전기차 이차전지 배터리에 마이카(MICA 운모) 제품이 열풍인 이유?

전기차 이차전지 배터리 마이카 응용

마이카(MICA 운모)제품이 신에너지 자동차 산업에서 동력 배터리 열 폭주 방지 재료로 사용되는 이유

신에너지 자동차 산업의 급속한 발전과 함께 동력 배터리의 성능은 지속적으로 개선되고 있으며, 배터리 에너지 밀도 향상이 주요 추세로 자리 잡았습니다. 그러나 에너지 밀도 증가로 인해 배터리 열 폭주(열失控)로 인한 화재 및 폭발 위험성이 커지면서, 안전성 강화가 핵심 과제로 부상했습니다. 이를 해결하기 위해 중국은 2021년 1월 1일부터 **《GB 38031-2020 전기차용 동력 배터리 안전 요구사항》**을 시행하며, "배터리 단일체가 열 폭주 발생 시 5분 내 화재나 폭발이 없어야 한다"는 기준을 명시했습니다.

 

전기차 배터리 마이카 운모 응용

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동력 배터리 열 폭주 방재 재료 종류

현재 신에너지 자동차 제조사들이 사용하는 주요 열 폭주 방지 재료는 다음과 같습니다:

• 에어로겔 펠트
• 난연 폼
• 마이카 재료
• 세라믹화 실리콘 고무

 

배터리 셀(Cell) 보호 방안

1. 셀 간 열 전달 차단:
   • 마이카 재료, 에어로겔, 복합 폼 등으로 열 전파를 차단합니다.
2. 배터리 냉각 성능 강화:
   • 그래핀 복합재, 상변화 흡열재 등을 활용해 신속한 열 분산을 유도합니다.
3. 배터리 자체 보호 시스템 구축:
   • 퓨즈(fuse) 메커니즘, 배터리 압력 배출 밸브 등을 적용합니다.
4. 열 전달 감소를 위한 실링재:
   • 소프트 팩 모듈에 실링제(灌封膠)를 도입합니다.

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배터리 팩(PACK) 보호: 마이카 재료의 역할

배터리 모듈 간 또는 모듈과 배터리 덮개 사이에 마이카판을 설치해 열 차단층을 형성합니다. 마이카판은 열 폭주 발생 시 고온 가스와 열이 빠르게 확산되도록 설계되며, 다음과 같은 특성을 가집니다:

• 내열성: 500℃~1,200℃ 환경에서도 우수한 절연 성능 유지
• 기계적 강도: 높은 굽힘 강도와 경도로 내구성 확보
• 화학적 안정성: 산·알칼리 내성, 노화 방지
• 친환경성: 고온에서 유해 가스 발생 없음

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마이카 재료 시장 전망

• GGII(高工产研锂电研究所) 데이터:
  • 2022년 배터리 팩 덮개 및 모듈 간 방화 재료 사용 면적: 각각 675만 ㎡, 671만 ㎡
  • 이 중 마이카 재료 점유율: 덮개 부문 83%, 모듈 간 30%
  • 2025년 예상 사용 면적: 덮개 1,499만 ㎡, 모듈 간 1,170만 ㎡ (마이카 점유율 각각 80%, 45%)
• Frost & Sullivan 연구:
  • 2022년 글로벌 신에너지차 마이카 재료 시장 규모: 17.3억 위안
  • 2023~2027년 연평균 성장률(CAGR): 37.6%
  • 2027년 예상 시장 규모: 104.4억 위안

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