LG화학, '배터리 열폭주' 막는 플라스틱 소재 개발

"1000℃에서 400초간 배터리 화염확산 방지…운전자 대피 도움"

LG화학 연구원들이 새로 개발한 특수 난연 플라스틱 소재를 살펴보는 모습.(사진제공=LG화학)

[아시아경제 문채석 기자] LG화학 이 전기차 화재의 주범인 배터리의 '열폭주'를 세계 최장 시간 지연하는 플라스틱 소재를 개발해 시장 공략에 나선다.

25일 LG화학은 독자 기술 및 제조 공법을 활용해 열에 의한 변형을 방지하는 난연 엔지니어링 플라스틱 소재를 개발했다고 밝혔다. 열폭주는 전기차 배터리 화재의 주범으로 꼽힌다. 다양한 원인이 작용해 배터리 셀에 스트레스가 가해지며 열이 발생하는 현상이다. 과전압, 과방전 등 단락으로 인해 배터리의 내부 온도가 일정 수준 이상 올라가면 붙이 붙기 마련인데 리튬 이온 배터리는 물과의 반응성이 높아 화재 시 물로 쉽게 소화하기 어렵다.

LG화학의 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 적용하면 일반 난연 플라스틱보다 긴 시간 동안 열을 차단할 수 있다. 온도 변화에도 형태를 유지하는 '치수 안정성'도 우수한 것으로 확인됐다. LG화학 자체 테스트 결과 1000℃에서 400초 이상 열폭주에 의한 화염 전파를 막았다. 이는 일반 난연 플라스틱보다 45배 이상 뛰어난 성능인 것으로 알려졌다. 이 플라스틱 소재를 배터리 팩 커버에 적용하면 연소 시간을 지연해 화염 확산을 막아 운전자의 대피 및 화재 진압에 필요한 시간을 확보하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

LG화학은 고객을 만족시키기 위해 2009년부터 연구개발(R&D)을 지속해 온 결과 마침내 배터리 팩에 적용 가능한 세계 최고 성능의 특수 난연 소재를 개발해 냈다고 설명했다. 올해 양산 체계 구축을 끝냈고 고객사 일정에 맞춰 내년부터 제품 생산을 시작할 예정이다. 현재 국내를 비롯해 미국, 유럽 등에 특허 출원 절차를 진행 중이다. 팩 커버 공급을 기반으로 자동차뿐 아니라 다양한 산업 분야에 소재 적용을 확대해 나갈 계획이다.

김스티븐 LG화학 엔지니어링소재 사업부장 전무는 "고객 애로사항(Pain Point)을 해소하기 위해 10년 넘게 꾸준히 연구해 해결책을 찾아낸 것에 큰 의미가 있다"며 "세계 최고 수준의 컴파운딩(두 개 이상의 산업소재를 혼합하는 생산방식) 기술력을 바탕으로 지속적인 R&D 및 양산 투자를 할 것"이라며 "이를 통해 빠르게 성장하고 있는 이모빌리티(e-Mobility) 소재 시장을 선도해 나가겠다"고 말했다.

문채석 기자 chaeso@asiae.co.kr