현대모비스, 전기차 배터리 냉각 기술 개발…글로벌 완성차 업계 대상 상품화 추진

현대모비스가 개발한 ‘배터리셀 냉각용 진동형 히트파이프’와 일반 알루미늄 쿨링 플레이트의 열 방출 성능 비교 실험. 20도 가까운 온도 차이가 난다. 현대모비스 제공

현대모비스가 냉각 소재 ‘진동형 히트파이프(Pulsating Heat Pipe)’를 활용한 전기차 배터리 과열 방지 기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 알루미늄 합금과 냉매로 구성된 진동형 히트파이프를 배터리셀 사이사이에 배치해 급속 충전 시 치솟는 배터리 내부 온도를 낮추는 방식이다.

일반 알루미늄보다 10배 이상의 열 방출 성능을 갖춘 진동형 히트파이프를 활용함으로써 안정적인 열 관리 시스템 구축이 가능해져 전기차 충전 시간도 크게 줄어들 것으로 전망된다.

통상 배터리시스템(BSA)은 다수의 배터리 모듈(BMA)에 배터리 관리 시스템(BMS)과 냉각팬, 각종 전자 장치를 추가해 만든다. 이 중 전기에너지를 직접 생성하는 BMA는 배터리셀 여러 장을 겹겹이 쌓은 모듈 단위 부품으로, 배터리셀의 과열을 막기 위해 냉각 구조를 최적화하는 것이 핵심이다.

특히 지난 10월 인천 청라 아파트 전기차 화재 사건을 계기로 배터리 안전과 충전 시간 단축 문제가 전기차 캐즘(일시적 수요 정체) 극복의 주요 선결 과제로 떠오른 상황이다.

현대모비스는 이번 기술을 상품화해 현대차·기아뿐만 아니라 글로벌 완성차들을 대상으로 판매함으로써 미래 모빌리티 시장 경쟁력을 한층 끌어올린다는 구상이다.

이를 위해 생산 단계에서 프레스 공법을 도입해 제조 공정을 단순화하고 단가를 낮췄다. 또 차량용 배터리에 탑재할 수 있도록 두께 0.8㎜의 진동형 히트파이프를 구현했다. 일반 히트파이프 두께는 약 6㎜다. 차량용이라는 특수성을 고려해 기존 기술을 보강한 결과다.

전자기기에 쓰는 진동형 히트파이프를 자동차 배터리 냉각 시스템에 적용하고, 양산 채비를 갖춘 것은 이번이 처음이다.

현대모비스 관계자는 “진동형 히트파이프를 적용한 이번 기술은 초고속 충전 지원 여부가 중요한 하이엔드 전기차에 우선 채택될 가능성이 크다”고 말했다.

권재현 기자 jaynews@kyunghyang.com

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