동방소재 “전기차 배터리 화재 확산 차단 솔루션 개발”

최근 인천 아파트 전기차 화재 등으로 전기차용 배터리의 안정성에 대한 우려가 커지는 가운데, 이차전지 화재 확산을 지연시킬 수 있는 솔루션이 개발돼 주목된다. 

동방소재(대표 박인순)는 이차전지에서 화재 발생 시 화염과 열의 이동을 차단할 수 있는 이차전지 화재 확산방지 솔루션을 개발했다고 11일 밝혔다.

동방소재에 따르면, 현무암을 주원료로 섬유화한 이 제품은 불연성, 내화학성, 내강성 등이 우수하며, 화재 발생 시 빠르게 단열층을 형성해 화재 확산을 지연시킬 수 있는 제품이다. 

이차전지는 내·외부 사고로 인해 배터리가 관통되거나 주변 온도 상승, 과충전 등으로 열폭주해 폭발할 수 있어 화재 확산을 방지하거나 지연시키는 것이 매우 중요하다.

제품을 개발한 동방소재는 불연성, 단열성, 인장강도 등의 성능이 우수해 전기차 배터리, 에너지저장장치(ESS) 등 이차전지 사용 분야의 화재 확산 방지에 효과적이라고 설명했다. 

동방소재는 특성과 용도에 따라 ‘CD-100’부터 ‘CD-400’까지 4종류의 제품을 개발했다. 

CD-100은 불연성, 인장강도, 가공성의 성능이 우수한 불연시트로, 현재 전기차 배터리 불연시트로 많이 사용되는 MICA 시트를 대체하기 위해 개발됐다. MICA 소재는 압착 형태로 원단을 가공해 유연성이 떨어져 제품 적용 시 곡면부분 작업에 한계가 있다. 

CD-100은 MICA와 불연성은 유사하고 인장강도, 유연성, 가공성은 일정부분 성능이 우수하며, 직물 형태로 구성돼 평면 작업은 물론 곡면 작업도 쉽게 가공 처리할 수 있다는 게 회사 측 설명이다.

CD-200은 불연성, 단열성, 인장강도, 유연성이 우수한 복합시트로, 전기차 배터리 모듈 및 팩, ESS 케이스 등의 곡선 구조물에 밀착 부착할 수 있어 이차전지의 열폭주로 인한 화재 및 열 확산 방지에 효과적이다.

CD-300은 난연성, 단열성, 인장강도가 우수한 하드타입 복합시트다. 화재 시 발생하는 800도 이상의 고온 불꽃 및 열기를 150~250도로 낮춰 이차전지의 열 폭주 및 화재 확산을 예방한다.

CD-400은 불연성, 단열성, 인장강도, 완충성이 우수한 복합시트로, 전기차 배터리의 셀 사이에 삽입해 사용할 수 있다. 

동방소재에 따르면, CD-400은 압축력과 복원력이 뛰어나 충전 및 방전 시, 배터리 수축 및 팽창에 효과적으로 대응하며, 불연성, 단열성, 인장강도가 우수해 배터리 열 폭주 시 2차 폭발 및 화재 확산 방지에 효과적이다.

동방소재 박인순 대표는 “리튬이온 배터리는 구조상 화재 가능성을 100% 없앨 수 없고 외부 통제가 어려워 안전문제가 뒤따를 수밖에 없기 때문에 열 폭주, 즉 연쇄폭발을 막거나 최대한 늦추는 것이 관건”이라며 “이번에 개발한 이차전지 화재 확산방지 솔루션은 평소에는 1~2㎜의 얇은 막 형태를 유지하다가 셀의 온도가 급상승하면 즉시 발포층을 형성, 높은 열이 인근 셀로 확산되는 것을 막는 기술이 적용된 것으로, 이는 배터리팩이나 ESS 등과 같이 좁은 내부 공간에 적용 시 효과적인 것은 물론, 전기차 충전소 차단막이나 배터리팩 이송장치, 배터리팩 보관창고 등 화재에 취약한 곳에 응용할 경우 화재 확산방지 및 지연에 매우 효과적일 수 있다”고 말했다.

강동식 기자 lavita@datanews.co.kr