스마트폰의 배터리 내부, 과연 어떤 모습일까 ?

스마트폰의 배터리 내부는 어떤 모습일까 ?

 

필자가 이용하던 갤럭시 S2 스마트폰을 이제는 집에서 Wi-Fi로 연결 해 동영상 시청이나 인터넷 검색을 위해 사용하고 있다. 그런데 오래된 탓에 배터리 성능이 급격히 떨어지고 표면도 부풀어 오르는 등의 배터리 고장 증세가 명확해졌다.

그래서 이제는 쓸모가 없어진 배터리를 분해(Battery Cutting out)해 보고 싶어졌다. 그동안 배터리 내부 구조가 어떻게 생겼는지 무척 궁금했기 때문이다.  인터넷을 검색해 봐도 배터리 내부 구조에 대한 글은 찾아 볼 수가 없었다.

그러나 배터리 분해는 조심해서 해야 하는 작업이다. 배터리의 특성상 내부에 화학 물질이 들어 있고, 전기 에너지가 충전된 상태에서 +와 - 단자가 접촉되면 화재가 발생 할 수 있기 때문이다. 따라서 이 글을 보고 무작정 배터리 분해를 시도하지 않길 바란다.

 

 

갤럭시S2 배터리에 NFC(Near Field Communication) 기능이 들어 있다 !

 

갤럭시S2의 배터리를 분해 하면서 깜짝 놀랐던 것 중의 하나는 배터리 상단에 NFC를 위한 코일 판이 들어 있다는 것이었다. 아래 사진은 배터리에서 분리해 낸 실제 코일 판이다. 배터리 접촉 단자와 연결되어 있으며, 이 판은 배터리 내부의 화학 전지와는 직접적인 관련성이 없어 보였다.

무선 통신을 하려면 이처럼 코일을 통한 간접적 접촉 방식을 이용해야 하며, 코일이 많이 감겨 있을수록 그 효율이 높아진다. 이런 형태의 코일은 신용카드에도 들어 있다. 지하철 출입구를 나갈 때 신용카드를 갖다 대는 것만으로도 정산 처리가 되는 것은 카드 테두리에 여러번 감겨 있는 코일을 통해 신용카드가 전력을 얻기 때문에 비로소 가능한 것이다.

위의 코일 패턴을 살펴 보면 가장 위의 배터리 접촉 단자가 가장 안쪽의 코일과 연결되어 있음을 알 수 있다. 2번째 단자는 사진상 엄지 손가락 손톱 위쪽에서 종단된 지점과 연결되어 있다. 3번째 단자는 사진상으로는 잘 안 보이나 밝은 점이 모여있는 부분과 연결되어 있다.

배터리는 충전 하거나 전력을 공급 하려면 +, - 핀과 충전 전류를 제어할 수 있는 핀 ! 이렇게 3개면 충분하다. 따라서 배터리 핀이 4개라면 NFC 통신을 지원하는 배터리일 것이라 추측 된다. 

배터리 분해 시 세심하게 단계적으로 추진해야 한다 !

오늘 필자가 분해한 배터리의 모습이다. 배터리 상단의 기업 로고 밑에 Near Field Communication이라는 NFC 기능 지원 표시가 되어 있다. 사진으로는 잘 구분되지 않으나 중간 부분이 약간 부풀어 있는 상태이다.

배터리의 상단 부분은 아래 사진처럼 외부 커버가 붙어 있다. 배터리 상단에 연결 지점이 있으니 여기를 칼 등으로 조심스럽게 들어내면 된다. 끝 부분을 올리니 벌써 NFC용 코일판이 조금 보이기 시작한다.

위 부분의 커버를 분리한 상태이다. 물론 중간에 끊어지지 않았다면 후면까지 한번에 제거할 수 있다. 빨간 색 원 안을 살펴 보면 배터리 단자와 NFC 코일 간의 연결 구조를 볼 수 있다.

아래 사진은 배터리 접촉 핀을 앞에 두고 찍은 사진이다.

배터리 커버를 완전히 분리하면 배터리 접촉 핀을 감싸고 있는 플라스틱 보호대를 제거할 수 있다. 아래 사진처럼 쉽게 제거 할 수 있으며, 이를 통해 배터리 핀 및 내부의 회로를 엿볼 수 있다.

배터리 내부의 금속 판에 적혀 있는 표시이다. 검색을 해 보니 제조사가 Hitachi Maxell로 나온다. "ICP 514657  ZS"가 키워드였다. 국내에도 유수의 화학 전지 기업이 있는데 일본 제품을 공급하는 이유가 무엇일까 궁금 했으나 알길은 없다.

NFC 코일 판은 이처럼 자유롭게 들어 올릴 수 있다.

배터리 접촉 단자의 모습이다. 핀의 접촉면 흔적을 보니 배터리의 그동안 노고가 엿보인다. 스마트폰에 전원을 공급하느라 힘들었을 것이다. 

배터리 접촉 단자를 위로 한채 찍은 사진이다. 화학 전지에서 나오는 전원은 이렇게 세 지점을 통해 접촉 단자 보드와 연결 되어 있었다. 좌측과 우측 끝 부분은 - 단자를, 중앙에 있는 단자는 +를 담당하고 있는 것으로 판단된다.

배터리 커버의 후면 모습이다. 내부에 조그마한 부품들이 들어 있었다. 아마도 NFC 또는 배터리 충전 관련 제어 역할을 하는 회로들일 것이다.

빨간색 원 내부가 배터리 커버 후면에 있는 회로이다. 칩 저항이나 콘덴서가 들어 있는데 너무 작아 육안으로 식별조차 안 될 정도이다.

이제 화학 전지 분해 단계이다. 내부에 화학 물질이 들어 있기 때문에 밀봉되어 있으며 금속 판으로 잘 접합되어 있었다. 도구로 끝 부분을 조심스럽게 분해하면 된다. 내부의 모습은 더 이상 특별할 것이 없다. 화학 물질이 있는데 사진으로는 구분할 수 없는 것이니 여기까지만 올린다.

이 단계부터는 무척 조심해야 한다. 내부에 화학 물질 및 발화제 등이 들어 있기 때문이다. 따라서 내부가 궁금하더라도 잘 모르거나 위험 할 수 있으니 이 단계에서 멈추는 것도 좋은 방법이다.

배터리는 전원 공급이라는 중요한 역할에 비해 그 가치를 많이 인정받지 못하고 있다. 쉽게 교체할 수 있고, 소모성 부품으로 생각되기 때문일 것이다.

그러나 배터리는 위에서 살펴 본 것처럼 NFC 기능도 들어 있고, 관리를 위한 안전 회로도 들어 있다. 따라서 배터리 역시 함부로 방치하거나 던져서는 안된다.

배터리를 분해 하면서 손 때 묻었던 배터리에 대한 고마운 마음이 들었다. 배터리를 분해 후 안전하게 포장하여 별도의 배터리 전용 수거함에 넣었다. 화학 물질이 들어 있을 것이기에 이러한 조치는 반드시 필요하다.

배터리에 대해 알 수 있는 좋은 기회, 고마움을 갖는 기회가 되었다.

[배터리 분해는 위험 할 수도 있으니 잘 모르는 분들은 이글을 보고 절대 따라하지 않기를 부탁 드립니다]