 지시하는 것은 비현실적입니다.

많은 경우 이러한 회로는 디바이스에 삽입될 때 HDQ 또는 I²C 인터페이스를 통해 디바이스와 통신하여 부착된 디바이스를 인증하는 역할을 합니다. 디바이스가 배터리와 올바르게 인증되면 배터리가 켜지고, 디바이스에 전체 출력 전원을 제공할 수 있으므로 디바이스가 켜집니다. 또한 충전 게이지 회로(있는 경우)는 HDQ(또는 I²C) 단선 직렬 인터페이스를 통해 모바일 디바이스와 통신하여 작동 배터리 특성을 모바일 디바이스에 릴레이합니다. 배터리 전자 장치는 이 정보를 사용하여 대략적인 배터리 잔량, 현재 소비 전력, 전류 전압 수준, 방전까지 걸리는 시간, 충전 주기 횟수 등의 다양한 사용 특성을 제공할 수 있습니다. 모바일 장치 배터리의 경우 보다 일반적인 인증 방법은 정품 배터리가 부착되었는지 확인하기 위해 휴대폰에 사용되는 ID 핀을 통해 지상에서 고정 저항을 제공하는 것입니다(저항이 일치하는 한). 이 전술은 두 가지 방향으로 진행됩니다. 배터리는 실제로 주 출력을 켜려면 모바일 디바이스에서 고정 저항이 필요할 수 있습니다. 배터리 블랭크는 실제 배터리를 정확하게 시뮬레이션하는 데 필요한 매개 변수를 제공하는 동시에 디바이스를 외부 전원으로 구동할 수 있어야 합니다.

Warning

  위에 표시된 회로는 물리적 배터리 셀을 보호하기 위해 특별히 설계되었다는 점을 기억해야 합니다. 이러한 회로를 제거하면 해당 배터리 셀의 작동 매개 변수가 휴대폰과 통신하는 동일한 회로에 의해 손실되거나 무효화될 수 있으며, 휴대폰으로 다시 전달된 작동 정보는 해당 변경 내용을 반영하고 디바이스가 다르게 작동되도록 할 수 있습니다. 마찬가지로, 일반적으로 배터리 셀에서 제공하는 전압이 일정할 것으로 예상하는 안전 회로는 이제 배터리 블랭크를 통해 전압이 켜지고 꺼지는 것을 볼 수 있으며, 이로 인해 안전 회로가 실패하거나 영구적으로 트립하여 테스트 중에 배터리 블랭크 출력을 잘못 열 수 있습니다(이전에 목격되었음). 이러한 회로는 배터리 블랭크를 통한 온-오프 전원 주기를 배터리 문제로 감지할 가능성이 높기 때문에 일반적으로 배터리 셀을 보호하도록 설계된 안전 회로를 우회하는 것이 현명한 판단일 수 있습니다. 이처럼 예기치 않은 안전 회로 오류가 반드시 즉시 나타나는 것은 아닙니다. 배터리 블랭크는 10~수백 회의 전원 주기 동안 정상적으로 작동하는 것처럼 보이다가 트립할 수 있습니다.

배터리 블랭크 디자인 - 예제

특별히 설계된 배터리 보호 전자 제품을 외부 FET를 트리거하는 기능과 결합한 수많은 단일 칩 솔루션이 현재 제공되며 시장에 점점 널리 보급되고 있습니다. 배터리 블랭크에 이러한 전자 제품을 사용하면 때때로 득보다 실이 많을 수 있습니다. 설계된 의도와 사양을 벗어나 사용되므로 출력을 잘못(종종 예기치 않게) 열 수 있기 때문입니다.

OEM은 이러한 안전 회로를 우회하는 가장 좋은 방법을 결정하는 데 필요한 기밀 정보(예: 도면 및 설계 사양)를 갖고 있으므로, MS는 배터리 블랭크에 필요한 수정 사항을 제공할 때 OEM에 의존합니다.

다음 정보는 배터리 블랭크를 만드는 방법에 대한 일반적인 예를 제공합니다. 처음에는 좋은 솔루션인 것처럼 보이지만 랩에서 사용할 수 있도록 튼튼하고 신뢰할 수 있는 배터리 블랭크를 만들려면 결국 수정이 필요한 발전 과정을 보여줍니다.

위의 그림에서 OEM은 인기 있는 단일 셀 독립 실행형 충전 게이지 IC인 Dallas/Maxim DS2784를 사용하기로 선택했습니다. 충전 게이지는 남은 용량에 대한 정확한 추정치를 제공하고 적시에 전압, 온도 및 전류 측정 데이터를 보고합니다. 용량 추정치는 부하 및 온도에 대한 배터리 성능의 조각별 선형 모델과 완충 및 방전 조건에 대한 시스템 매개 변수로 계산됩니다. 알고리즘 매개 변수는 사용자가 프로그래밍할 수 있으며 팩에서 수정할 수 있습니다. 단락 또는 딥 디플리션으로 인해 전원이 끊기는 경우 중요한 용량 및 오래된 데이터가 EEPROM에 주기적으로 저장됩니다.

굵게 표시된 마지막 텍스트가 중요합니다. 이 부분은 배터리가 딥 디플리션(배터리 블랭크 전원을 끊으면 약간 일치하는 특징)으로 진입하는 시나리오를 처리하도록 특별히 설계되었기 때문입니다. 언뜻 보기에는 좋아 보이지만 실제 애플리케이션은 훨씬 모호합니다. DS2784 데이터시트에 제공된 일반적인 작동 회로를 보면 이 칩은 DS2784가 적절하다고 판단하면 출력을 중단하도록 설계된 디바이스의 양극 유도와 직렬로 배치된 이중 FET 배열을 제어합니다.

일반적인 작동 회로 도면

이 경우 처음에는 물리적 배터리 셀을 필요한 Molex 커넥터로 바꾸면 쉽고 빠르게 배터리 블랭크를 만들 수 있는 것처럼 보입니다.

배터리 셀을 Molex 커넥터로 바꾸기만 하면 FET가 양극과 직렬 상태로 남아 있습니다. 안전 회로는 그대로 유지되며 완전히 작동합니다. DS2784에서 감지된 오류 조건으로 인해 정상적인 작동 테스트 조건에서도 FET가 OPEN을 트리거할 수 있습니다. DS2784는 외부 전원이 아닌 배터리 셀이 연결되어 있다고 간주하며, 원래 디자인 사양에 따라 DS2784의 적절한 작동이 더 이상 보장되지 않습니다. DS2784의 이 부자연스러운 애플리케이션에서 오작동을 일으킬 수 있는 수많은 조건이 있지만, 궁극적으로 최종 결과는 배터리 블랭크가 작동을 중지하고 전원이 모바일 디바이스로 흐르지 않게 됩니다.

가능한 여러 가지 해결 방법이 있지만, 궁극적으로 배터리 및 배터리 인터페이스 디자이너가 가장 좋은 솔루션을 결정해야 합니다. 이 예제에서 디바이스는 HDQ 회로를 휴대폰에 연결할 것을 명시적으로 요구합니다. 즉, 모바일 디바이스에 필요한 통신을 제공하려면 전원 자체가 필요하기 때문에 DS2784 우회가 완전히 작동하지 않습니다. 이 경우 다음과 같은 여러 가지 옵션이 있습니다.

1. 소프트웨어를 변경하고 하드웨어가 FET 주변을 우회하도록 하여 디바이스에서 HDQ가 필요 없게 합니다.
   • 이 옵션을 사용하려면 하드웨어 변경과 연결된 소프트웨어 해결 방법이 필요하며, 특히 일부 디바이스 테스트에서 배터리와의 통신을 다루는 경우 이 옵션은 적절하지 않습니다.
   • 실제가 아닌 버그가 발견될 수 있고 디바이스에서 충전 또는 전원 관리와 관련된 추가 소프트웨어 문제를 유발할 수 있으므로 가장 적절하지 않은 옵션일 수 있습니다.
2. HDQ(있는 경우)를 사용하도록 디바이스를 디자인하되, HDQ 대신 접지에 대한 고정 저항과 같은 다른 작동 매개 변수가 충족되는 경우에는 이 요구 사항을 우회하는 옵션을 빌드합니다.
   • 이 솔루션은 매우 이상적이지만 하드웨어 개발 주기 중에 추가 개발 및 구현이 필요하므로 현 시점에는 너무 늦은 옵션이거나 시작할 수 있는 옵션이 아닐 수 있습니다.
   • 블랭크에서 제거되었기 때문에 배터리 블랭크가 HDQ 신호를 제공하지 않는 경우 마치 HDQ 신호가 있는 것처럼 디바이스가 정상적으로 작동할 수 있도록 디바이스에서 HDQ 요구 사항 오버라이드를 트리거하기 위해 다른 항목(예: 고정 저항)이 추가되었다는 아이디어를 바탕으로 합니다.
3. 열려고 시도하더라도 전원이 계속 P+ 접점으로 흐르도록 FET만 우회합니다.
   • 이 옵션은 DS2784가 HDQ 라인을 통해 휴대폰에 보고할 수 있는 디바이스 작동에 여전히 부정적인 영향을 줄 수 있는 변경 또는 오류 조건을 다루지 않습니다.
   • DS2784가 HDQ를 통해 작동에 영향을 미치는 휴대폰으로 정보를 보내지 않는 한, 이 옵션이 아마도 가장 적절하고 구현하기 쉬운 솔루션일 것입니다.

이 예제에서 옵션 #3이 가장 적절하다고 가정하면 DS2784를 그대로 두고 FET를 우회하는 방법만 찾으면 됩니다. 도면 및 레이아웃 다이어그램을 사용할 수 없는 일부 배터리 보드 디자인에서는 다중 미터를 사용하여 배터리 보드의 디바이스 쪽에서 P+ 패드에 대한 직접 와이어를 식별해야 할 수 있습니다. 그 외의 경우에는 다음과 같이 실크 스크린이 정답이 될 수 있습니다.

P+ 테스트 패드는 배터리 보드의 부품 쪽에 편리하게 배치되어 있습니다. 이제 B+에 제공되는 양의 전압을 이 P+ 테스트 패드에도 연결하기만 하면 됩니다. 이렇게 하면 DS2784에 전압이 제공되므로 열려고 시도해야 하더라도 FET를 우회하면서 정상적으로 작동할 수 있습니다.

FET 주변에 단락이 있는 배터리 보드를 수정한 최종 결과는 다음과 같습니다.

이는 인기 있는 배터리 관리 파트를 사용하는 예제일 뿐입니다. 모든 디자인이 다르며, 위에서 설명한 솔루션은 배터리 블랭크를 설계하거나 빌드할 때 발생할 수 있는 잠재적 문제에 대해 생각해 보라는 의미로 설계된 하나의 예시일 뿐입니다. 이는 현장에서 목격되는 좀 더 복잡한 사례 중 하나를 나타냅니다. FET를 제어하는 단일 칩 안전 회로만 제공하는 배터리의 경우 솔루션은 일반적으로 매우 간단합니다. FET를 우회하기만 하면 됩니다. HDQ 라인의 신 포도는 존재하지 않으므로 그에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 또한 현장에서 관찰되는 대부분의 안전 인터럽트 회로는 DS2784에서 사용하는 양극 유도가 아닌 음극 유도를 중단한다는 점에 유의해야 합니다. 그러나 동일한 우회 원칙이 적용됩니다.

내구성을 위한 빌드 - 권장 사항, 해야 할 일과 하면 안 되는 일

앞서 언급했듯이, 레이블을 벗기고 프로덕션 배터리에서 화학 배터리 셀을 매우 신중하게 제거하면 일반적으로 잘 찢어지는 얇고 개방된 플라스틱 프레임이 남아 있습니다. 어떻게 보더라도 내구성이 좋은 그림은 아니므로, 이 섹션에서는 더 단단하고 내구성이 좋은 경로를 안내할 수 있는 몇 가지 권장 사항을 설명합니다.

랩 환경에서 사용할 배터리 블랭크를 만든다는 것을 기억해야 합니다. 따라서 내구성이 좋아야 하며 과도한, 때로는 지나치기도 한 작동 조건에 저항할 수 있어야 합니다. 배터리 블랭크를 제거하는 수단으로 전선을 사용하지 말라고 직원들을 교육하지만, 일부 직원은 생각 없이 이렇게 합니다.

포팅

섀시 사양의 구체적인 요구 사항으로 나열되지는 않지만 배터리 블랭크는 프로덕션 배터리의 설계 내구성과 거의 비슷해야 합니다. 이렇게 하는 여러 가지 방법이 있습니다. 대부분은 에폭시, 열간 접착제, 실리콘 접착제, 고무 시트 또는 일종의 플라스틱 필러로 빈 구멍 전체를 포팅(또는 채우는)하는 방법이 포함됩니다. 궁극적으로 어떤 옵션을 선택하든 실제 배터리 보드 자체에 대한 액세스가 영구적으로 차단되지 않도록 블랭크를 만들어 보세요. 이렇게 요청하는 이유는 블랭크 디자인에 문제가 있고 어떤 이유로 블랭크가 실패하면 회로를 손상시키지 않고 배터리 보드에서 에폭시를 제거하는 것이 거의 불가능하기 때문에 문제 해결 노력이 심각하게 억제될 수 있기 때문입니다. 이 경우 OEM은 복구할 수 없는 블랭크를 대신할 새로운 정상 플랭크를 제공해 달라는 요청을 받게 됩니다. 이에 대한 제안으로 배터리 보드와 포팅 화합물 사이에 Kapton 테이프 층을 추가하거나, 냉각 후 부품을 손상시키지 않고 배터리 보드에서 제거할 수 있는 열간 접착제와 같은 포팅 화합물을 사용하는 것이 포함됩니다.

다음은 포팅 재료 및 화합물 예시입니다.

• 공기(즉, 포팅 없음)

  • 장점

    • None

  • 단점

    • 배터리 보드에 연결된 전선에 대한 변형 완화 없음
    • 깨지기 쉬운 플라스틱 프레임을 채우지 않음
    • 배터리 보드를 제자리에 고정하지 않음
    • 내부 전자 기기를 보호하지 않음

• 열간 접착제

  • 장점

    • 대부분의 시나리오에 사용할 수 있는 다양한 종류
    • 저렴한 열간 접착제 스틱
    • 쉽게 도포 - 가열 후 뿌리기. 섞을 필요 없음
    • 일반적으로 원치 않는 잔류물을 쉽게 제거할 수 있음
    • 다른 물질과 화학적으로 결합되지 않음

  • 단점

    • 신중하게 사용하지 않으면 매우 지저분하게 될 수 있음
    • 어셈블러를 쉽고 빠르게 태울 수 있음
    • 굳는 데 2분에서 2시간까지 걸릴 수 있음
    • 접착제에서 발생하는 열 때문에 얇은 플라스틱 프레임의 강도가 약해지고 비틀릴 수 있음

• 에폭시

  • 장점

    • 매우 조밀한 재료. 올바르게 혼합하고 경화하면 매우 튼튼함
    • 경화된 후에는 필요한 대로 드릴로 구멍을 뚫거나 쉽게 모양을 만들 수 있음
    • 이 애플리케이션에 매우 적합하도록 손으로 혼합 가능한 퍼티로 제공되며 2액형 에폭시 믹스에서 발생하는 위험이 없음

  • 단점

    • 다른 물질과 화학적으로 결합되어 제거하기 매우 어려워질 수 있음
    • 경화될 때 발열 반응으로 상당한 열이 발생하므로 얇은 플라스틱 프레임의 강도가 약해지고 비틀릴 수 있음
    • 2액형은 경화 직전에 상당히 얇아지기 때문에 일반적으로 가능한 빈 공간을 모두 채움
    • 재료 배합에 따라 경화될 때까지 1분에서 1일까지 걸릴 수 있음
    • 제거하는 데 시간이 오래 걸림 일반적으로 제거할 때 인클로저가 손상됨

• 기타 고체 필러 재료: 고무, 플라스틱, 목재, 고체 판지

  • 장점

    • 필요할 때 쉽게 제거 가능
    • 케이스에 맞게 정확하게 자르면 일반적으로 모양을 잘 유지

  • 단점

    • 소재에 따라 절단하는 데 오래 걸릴 수 있음
    • 변형 방지를 위해 전선을 고정하는 것이 어려울 수 있음
    • 일반적으로 플라스틱 프레임에 잘 붙지 않으며 프레임 내부의 정위치에 소재를 고정하려면 테이프를 감거나 기타 접착제가 필요할 수 있음

좋은 구현과 잘못된 구현

일부 배터리 블랭크는 커패시터와 같은 추가 부품을 배터리 프레임 내에 배치해야 합니다. 필요한 경우(OEM의 결정에 따라) 이러한 부품은 배터리 프레임의 배터리 구멍 내부에 딱 맞아야 합니다. Molex 커넥터로 이어지는 전선 이외의 돌출 부분은 전체적인 디바이스 두께에 부정적인 영향을 줄 수 있으며 자동화된 테스트 장비 중 하나로 디바이스를 테스트하지 못하게 될 수 있습니다.

다음은 잘못 디자인된 배터리 블랭크의 예입니다.

위 그림의 2200uF 커패시터 때문에 디바이스 두께가 13mm 넘게 증가했습니다. 이 경우 전해성 커패시터를 측면에 배치하거나 그림 속의 스타일 대신 표면 장착 탄탈룸 커패시터를 사용했다면 늘어난 두께가 크게 감소했거나 완전히 사라졌을 것입니다. 또한 전선에 변형 방지를 위한 합리적인 조치가 없습니다. 전선을 조금만 잡아당겼어도 열간 접착제에서 전선을 빼내거나 전선을 풀 수 있었습니다. 또한 열간 접착제 안에 숨겨진 배선을 함께 납땜하지 않고 손으로 감기만 해서 전기 연결이 매우 불안정하게 되었습니다(오른쪽 위 세부 사진 참조).

다음은 잘 디자인된 배터리 블랭크의 예입니다.

오른쪽 아래 그림을 보면 케이블과 사용된 소재가 디바이스에 꼭 맞게 튼튼하게 연결되었습니다.

왼쪽 위 그림을 보면 배터리 전체의 두께가 균일합니다. 판금이 프레임의 위쪽과 아래쪽을 잡아 주고 전체 어셈블리를 단단하게 유지합니다. 튼튼한 변형 완화 조치를 제공하고 판금 모서리에 전선이 절단되는 일이 없도록 전선 돌출부를 열간 접착제로 봉인했습니다. 전자적으로 안전 FET가 제거되고 단선으로 대체되었습니다. 충분히 고민하여 원래 OEM 배터리를 매우 유사하게 모방한 훌륭한 배터리 블랭크 구현입니다.

안전 고려 사항, 일반 지침 및 경고

배터리 블랭크를 만드는 방법에는 2가지가 있습니다.

1. 처음부터 새로 만들기: OEM은 실제 디바이스 배터리를 배터리 블랭크로 변환할 때 발생 가능한 위험과 문제를 방지할 수 있도록 배터리 블랭크를 처음부터 새로 만드는 것이 좋습니다. 처음부터 새로 만들면 프로덕션 배터리만큼 내구성이 뛰어나고 안정적인 안전하고 신뢰할 수 있는 배터리 블랭크가 생성되는 것으로 입증되었습니다.
2. 기존 배터리 수정: 배터리 블랭크를 처음부터 새로 만드는 것이 좋습니다. 그러나 OEM이 기존 배터리를 배터리 블랭크로 변환하도록 선택하는 경우 다음 섹션을 모두 읽어 보세요.

참고 항목

  아래에 제공된 정보는 봉인된 배터리 장치의 분해와 관련된 잠재적 위험 중 일부입니다. 각 배터리 디자인은 서로 다르며 각각 다른 분해 방법이 필요할 수 있습니다.

일반적인 분해 프로세스는 배터리의 레이블을 조심스럽게 제거하는 것으로 시작됩니다. 레이블을 제거할 때 도구로 배터리 셀의 측면에 구멍을 내거나 긁지 않도록 주의하세요.

레이블을 제거한 후 배터리 셀을 보면 일반적으로 인라인 폴리퓨즈에 스폿 용접된 다음, 실제 배터리 회로 보드에 납땜(또는 스폿 용접)되어 있습니다. 배터리 보드에서 배터리 셀을 분리할 때 전선을 한 번에 하나씩만 자르고 전선이 같이 단락되지 않도록 추가 조치를 취합니다. 이 시점에서 단락이 발생하면 디바이스가 정상적으로 작동하는 데 필요할 수 있는 배터리 보호 회로가 영구적으로 손상될 수 있습니다. 배터리 블랭크는 쉽게 망가질 수 있습니다.

배터리 프레임에서 배터리 셀을 분리한 후에는 배터리 셀을 올바른 방법으로 폐기합니다. 리튬폴리머 및 리튬이온 셀은 일반 쓰레기가 아니며 올바르게 재활용해야 합니다. 대부분의 사무용품 매장에는 배터리 재활용 센터가 있습니다.

• 배터리가 부풀어오르는 것을 목격하면 즉시 분해 프로세스를 중단하고 배터리에 단락이 없는지 확인합니다. 이 문제를 완전히 처리한 후 계속 진행합니다. 적어도 20분 동안 가연성 물질에서 멀리 떨어진 안전한 장소에서 관찰합니다.
• 배터리 셀에서 전선(플랫 와이어 또는 라운드 와이어)을 제거할 때 실제 배터리 셀에서 스폿 용접된 와이어를 벗겨내지 마세요. 이렇게 하면 셀 벽에 구멍이 생겨 셀 내부의 물질이 점화될 수 있습니다.
• 단락되거나 구멍이 생긴 배터리 셀은 누출되어 자체 점화될 수 있습니다. 구멍 또는 틈이 생긴 경우 배터리를 분리하여 약 20분 동안 가연성 물질에서 멀리 떨어진 안전하고 개방된 곳에 놓고 관찰합니다.
• 분해 절차 내내 배터리가 실온을 유지해야 합니다. 분리 중에 배터리 셀이 따뜻해지거나 뜨거워지면 궁극적으로 배터리 화학 물질의 폭발과 자체 점화를 일으킬 수 있는 단락이 있다는 뜻입니다. 항상 노출된 배터리 셀을 추적합니다.
• 극한의 온도에 배터리 셀을 보관하지 말고 스토리지 컨테이너에서 서로 단락되지 않도록 합니다.
• 가급적 신속하게 배터리 셀을 올바른 방법으로 폐기합니다. 몇 주 동안 모아 놓지 마세요.
• Kapton 테이프처럼 내구성이 좋은 소재로 배터리 셀의 양극판을 절연 처리하여 셀이 단락되는 것을 방지합니다.
• 어떤 경우에도 봉인된 배터리 셀을 분해하려고 시도하지 마세요. 리튬 금속이 공기 중의 산소 및 수분과 반응하여 불이 붙고 걷잡을 수 없는 화학적 화재가 시작됩니다. 물은 이러한 종류의 화학적 화재를 진압할 수 없으며 오히려 더욱 격렬한 반응을 유발합니다. 적절한 화재 진압 장비를 즉시 사용할 수 있도록 준비해 두세요. 금속 화재(리튬 배터리)를 진압하려면 불타는 금속 화재를 진압하도록 특별히 설계된 일반적이지 않은 클래스 D 소화기가 필요합니다.