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리튬이온 배터리로 구동되는 전기차의 주요 화재 원인으로는 배터리 ‘열폭주 현상’이 꼽힌다. 이러한 열폭주 현상은 물리적 충격, 과전압, 과방전 등 전기적 충격에 의해 배터리 내부 온도가 단 몇 분만에 약 1000℃ 이상 증가하게 되는 현상이다.
기존 배터리에 적용되던 금속 소재는 연비 개선, 원가 절감을 목적으로 플라스틱으로 변경되는 추세다. 또 난연 플라스틱이 적용되던 부분은 전기차 배터리 관련 화재사고가 증가함에 따라 화재의 확산을 늦출 수 있는 소재 개발이 요구되고 있다.
이에 롯데케미칼은 SGF(짧은 유리섬유)가 적용된 소재(PP/SGF)와 LGF(긴 유리섬유)로 강성을 보완한 소재(PP/LGF)를 각각 개발했다.
이 제품은 기존의 엔지니어링 플라스틱 대비 성형성이 우수하고, 경량화가 가능한 것이 장점이다. 또 난연 성능을 구현하는 유해 물질인 할로겐이 포함되지 않아 친환경적이다.
응용 안전 과학 분야의 글로벌 리더인 UL솔루션스의 열성능·기계적 성능 테스트 평가를 통해 소재의 고온 및 충격 강도 성능도 인정받았다. 롯데케미칼은 자체 배터리 열폭주 시험을 통해 1000℃ 이상의 온도에서 성형품 본래의 형태를 유지한 채로PP/SGF는 300초 이상, PP/LGF는 600초 이상 견디는 성질을 확인했다고 설명했다.
롯데케미칼 관계자는 “이번에 개발된 플라스틱을 배터리용 소재로 적용하면 화재 발생 시 연소 시간을 지연해 2차 피해를 최소화하고, 화재 진압에 필요한 시간을 확보하는 데 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다.
도수화 기자 dosh@viva100.com
