배터리 열폭주 견디는 첨단 플라스틱 내년부터 양산

[이투뉴스] 국내 화학업체가 전기차나 ESS(에너지저장장치) 배터리 열폭주를 견디는 첨단 플라스틱을 개발해 내년부터 양산을 시작한다. 

LG화학은 독자 기술과 제조 공법으로 열 변형을 방지하는 난연 엔지니어링 플라스틱 소재를 개발해 본격적인 시장공략을 시작할 예정이라 25일 밝혔다. 배터리 화재 시 일어나는 열폭주는 셀 결함이나 충격 등 다양한 원인으로 셀이 스트레스를 받아 화염을 일으키는 현상이다.

리튬이온 배터리는 과전압이나 과방전 등 단락으로 배터리의 내부 온도가 일정수준 이상 올라가면, 물로 소화가 어려울 정도로 열폭주를 일으킨다. LG화학이 이번에 개발한 새 특수 난연 소재는 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)계와 나일론 수지인 폴리아미드(PA)계, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)계의 다양한 소재군을 사용한 고기능성 엔지니어링 플라스틱이다.

내열성이 뛰어나 전기차 배터리 팩 커버에 적용 시 일반 난연 플라스틱 대비 긴 시간 동안 열을 차단할 수 있는 것이 장점이다. 온도 변화에도 형태를 유지하는 치수 안정성도 우수해 LG화학의 자체 테스트에서 1000℃에서도 400초 이상 열폭주에 의한 화염 전파를 막았다. 이는 일반 난연 플라스틱보다 45배 이상 뛰어난 성능이다.

배터리 팩 커버에 이 소재를 적용하면 화재 발생 시 연소시간을 지연해 화염의 확산을 방지하고, 운전자 대피 및 화재 진압에 필요한 시간을 확보하는데 도움이 될 것으로 기대된다. LG화학은 고객 니즈를 충족시키기 위해 2009년부터 포기하지 않고 연구개발을 지속해 온 결과 마침내 배터리 팩에 적용 가능한 세계 최고 성능의 특수 난연 소재를 개발했다고 설명했다.

국내를 비롯해 미국과 유럽 등에서 특허출원 절차를 밟고 있다. 올해 양산 체계 구축을 마치고 고객사 일정에 맞춰 내년부터 본격적인 제품 생산을 시작할 예정이다. 팩 커버 공급을 기반으로 향후 자동차뿐만 아니라 다양한 산업 분야에 소재 적용을 확대해 간다는 계획이다.

김스티븐 LG화학 엔지니어링소재 사업부장(전무)은 “고객의 페인 포인트(Pain Point) 해소를 위해 10년 넘게 꾸준히 연구해 해결책을 찾아낸 것에 큰 의미가 있다”며 “세계 최고 수준의 컴파운딩 기술력을 바탕으로 지속적인 R&D 및 양산 투자를 통해 빠르게 성장하고 있는 e-Mobility 소재 시장을 선도해 나가겠다”고 말했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com