현대모비스, 전기차 배터리 과열 신소재 기술로 잡는다

알루미늄 합금과 냉매 활용 고효율 열전달시스템 구축
연속생산 가능한 프레스 공법으로 가격↓ 상품성↑

김동하 기자 2024-12-17 17:30:26

현대모비스가 전기차 초고속 충전 시 발생할 수 있는 배터리 과열을 방지해주는 새로운 배터리셀 냉각 소재를 개발했다고 17일 밝혔다.

현대모비스는 세계 최고 수준의 배터리 냉각기술을 확보하고, 이를 상품화해 미래 모빌리티 시장 경쟁력을 한층 끌어올린다는 계획이다.

'진동형 히트파이프(Pulsating Heat Pipe)'로 불리는 이 소재는 알루미늄 합금과 냉매로 구성돼 있다. 배터리셀 사이사이에 배치해 급속 충전 시 치솟는 배터리 내부 온도를 낮춰준다. 초고속 충전 시 배터리 발열량이 증가하더라도 이를 버틸 수 있는 안정적인 열 관리 시스템을 구현해 전기차 충전시간을 크게 단축시켜줄 전망이라는 설명이다.

현대모비스가 개발한 ‘배터리셀 냉각용 진동형 히트파이프’와 일반 알루미늄 쿨링 플레이트의 열방출 성능 비교 실험. 20도 가까운 온도 차이를 보여준다./사진=현대모비스

히트파이프는 두 물체 간 열 전달 효율을 높이는 금속관 모양의 열전도체로 컴퓨터 CPU와 스마트폰 등 전자기기 냉각에도 사용되는 고방열(열 방출) 소재다. 특히 진동형 히트파이프는 내부에서 냉매가 진동과 순환을 하면서 열을 고루 전달해, 고속 이동하는 차량에 적용해도 중력에 의한 성능저하가 거의 없다. 일반 알루미늄 대비 10배 이상 열전달 성능으로 과열된 배터리셀 열기를 빠르게 외부로 이동시킨다. 현대모비스는 차량용 배터리 냉각에 이를 적용하고, 양산 채비를 최초로 갖췄다고 설명했다.

현대모비스는 생산 단계에서도 대량 연속 생산이 가능한 프레스 공법을 적용, PHP 제조 공정을 단순화하고 제조 단가를 낮췄다. 또 차량용 배터리에 탑재하기 용이하도록 두께가 0.8㎜에 불과할 정도로 일반 히트파이프(약 6㎜) 대비 압도적으로 얇고 넓은 면적의 PHP를 구현해냈다.

현대모비스 관계자는 “초고속 충전 지원 여부가 중요한 하이엔드 전기차에 우선 채택될 가능성이 높다”고 설명했다.

김동하 기자 rlaehdgk@smartfn.co.kr