LG화학, 배터리 '열폭주' 지연하는 첨단 플라스틱 소재 개발

LG화학이 세계 최장 시간 동안 전기차 배터리의 '열폭주'를 지연하는 배터리 팩 플라스틱 소재를 개발했다고 25일 밝혔다.

전기차 배터리 화재의 주요 원인인 열폭주는 다양한 원인으로 배터리 셀에 스트레스가 가해지며 열이 발생하는 현상이다. 과전압, 과방전 등으로 배터리 내부 온도가 일정 수준 이상 올라가면 화염이 발생하는데 리튬 이온 배터리는 물과 반응성이 높아 화재 때 물로 쉽게 소화하기 어렵다.

LG화학이 이번에 개발한 특수 난연 소재는 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)계, 나일론수지인 폴리아마이드(PA)계, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)계 등 다양한 소재군을 갖춘 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 LG화학 자체 테스트 결과 1000도 이상에서도 400초(6분 40초) 이상 열 폭주에 의한 화염 전파를 방지한다. 이는 일반 난연 플라스틱 대비 45배 이상 뛰어난 성능으로, 화염 차단 시간은 '세계 최장'인 것으로 알려졌다.

이에 따라 이 소재를 배터리 팩 커버에 적용하면 화재 발생 시 연소 시간을 지연해 화염 확산을 방지하고, 운전자 대피 시간과 화재 진압에 필요한 시간을 확보하는 데 도움이 될 것으로 보인다. LG화학은 현재 국내를 비롯해 미국, 유럽 등에 특허 출원 절차를 진행 중이며 백터리 팩 이외에 다양한 산업 분야에도 적용할 계획이다.

김 스티븐 LG화학 엔지니어링소재 사업부장(전무)은 "10년 넘게 꾸준히 연구해 해결책을 찾아냈다"며 "세계 최고 수준의 기술력을 바탕으로 지속적인 연구개발과 양산 투자를 통해 빠르게 성장하고 있는 이모빌리티(e-Mobility) 소재 시장을 선도해 나가겠다"고 말했다.
 

LG화학 연구원들이 신규 개발한 특수 난연 플라스틱 소재를 살펴보고 있다. [사진=LG화학]