LG화학, 배터리 '열폭주' 막는 첨단 플라스틱 소재 개발

일반 플라스틱보다 내열성 뛰어나…세계 최장 시간 화염 차단

LG화학은 독자 기술과 제조 공법을 활용해 열에 의한 변형을 방지하는 난연 엔지니어링 플라스틱 소재를 개발했다고 25일 밝혔다.

전기차 배터리 화재 주요 원인인 ‘열폭주’는 다양한 원인으로 배터리 셀에 스트레스가 가해지며 열이 발생하는 현상이다.

과전압·과방전 등 단락으로 인해 배터리 내부 온도가 일정 수준 이상 올라가면 화염이 발생하는데, 리튬 이온 배터리는 물과 반응성이 높아 화재 시 물로 쉽게 소화하기 어렵다.

LG화학이 개발한 특수 난연 소재는 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)계, 나일론 수지인 폴리아미드(PA)계, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)계 등 다양한 소재군을 갖고 있는 고기능성 엔지니어링 플라스틱 소재다.

LG화학 연구원들이 신규 개발한 특수 난연 플라스틱 소재를 살펴보는 모습

내열성이 뛰어나 전기차 배터리 팩 커버에 적용하면 일반 난연 플라스틱보다 대비 긴 시간 동안 열을 차단할 수 있는 것이 장점이다.

온도 변화에도 형태를 유지하는 치수 안정성도 우수해 LG화학의 자체 테스트 결과 1천도에서도 400초 이상 열폭주에 의한 화염 전파를 방지한다. 일반 난연 플라스틱보다 45배 이상 뛰어난 성능인 것으로 알려졌다.

배터리 팩 커버에 LG화학의 새로운 엔지니어링 플라스틱 소재를 적용하면 화재 발생 시 연소 시간을 지연해 화염 확산을 방지하고, 운전자 대피와 화재 진압에 필요한 시간을 확보하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

LG화학은 올초 양산 체계 구축을 완료했다. 제품 생산은 고객사 일정에 맞춰 2023년부터 시작할 예정이다.

현재 국내를 비롯해 미국·유럽 등에 특허 출원 절차를 진행 중이다. 팩 커버 공급을 기반으로 추후 자동차뿐만 아니라 다양한 산업 분야에 소재 적용을 확대해 나갈 계획이다.