LG화학, 배터리 열폭주 막는 첨단 플라스틱 소재 개발… 내년 생산·공급 개시

배터리 팩 커버 소재로 활용
“기존 난연 플라스틱 대비 성능 45배↑”
지난 2009년부터 개발… “배터리 안전성 향상 기대”
양산 체계 구축 완료… 고객 일정 맞춰 내년 생산

LG화학이 세계 최장 시간동안 전기차 배터리 열폭주를 지연하는 배터리 팩 플라스틱 소재를 개발해 시장 공략에 나선다.

LG화학은 독자 기술 및 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 스트레스를 가해 열을 발생시키는 현상을 말한다. 과전압과 과방전 등 단락으로 인해 배터리 내부 온도가 일정 수준 이상 올라가면 화염이 발생하는데 리튬이온배터리는 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)계 등 다양한 소재 군을 갖춘 고기능성 엔지니어링 플라스틱 소재다.

내열성이 우수해 전기차 배터리 팩 커버에 적용하면 일반 난연 플라스틱 대비 긴 시간 동안 열을 차단할 수 있다고 LG화학 측은 설명했다. 온도 변화에도 형태를 유지하는 치수 안정성도 우수하다고 한다. 자체 테스트 결과 1000도에서 400초 이상 열폭주에 의한 화염 전파를 방지했다고 전했다. 이는 일반 난연 플라스틱 대비 45배 이상 성능이 우수한 것이다. 배터리 팩 커버에 신규 소재를 적용하면 화재 발생 시 연소시간을 지연해 화염 확산을 방지하고 운전자 대피와 화재 진압에 필요한 시간을 확보하는데 도움이 될 것으로 LG화학은 기대하고 있다.

LG화학 관계자는 “지난 2009년부터 연구를 지속해온 결과 세계 최고 성능 특수 난연 소재를 개발할 수 있었다”며 “양산 체계 구축을 완료했고 고객사 일정에 맞춰 내년부터 본격적으로 제품 생산을 시작할 예정”이라고 말했다.

관련 특허 출원 절차도 진행 중이다. 미국과 유럽 등 주요 시장을 중심으로 특허 등록을 추진 중이라고 한다. 팩 커버 공급에 이어 향후 자동차 뿐 아니라 다양한 산업 분야에 소재 적용을 확대해 나간다는 방침이다.

김스티븐 LG화학 엔지니어링소재 사업부장 전무는 “이번 소재 개발은 소비자 페인 포인트(Pain Point) 해소를 위해 10년 넘게 꾸준히 연구해 해결책을 찾아낸 것에 큰 의미가 있다”며 “세계 최고 수준 컴파운딩 기술력을 바탕으로 지속적인 연구·개발(R&D) 및 양산 투자를 통해 빠르게 성장하고 있는 e-모빌리티 소재 시장을 선도해 나갈 것”이라고 말했다.