화학 기업 Huntsman이 배터리를 전기차에 통합하는 과정과 배터리 보호 및 성능을 개선하기 위한 혁신적인 폴리우레탄, 탄소 나노튜브, 에폭시 소재를 개발했다.

Huntsman은 고성능 복합 배터리 구조와 설계 및 생산 유연성에 기여하고자 주문형 생산이 가능하고 빠르게 경화되는 고강도 폴리우레탄과 에폭시 레진 포트폴리오를 마련했다. 이러한 소재는 배터리 보호를 위한 하부 및 상단 커버 부품을 기존 기술 대비 최대 30% 빠르게 제조할 수 있다. 무엇보다 이 제품은 전체적인 부품 중량을 낮추면서 강도와 구조 성능을 높일 수 있다. Huntsman은 이러한 제품을 독일 슈투트가르트에서 진행 중인 2023년 ‘더 배터리쇼 유럽’(The Battery Show Europe)에서 선보일 예정이다.

Huntsman은 배터리 하부 보호를 목적으로 세 가지 신제품을 개발했다.

RIMLINE FC(폼코어) 시스템은 샌드위치 복합재 구조를 비용 효율적으로 제작할 수 있는 솔루션을 제공한다. 이는 경량 시스템으로서 흐름 속성(flow properties)이 우수하여 복잡한 3D 형상을 제작할 수 있다. 또한 일반적으로 다양한 오버몰딩(overmolding) 소재에 효과적으로 부착되고 빠르게 경화되어 사이클 시간을 줄일 수 있다.

RIMLINE LFI(장섬유 사출 성형) 레진 시스템은 강도 및 강성이 높은 부품으로 성형 가능하며, 유리 섬유 보강재(reinforcement) 30%를 포함하여 밀도 1,100kg/m³을 제공한다. 이 시스템으로 부품을 제작하면 총 샌드위치 두께는 낮아지면서 손상 허용도(damage tolerance)는 향상된다.

상단 커버에 사용하기 위해 만들어진 VITROX WCM 시스템을 이용하면 복합 뚜껑 구조를 개발할 수 있다. 이러한 구조는 열 저항(thermal resistance)을 확보하면서도 금속 커버에 비해 중량이 낮아진다. 또한 ARALDITE SMC 솔루션은 준구조(semi-structural) 용도 및 요구사항을 충족하는 자유로운 부품 설계를 지원한다.

전기차 배터리셀과 관련하여 Huntsman은 경량화와 전도성(conductivity) 향상은 물론, 열, 진동, 구조 보호에도 기여하는 여러 소재를 개발했다.

SHOKLESS 캡슐화 폼(encapsulation foam)과 엘라스토머(elastomer) 시스템은 포팅(potting) 폼과 캡슐 재료(encapsulant) 제작에 기여한다. 이러한 재료는 기계적으로 강도가 높고 셀, 모듈, 팩 차원에서 배터리를 보호하는 데 필요한 단열(thermal insulation) 및 진동 감쇠 속성을 갖추고 있다.

ARATHANE은 열 전도성을 보유한 접착제 및 캡슐 재료로서 기계적 고정 및 열 결합 능력이 높아 셀의 열 관리를 효과적으로 수행하고 신규 배터리 설계 및 고성능 배터리를 지원한다.

Huntsman은 배터리 셀 용량 확대나 중량 감소를 원하는 배터리 셀 제조업체를 위해 MIRALON NMP 분산제 및 MIRALON 집전체(current collector)를 도입했다. LFP 및 니켈 함량이 높은 양극에 사용되는 MIRALON NMP 분산제는 카본블랙(carbon black)에 비해 농도는 낮고 전도성은 높으며 고속 충전 프로토콜을 지원하는 율 성능(rate performance)을 갖추고 있다. 초경량 부품에 활용되는 MIRALON 집전체는 중량이 높은 금속 집전체를 대체할 수 있다.

Huntsman의 차량용 폴리우레탄 담당 글로벌 전략 마케팅 책임자 Irina Bolshakova는 “전기차 수요 증가에 따라 당사는 지속적인 혁신을 통해 배터리 제조사, 자동차 제조사 및 공급업체들의 파워트레인 성능 향상 과정이 쉬워지도록 지원한다”며, “더 배터리쇼 유럽에서 신규 시스템의 상세 정보를 공개하고 고객들과 직접 최신 과제를 논의하기를 기대한다”고 밝혔다.

Huntsman은 차량 가치 사슬 전반에서 고객사를 지원하며, 대표적인 글로벌 자동차 브랜드에 혁신적인 부가가치 솔루션을 제공하여 승차감과 지속가능성 목표 달성에 기여한다. Huntsman의 배터리 소재 포트폴리오에는 ULTRAPURE 탄산염(carbonates)이 포함된다. 이 소재는 리튬이온 배터리 사용의 신뢰성과 전기차의 장기 수명 확보에 핵심적인 고순도 전해질 용매이다. 다른 핵심 전문성 영역으로는 전기 및 전자 부품의 경량화, 캡슐화, 절연이 있다.