LG화학, 배터리 열폭주 억제 소재 개발
퓨즈처럼 전기차 화재 초기 차단
LG화학이 전기차 배터리 화재를 막는 혁신적인 열폭주 억제 소재 개발에 성공했다.
이 소재는 온도가 오르면 전기 흐름을 차단해 화재를 초기에 방지하는 역할을 한다.
배터리의 안전성을 크게 높일 이 기술은 세계적인 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 발표되며 큰 주목을 받았다.
열폭주 억제 효과 입증…전기차 배터리에 적용 예정
이번에 개발된 열폭주 억제 소재는 배터리 내에서 온도 변화에 민감하게 반응하는 복합 물질이다. 배터리가 과열되기 시작하면, 소재가 퓨즈처럼 작동해 전류를 차단한다.
이 얇은 층은 양극층과 알루미늄 집전체 사이에 위치해 있으며, 머리카락보다 100배 얇은 1㎛(마이크로미터)의 두께로 설계됐다.
온도가 90~130℃로 올라가면 이 소재가 즉시 반응해 전류 흐름을 차단하며, 온도가 다시 내려가면 전기 저항이 줄어들어 원래 상태로 되돌아가는 특징이 있다.
LG화학의 CTO 이종구는 이 소재가 전기차 화재의 주요 원인인 열폭주를 효과적으로 억제할 수 있다고 강조했다.
열폭주는 배터리 내부의 양극과 음극이 비정상적으로 접촉해 발생하는데, 이는 순식간에 배터리 온도를 1000℃까지 끌어올려 화재를 유발한다.
하지만 이번에 개발된 소재는 이러한 위험을 미리 차단할 수 있어, 전기차의 안전성을 크게 높일 수 있다.
실제로, LG화학은 다양한 실험을 통해 열폭주 억제 소재의 효과를 입증했다.
모바일용 배터리의 관통 실험에서, 일반 배터리는 16%만이 화재를 피했지만, 열폭주 억제 소재를 적용한 배터리는 단 한 건의 화재도 발생하지 않았다.
또한 전기차용 배터리에 10kg의 무게추를 떨어뜨리는 충격 실험에서도 열폭주 억제 소재가 적용된 배터리의 70%는 화재가 발생하지 않았고, 나머지 30%는 불꽃이 잠시 발생했으나 빠르게 꺼졌다.
LG화학은 내년까지 대용량 전기차 배터리에도 이 소재를 적용할 계획이며, 이를 통해 전기차의 안전성을 한층 강화할 것이라고 밝혔다.
빠르게 상용화가 가능하다는 점도 강조되었으며, 이는 배터리 시장에서 LG화학의 경쟁력을 더욱 높여줄 것으로 기대된다.
이 기술의 성공은 배터리 안전성 분야에서 획기적인 진전을 의미한다.
LG화학은 이번 연구 성과를 바탕으로 더 안전한 배터리 환경을 제공하며, 전기차를 비롯한 다양한 배터리 응용 분야에서 경쟁력을 강화할 계획이다.
