LG화학·LX하우시스, 1500도 견디는 특수 소재 개발

LG화학이 LX하우시스와 함께 1500℃ 화염에서 20분 이상 견디는 배터리 열폭주 지연 소재를 개발했다고 27일 밝혔다.

양사가 공동 개발한 ‘특수 난연 열가소성 연속섬유 복합소재(특수 난연 CFT)’는 강한 화염과 높은 압력에서 기존 복합소재보다 14배 이상 긴 시간 동안 견딜 수 있는 것이 특징이다. LG화학 자체 테스트 결과 1.6mm 두께의 얇은 특수 난연 CFT에 1500℃ 이상의 열과 압력을 가했을 때 20분이 지나도 녹아 흘러내리거나 구멍이 생기지 않았다. LG화학에 따르면 이는 업계 최고 수준의 화염 차단 성능이다.

1500℃ 이상 열을 가해도 20분 이상 견디는 ‘특수 난연 CFT’ 테스트 모습. LG화학 제공

특수 난연 CFT에는 LG화학의 열폭주 지연 소재 기술과 LX하우시스의 열가소성 복합소재(CFT) 제조 기술이 적용됐다. LG화학이 지난해 개발한 열폭주 지연 소재는 1000℃ 이상에서 당시 세계 최장시간인 10분 넘게 화염을 차단하는 성능을 가졌다. LX하우시스는 LG화학 소재를 테이프 형태로 만들어 적층하는 제조 공법을 사용해 차단 성능을 높였다.

특수 난연 CFT는 단단하고 힘에 의한 변형이 작아(고강성) 전기차 배터리 부품 중 크기가 큰 배터리팩 상단 및 하단 커버 등에 쓰일 수 있다. 전기차 화재 발생 시 불길이 퍼지는 것을 효과적으로 지연해 운전자의 대피와 화재 진압에 필요한 시간을 확보하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

전기차 배터리 화재의 주요 원인인 열폭주는 다양한 원인으로 배터리 셀에 스트레스가 가해지며 열이 발생하는 현상이다. LG화학과 LX하우시스는 기존 플라스틱 만으로는 견디기 어려웠던 열폭주의 열과 압력을 특수 난연 CFT 개발로 해결했다.

LG화학은 지난 2009년부터 열폭주 지연 소재에 대한 연구 개발을 했다. 지난해에는 소재 개발을 완료하고 양산 체계를 구축했다. LG화학 신재명 엔지니어링소재사업부 마케팅부문 담당은 “지난해 배터리 열폭주 지연 소재를 개발해 알린 이후 LX하우시스와 긴밀히 협업했다”며 “전기차 운전자의 일상을 더 안전하게 지키는 동시에 고객의 불편 요소를 해소할 수 있도록 개발을 이어갈 것”이라고 말했다.

이지민 기자 [e-mail]