LG화학이 세계 최장 시간 동안 전기차 배터리의 열폭주를 막는 배터리 팩 플라스틱 소재를 개발했다고 25일 밝혔다.
열폭주는 전기차 배터리 화재의 주요 원인 중 하나로 배터리 셀에 스트레스가 가해지며 열이 발생하는 현상이다.
LG화학은 독자 기술을 활용해 열에 의한 변형을 방지하는 난연 엔지니어링 플라스틱 소재 개발에 성공했다.
과전압, 과방전 등으로 배터리의 내부 온도가 일정 수준 이상 올라가면 화염이 발생하는데 리튬 이온 배터리는 물과 반응성이 높아 화재 때 물로 쉽게 소화하기 어렵다.
이번에 LG화학이 개발한 특수 난연 소재는 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)계, 나일론수지인 폴리아마이드(PA)계, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)계의 다양한 소재군을 갖춘 고기능성 엔지니어링 플라스틱 소재다.
내열성이 뛰어나 전기차 배터리 팩 커버에 적용한다면 일반 난연 플라스틱와 비교해 긴 시간 동안 열을 차단할 수 있다.
온도 변화에도 형태를 유지하는 치수 안정성도 우수하다.
LG화학의 자체 테스트 결과 1천도 이상에서도 400초(6분 40초) 이상 열 폭주에 의한 화염 전파를 막았다.
이는 일반 난연 플라스틱 대비 45배 이상 뛰어난 성능이고, 화염 차단 시간은 세계 최장이다.
이에 따라 이 소재를 배터리 팩 커버에 적용하면 화재 발생 시 연소 시간을 지연해 화염 확산을 방지할 수 있다.
또 운전자의 대피·화재 진압에 필요한 시간을 확보하는 데 도움이 될 수 있다.
올해 양산 체계를 구축했으며 2023년부터 본격적인 제품 생산을 시작할 예정이라고 LG화학은 밝혔다.
현재 국내를 비롯해 미국, 유럽 등에 특허 출원 절차를 진행 중이며 백터리 팩 이외에 다양한 산업 분야에도 적용할 계획이다.
김스티븐 LG화학 엔지니어링소재 사업부장은 "10년 넘게 꾸준히 연구해 해결책을 찾아냈다"면서 "세계 최고 수준의 컴파운딩(두 개 이상의 산업소재를 혼합하는 생산방식) 기술력을 바탕으로 지속적인 연구개발과 양산 투자를 통해 빠르게 성장하고 있는 모빌리티 소재 시장을 선도해 나가겠다"고 말했다.