일반 플라스틱 대비 내열성 뛰어나 세계 최장 시간 동안 화염 차단 가능

2023년부터 본격적인 제품 생산 시작

배터리 팩 커버 공급 기반으로 다양한 산업 분야 소재 적용 확대 예정

LG화학이 배터리 '열폭주'를 세계 최장 시간 동안 지연하는 배터리팩 플라스틱 소재 개발에 성공하며 시장 공략에 적극 나선다.

25일 LG화학은 독자 기술 및 제조 공법을 활용해 열에 의한 변형을 방지하는 '난연 엔지니어링 플라스틱 소재'를 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.

LG화학 측은 "고객을 만족시키기 위해 2009년부터 연구개발(R&D)을 지속해 온 결과 마침내 배터리 팩에 적용 가능한 세계 최고 성능의 특수 난연 소재를 개발해 낼 수 있었다"고 설명했다. LG 화학은 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.

LG화학 엔지니어링소재 사업부장 김스티븐 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.