전기자동차(EV)는 화재 발생 시 안전하게 탈출하기 위해 5분의 시간이 필요하다.
다우(Dow)와 도레이(Toray)의 합작법인 Dow Toray는 차열·난연성이 우수한 실리콘고무 소재를 전기자동차 배터리 주변부품용 연소방지재로 제안할 방침이다.
LiB(리튬이온전지)는 개별 셀이 물리적 손상 등으로 고장나면 열폭주가 발생하며, 주변 셀로 열이 전달되면 연쇄반응을 일으켜 배터리 폭발로 이어질 우려가 있다.
Dow Toray는 전기자동차에 탑재된 LiB에 불이 붙었을 때 연소를 방지하고 화재와 폭발 연기 등을 억제함으로써 운전자와 동승자의 피난 시간을 확보할 수 있는 실리콘고무 소재 SILASTIC를 적용한 연소방지 솔루션 제안에 주력하고 있다.
실리콘 소재는 극단적인 온도조건에서도 우수한 열 안정성이 특징이며 유기소재와 달리 연소 시에도 세라믹화돼 형태를 유지할 수 있다.
Dow Toray는 배터리 주변부품에 대한 실리콘 소재의 유효성을 입증하기 위해 18650 배터리 크기의 LIB 셀 3×3 미니 모듈로 열전파 실험을 실시했다.
실리콘 소재로 봉지한 다음 중앙 셀을 열폭주시킨 결과 봉지재가 없을 때 섭씨 1000도를 돌파하던 인접 셀 온도는 실리콘 소재를 적용하면 125도 수준을 유지했다.
Dow Toray는 SILASTIC을 커넥터커버와 내열실링, 연소방지 시트, 버스바 피복, 호스 보호용 등으로 채용을 확보할 계획이다.
특히, 퓨즈 등 고전압 부품으로부터 보호해야 하며 절연성까지 요구되는 커넥터커버에는 우수한 내열성과 전기 절연성을 겸비한 그레이드를 적용하고, 평소에는 배터리팩 내부 부품들의 열방벽으로 작용하는 연소방지 시트에는 높은 인장 강도와 인열강도, 난연성 등을 지닌 그레이드로 시장의 니즈에 대응할 방침이다.
실리콘고무 소재는 안전대책을 위한 우수한 열·전기적 보호 성능 뿐만 아니라 평소에도 메리트가 있다.
Dow Toray는 배터리 주변부품 뿐만 아니라 전기자동차 충전기기 냉각튜브 등에도 실리콘고무 소재를 적용 가능할 것으로 판단하고 홍보를 강화할 계획이다. (윤)