“전기차 화재 이중으로 막는다”… LG화학, 1500℃ 화염 견디는 소재 개발

LX하우시스와 ‘특수 난연 CFT’ 공동 개발
배터리팩 상·하부 커버 적용 가능
작년 1000℃ 견디는 배터리모듈 열 지연 소재 개발
모듈과 팩 커버에 각각 적용해 화재 피해 이중 예방

LG화학과 LX하우시스가 공동 개발한 특수 난연 CFT 소재. 토치 테스트를 진행 중인 모습.

LG화학이 LX하우시스와 협력해 열 온도 1500℃ 화염에서 20분 이상 견디는 소재를 개발했다.

LG화학은 27일 LX하우시스와 ‘특수 난연 열가소성 연속섬유 복합소재(특수 난연 CFT)’를 공동 개발했다고 밝혔다. 이 소재는 강한 화염과 높은 압력에서 기존 복합소재보다 14배 이상 긴 시간 동안 견딜 수 있는 것이 특징이라고 소개했다.

LG화학 자체 토치(Torch) 테스트 결과 1.6mm 두께 얇은 특수 난연 CFT가 1500℃ 이상 열과 압력을 가했을 때 20분이 지나도 녹아 흘러내리거나 구멍이 생기지 않았다고 설명했다. 업계 최고 수준 화염 차단 성능이라고 강조했다.

특수 난연 CFT에는 LG화학의 열 폭주 지연 소재 기술과 LX하우시스의 열가소성 복합소재(CFT, Continuous Fiber Thermoplastics) 제조 기술이 접목됐다고 한다. LG화학이 지난해 개발한 열 폭주 지연 소재는 1000℃ 이상에서 당시 세계 최장시간인 10분 넘게 화염을 차단하는 성능을 선보인 바 있다. LX하우시스는 LG화학 소재를 테이프 형태로 만들어 적층하는 제조공법을 적용해 열 차단 성능을 향상시켰다.

LG화학에 따르면 특수 난연 CFT는 단단하고 힘에 의한 변형이 작아(고강성) 전기차 배터리 부품 중 크기가 큰 배터리팩 상단 및 하단 커버 등에 사용할 수 있다. 전기차 화재 발생 시에는 불길이 퍼지는 것을 효과적으로 지연시켜 운전자 대피와 화재 진압에 필요한 시간을 확보하는 데 도움이 될 것으로 기대된다고 전했다.

LG화학과 LX하우시스가 공동 개발한 특수 난연 CFT 소재

특히 열 폭주는 전기차 배터리 화재 주요 원인으로 꼽힌다. 다양한 요인으로 배터리 셀에 스트레스가 가해지면서 열이 발생하는 현상이다. 열 폭주 현상은 전기차 대중화를 늦추는 요인으로도 여겨진다.

LG화학은 지난 2009년부터 열 폭주 지연 소재 연구·개발을 이어왔다. 작년에는 소재 개발을 완료하고 양산 체계를 구축했다. 이 소재는 세밀한 성형이 가능해 배터리 모듈에 주로 사용되고 있다고 한다. 이번에 개발한 특수 난연 CFT는 모듈을 감싸는 대형 배터리팩 커버에 사용할 수 있는 만큼 두 소재를 활용해 불길이 퍼지는 것을 이중으로 막아낼 수 있다는 설명이다.

신재명 LG화학 엔지니어링소재사업부 마케팅부문 담당은 “지난해 배터리 열 폭주 지연 소재를 선보인 이후 LX하우시스와 보다 고도화된 소재를 개발하기 위해 긴밀하게 협력해 왔다”며 “이번 특수 난연 CFT 개발을 통해 열 폭주 지연 소재와 글래스매트 등 전기차 화재와 피해를 방지할 수 있는 종합 솔루션을 확보하게 됐다”고 말했다.

동아닷컴 김민범 기자 mbkim@donga.com