[기계신문] LG화학이 독자 기술 및 제조 공법을 활용해 열에 의한 변형을 방지하는 난연 엔지니어링 플라스틱 소재를 개발했다.
전기차 배터리 화재의 주요 원인인 ‘열폭주’는 다양한 원인으로 배터리 셀에 스트레스가 가해지며 열이 발생하는 현상이다. 과전압, 과방전 등 단락으로 인해 배터리의 내부 온도가 일정 수준 이상 올라가면 화염이 발생하는데, 리튬 이온 배터리는 물과 반응성이 높아 화재 시 물로 쉽게 소화하기 어렵다.
LG화학이 이번에 개발한 신규 특수 난연 소재는 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)계, 나일론 수지인 폴리아미드(PA)계, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)계의 다양한 소재군을 갖고 있는 고기능성 엔지니어링 플라스틱 소재다.
내열성이 뛰어나 전기차 배터리 팩 커버에 적용 시 일반 난연 플라스틱 대비 긴 시간 동안 열을 차단할 수 있다. 온도 변화에도 형태를 유지하는 치수 안정성도 우수해 LG화학의 자체 테스트 결과 1,000도에서도 400초 이상 열폭주에 의한 화염 전파를 방지한다. 이는 일반 난연 플라스틱 대비 45배 이상 뛰어난 성능인 것으로 알려졌다.
배터리 팩 커버에 LG화학의 신규 엔지니어링 플라스틱 소재를 적용하면 화재 발생 시 연소 시간을 지연해 화염의 확산을 방지하고, 운전자의 대피 및 화재 진압에 필요한 시간을 확보하는데 도움이 될 것으로 기대된다.
LG화학 측은 고객 니즈를 충족시키기 위해 지난 2009년부터 포기하지 않고 연구개발을 지속해온 결과, 마침내 배터리 팩에 적용 가능한 세계 최고 성능의 특수 난연 소재를 개발해낼 수 있었다고 밝혔다.
LG화학은 올해 양산 체계 구축을 완료했으며, 고객사 일정에 맞춰 2023년부터 본격적인 제품 생산을 시작할 예정이다. 현재 국내를 비롯해 미국, 유럽 등에 특허출원 절차를 진행 중이다. 팩 커버 공급을 기반으로 추후 자동차뿐 아니라 다양한 산업 분야에 소재 적용을 확대해나갈 계획이다.
LG화학 엔지니어링소재 사업부장 김스티븐 전무는 “고객의 페인 포인트(Pain Point) 해소를 위해 10년 넘게 꾸준히 연구해 해결책을 찾아낸 데 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 전했다.
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