DIC, 배터리 발화의 연소 확산을 방지하는 흡열 패드 'GELRAMIC™(게라믹)' 개발
– 리튬이온 배터리 회수·재활용도 가능. 독자적인 흡열·세라믹화 기술로 LIB의 연소 확산을 물리적으로 차단 –

  DIC주식회사(본사: 도쿄도 중앙구, 사장 겸 집행임원: 이케다 타카시)는 리튬이온 배터리(LIB)의 열폭주*¹에 의한 발화 연소 위험에 대응하는 연소 방지 흡열 패드 'GELRAMIC™(게라믹)'을 개발했습니다. 본 제품은 발화에 이르는 열 폭주 시 발생하는 고온을 강력히 흡수(흡열)하는 특수 겔을 함유하고 있어, 열 에너지를 효율적으로 제어함으로써 온도 상승을 억제하고 LIB 외부로의 연소 확산을 방지합니다. 또한 고온에서 겔이 세라믹화 되면서 단열성·내파편성을 발휘해 연소와 열 전달을 물리적으로 차단합니다. 현재 여러 고객·파트너사와 평가를 진행 중이며, 단기적으로는 사용된 LIB를 회수·재활용 분야(LIB 회수 박스 등)로 도입하고, 중·장기적으로는 전동 어시스트 자전거와 전기자동차(EV) 등 차량용 LIB로 확대하는 방안을 검토하고 있습니다. 2030년까지 약 10억 엔의 매출을 목표로 합니다.

*¹ 열폭주 : LIB 등이 과열이나 내부 단락(쇼트)을 계기로 발열하여 발화·폭발에 이르는 연쇄 반응

   
1. 연소 방지 흡열 패드 'GELRAMIC™(게라믹)'  /  2, 3. 사용한 LIB 회수 박스(페일 캔)의 사용 예시
 

  최근 모바일 배터리와 전기차 등 LIB 탑재 제품이 급속히 보급되면서 배터리 과열·발화 사고가 심각한 사회적 과제로 떠올랐습니다. 환경부의 보고에 따르면, 2023년도에 폐기물 처리 시설 및 쓰레기 수거 차량 등에서 LIB와 관련된 화재가 전국에서 약 8,500건*² 발생했으며, 그 대부분이 부적절한 폐기물 때문이라고 합니다. 또한 전동 어시스트 자전거와 전기차(EV)에서는 LIB를 원인으로 한 화재 사고가 연속해서 발생하고 있어, 안전 대책 강화가 과제로 떠오르고 있습니다. 이러한 상황에 환경부는 2025년 4월, 가정에서 나오는 불필요한 LIB를 전국의 시·구·군이 수거하도록 하는 방침을 발표했습니다. 또한, 경제산업성은 2026년 4월부터 보조배터리 등 회수·재활용을 사업자에게 의무화하는 방침을 결정했습니다. 현재 분리·재활용을 위한 회수 박스 설치가 전국적으로 진행되고 있지만, 회수 박스 내부에서 LIB가 발화했을 경우 연소 위험을 최소화하는 대책도 중요한 과제로 떠오르고 있습니다.

*² 출처 : 환경부 발행 ‘시·구·읍·면에서의 리튬 축전지 등의 처리에 관한 방침 및 대책집’

  당사는 이러한 과제에 대응하기 위해 독자 기술로 LIB의 이상 발열 시 열을 흡수하고, 발화에 이르는 열 폭주 시 연소 위험을 크게 낮추는 흡열 패드 ‘GELRAMIC’를 개발했습니다. 평상시에는 유연하여 설치하기 쉬운 흡열 패드가, 열 폭주 시에는 흡열·세라믹화 되어 단열성과 파편 저항성을 발현합니다. 이 작용으로 LIB의 셀 간의 열 폭주(연폭) 확대와 주변 손상을 방지합니다.

 UL2596*³BETR 시험에서는 다수의 셀이 들어 있는 박스 내부에서 열 폭주가 발생했을 때의 상태와 온도 변화를 검증했으며, LIB 내부 온도가 최대 1369.2℃까지 상승하고 화염이 분출되는 열 폭주가 발생하더라도, 두께 5.0mm의 흡열 패드를 사용함으로써 알루미늄 판 외부 온도를 90.4℃ 이하로 유지했습니다.

*³ UL2596 : 전기자동차(EV)용 배터리 모듈 팩에 사용되는 재료의 평가 시험에 관한 내용

리튬이온전지(LIB) 박스의 열폭주 실험 시 온도 변화

  제품 형태는 유연성과 쿠션성을 겸비하고, 곡면에 부착하기도 쉬워 다양한 용도에 대응할 수 있습니다. 사용 예로는 사용된 LIB 회수 박스, 전동 어시스트 자전거, 전기차 배터리 등이 예상됩니다.

<사용 예시 이미지>

 
전동 어시스트 자전거 배터리                                                                                                           EV 등 차량용 배터리

  또한, 본 제품은 2025년 9월 17일(수)~19일(금) 마쿠하리 멧세에서 열리는 ‘BATTERY JAPAN 2차 전지 전시회’에 처음 출품될 예정입니다(부스 번호 : E2-12). 

 DIC 그룹은 장기 경영 계획 ‘DIC Vision 2030’에 따라 사회 과제와 사회 변화에 대응하는 신사업 창출을 기본 전략으로 삼고, 지속 가능한 에너지 분야에서 차세대 2차 전지용 기능성 소재의 사업화를 목표로 하고 있습니다. 앞으로도 사회 변혁에 대응하고 에너지 절감 및 환경 부담 감소에 기여하는 제품 개발을 통해 지속 가능한 사회 구현에 이바지하겠습니다.

이상