리튬이온 청소기 폭주 / 개조 사용시 주의 사항

오늘 사고가 날뻔 한 일이 있었다.

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우리집 메인 청소기는

일렉트로룩스 니켈수소 9.6V ZB271RF를

리튬이온 3개 직렬 10.8(11.1)로 개조한 것이다.

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https://blog.naver.com/xerxer/222480268025

일렉트로룩스 ZB271RF (2셀 -> 3셀) 아예 다른 청소기가 되어 버림

처음 리튬이온으로 개조했던 무선청소기가 일렉트로룩스 에르고라피도 ZB271RF 였다. (1셀용 핸디 청소...

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이력​

이 청소기는

배터리 수명 다 한것을 중고로 구하여 리튬이온으로 리필후

10년쯤 사용한것 같다.

(동일 모델을 또 구하고 싶을만큼 적당한 체급의 밸런스가 좋은 청소기라고 생각했었음)

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1차 고장​

8~9개월 전에 청소기가 켜지지 않는다길래 보았더니

본체인 핸드셋과 스탠드간 접촉단자 주위의

플라스틱이 녹아서 변형되어

접촉이 안되는 것이 원인이었다.

https://blog.naver.com/xerxer/222880798205

 

무선 진공 청소기 접촉단자 녹음

일렉트로룩스ZB271RF(9.6V Ni-Mh)청소기의 내장은 다 들어내고 고방전 리튬이온 3S(20700)을 넣어...

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※ 이때 이 청소기는 포기했어야 맞았던 듯 하다.

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2차 고장​

함몰된 접점위에 납땜 보강하여

그이후 그래도 한동안 잘 쓰다가

열흘쯤 전(22.5월21일경)에

3셀 중의 가운데 셀이 죽어서

죽은 가운데 셀만 교체하였다.

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3차 고장​

오늘 또 문제가 발생했는데

아내가 저녁에 집안 청소 한바퀴 하고 난 뒤

청소기를 내 방으로 가지고 오면서 하는말이

"꺼지지 않는다"는 것이었다.

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증상​

스탠드 손잡이 스위치를 꺼 보았으나

모터는 맹렬히 작동하고 있었다.

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핸드셋을 스탠드로부터 분리해 내었으나

그럼에도 청소기 모터는 계속 돌아갔다.

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핸드셋 단독 상태에서는

핸드셋의 스위치를 사람이 누르고 있는 동안만

동작하게 되는데..

그럼 핸드셋의 스위치도 고장났나?

아니면 다른 부분이 늘어 붙어버렸나?

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그럼 어떻게 끄지?

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청소기는 계속 맹렬히 동작하고 있었고

곧이어 타는 냄새가 올라오기 시작했다.

타는 냄새를 맡고부터는 마음이 급해졌다.

빨리 전원을 끊어야 한다.

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반쯤 노출하여 손잡이에 반 매립해 놓고 사용중이던 배터리를

손으로 만져보았더니 뜨끈뜨끈 해 져 오고 있었다.

정상적인 청소기 작동으로는

이정도로까지 뜨끈해지진 않는다.

그나마 다행이라면

타는냄새와 미세한 연기는 배터리로부터

발생하는것은 아니라는것.

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긴급 조치​

위험한 상황이 되기 전에

배터리를 물리적으로 분리해 내어야 한다.

만약 배터리 팩이 청소기 몸체안에 내장된 상태였다면

조치가 몇배로 더 어려웠겠으나

다행히도 이 청소기의 배터리 팩은

청소기 몸체 안에 수납하기에는 부피가 크다보니

고민고민하다가 아이디어를 낸 것이

손잡이에 반 매립 형태로 끼워놓은 형태였고

그 덕에 손으로 배터리팩을 잡고 확 당겨내어 분리할 수 있었다.

 

배터리 팩은 빼 내었으나 꽤 굵은 전선을 사용했었기에

저절로 끊기지는 않았고

니퍼로 한쪽선을 잘라 내고서야

가까스로 전원 공급을 차단할 수 있었다.

※ 영화 같은데서 보던 작동중인 시한폭탄을 해체하는게 비슷한 심정이리라.

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고장부위 못찾음​

어딘가 커넥터나 전선부 중 한 곳이 녹아서

합선이 났거나

핸드셋의 스위치가 고장난 상황으로 추정하고

이유를 알고자 분해했다.

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본체 내부는 눈에 띄는 손상을 발견할 수 없었다.

지난번에 일부 녹았던 접점부가 다시 녹았나 싶어 확인.

육안상으로는 이상없으나, 테스터로 찍어보니

1과 마이너스

2와 플러스가 쇼트되고 있었다.

※ 1은 본체 내의 시멘트 저항을 거치게 되는 경로이며 "약"모드이고

2는 다이렉트로 직결되는 경로라서 "강"모드이다.

예전에 찍어보고 배선을 이해했었는데..

따로 그려놓지 않아서 지금은 배선이 어떻게 얽혀 이쓰는지 잘 모르겠음.

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이곳 저곳 의심되는곳을 찍어보다가...

혹시나 싶어서 모터를 찍어보았더니....

모터 양 단자가 도통되고 있었다.

그러나 내 지식이 부족하여 이 상황이

정상인지 비정상인지 판단이 되지 않는다.

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이 고장을 유발한 윈인이 분명히 있을것이나

내가 이해하기에는 배선이 복잡했고

그렇다고 다시 배터리를 연결하여 시험 해 보고 싶지도 않아서

결국 원인은 찾지 못하고 포기하였다.

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※ 스탠드쪽 스위치와 핸드셋용 스위치가

동시에 존재하다보니 배선도가 꽤 복잡한 편이었고

정황상 핸드셋용 배선에서 문제가 생긴것으로

추정만 할 뿐이다.

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※ 뜨끈뜨근해 졌던 배터리는 충분히 식힌후

끊긴 메인 전선 다시 연결해 주었음.

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이 상황이 오기까지까지 간과한

몇가지를 짚어 보았다.

1) 높은 전압과 전류 걸어 혹사

9.6V 니카드 전지 사용하게 제작된 청소기에

10.8V~12.6V 고방전을 인가하여

수년간 매일 혹사시킴.

DC모터의 경우 이정도의 높은 전압은

대체로 잘 견디며 오히려 성능도 좋아진다.

단, 오래된 가전제품 회사가 이 모터에 적절한

전압을 매칭한것은 이유가 있을것이며

무작정 무시해서는 안되었다는 생각이다.

단기간 사용한다면 문제가 없을 수도 있었겠으나

수년간 매일 온 집안을 청소하고 있었으니

모터에 무리가 갔으리라 예상할 수 있었음.

매일매일 모터는 극한의 혹사를 당하고

있었던 것으로 보인다.

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2) 온도 스위치 제거​

기성품 청소기는 배터리 팩에

온도스위치가 기본으로 붙어 나온다.

기존 회로를 그대로 사용하고 있었더라면

오늘처럼 배터리의 온도가 올라갔다면,

온도스위치가 자동으로 차단했을 것으로 보인다.

나는 지금까지 그것을 가볍게 무시하고

사용해 왔다가 댓가를 치를뻔 했음.

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3) 강제 차단장치 미구비​

오늘 사건은 배터리로 인한 이슈는 아니나

내가 그 시간에 자리에 없었더라면

아내가 조치할 수 없었을 것임.

오늘과 같은 상황이 발생할 경우

본체 분해 없이도 외부에서 강제로

배터리의 전원을 차단할 수 있도록

1차 안전 스위치 혹은 퓨즈 필수 장착필요.

 

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내가 재택 근무중인 날이라

집에 있었으니 망정이지 큰일 날뻔 했다.

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일반적인 장비였가 정상적인 동작상태였다면,

배터리 소진될때까지 그냥 켜져 있었어도 무방했을 것이나

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정격을 넘어서는 전류를 흘리는

고방전 배터리가 작동중인 청소기이다보니 상황이 달랐다.

배터리가 뜨끈해지고 모터에서 타는 연기가

올라오는 상황이 아내만 집에 있었을때

생긴다면 어떻게 할 것인가?

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목욕탕에 물 틀어놓고

청소기를 담궈버리라고 했어야 하나?

반성과 고민을 해 보아야겠다.

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