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이차전지 Foil (Aluminum, Copper) 소재/재질/특성 정리
by 배터리아빠
2025. 9. 4.
1. 양극 집전체: Aluminum Foil (Al Foil)
- 소재/재질: 고순도 알루미늄 (순도 99.9% 이상)
- 주요 역할: 양극 활물질(리튬코발트산화물, NCM, LFP 등)을 지지하고 전자를 집전하여 외부 회로로 전달
- 특성
- 전기전도성: 우수 (비저항 낮음)
- 부식 저항성: 산화 안정성이 높아 양극 환경(고전압)에서 안정
- 기계적 특성: 연성이 좋아 얇게 압연 가능 (수십 μm 수준)
- 전압 안정성: 4.5 V 이상에서도 안정, 고전압 양극재 사용 가능
2. 음극 집전체: Copper Foil (Cu Foil)
- 소재/재질: 전해동(高純度 Cu, 순도 99.9% 이상)
- 주요 역할: 음극 활물질(흑연, Si-graphite 복합재 등)을 지지하고 전자를 집전
- 특성
- 전기전도성: 알루미늄보다 우수 (저항 낮음 → 충방전 효율 ↑)
- 기계적 특성: 강도가 높아 얇게 만들 수 있고, 열팽창 계수도 적절
- 전압 안정성: 0~1V 저전압 환경에서 안정
- 단점: 무게가 무겁고 원가가 높음
3. Al vs Cu 특성 비교
구분 Aluminum Foil (양극) Copper Foil (음극)
| 사용 위치 |
양극 집전체 |
음극 집전체 |
| 순도 |
≥ 99.9% Al |
≥ 99.9% Cu |
| 전기전도성 |
우수 |
매우 우수 |
| 부식 저항 |
고전압에서 안정 |
저전압에서 안정 |
| 두께 |
12~20 μm (EV용은 15 μm↑) |
6~12 μm (초박형 4 μm 개발 중) |
| 주요 특성 |
가볍고 부식 안정성↑ |
전도도 최고, 기계적 강도↑ |
| 원가 |
상대적으로 저렴 |
상대적으로 고가 |
4. 최신 동향
- Al Foil: EV용 고용량 양극재 적용 위해 고강도·박막화 진행
- Cu Foil: 실리콘 음극재 대응을 위해 극박화(4~6 μm), 고강도화 기술 개발 활발
- 친환경 트렌드: 재활용 알루미늄, 저탄소 동(銅) 사용 시도
- 주요 업체: 일진머티리얼즈, SK넥실리스, 두산테스나, 상해전해동, 롤드포일 업체들
👉 정리하자면, Al foil은 가볍고 고전압에 강해 양극 집전체,
Cu foil은 전도성이 탁월해 음극 집전체에 쓰이며,
두 소재 모두 얇고 강하며 고순도가 핵심 경쟁력입니다.
이차전지 Foil 공급망 (SCM) 정리
1. Aluminum Foil (양극집전체) 주요 공급망
Foil 제조사 주요 고객 (배터리사) 비고
| 두산테스나 (Doosan Solus) |
LG에너지솔루션, SK온 |
고전압 양극재용 Al foil |
| 조일알미늄 |
삼성SDI, CATL |
전기차용 Al foil 주력 |
| 이노메트리얼즈 |
파나소닉, 국내 배터리 일부 |
초극박 Al foil 개발 |
| 중국 동원알루미늄(Dongwon Al) |
CATL, BYD |
세계 점유율 확대 중 |
| SKC 자회사 Sk nexilis (Al foil 신규 진출 검토) |
추후 EV용 공급 목표 |
기존 Cu foil 강자, Al foil 확장 |
2. Copper Foil (음극집전체) 주요 공급망
Foil 제조사 주요 고객 (배터리사) 비고
| 일진머티리얼즈 |
삼성SDI, 파나소닉, Northvolt |
글로벌 EV 전지향 공급 확대 |
| SK nexilis (SKC 계열) |
LG에너지솔루션, CATL, Panasonic |
세계 최고 수준 초극박 Cu foil (4μm) |
| LS엠트론 (LS Materials) |
SK온, LGES 일부 |
전기차용 동박 생산 강화 |
| 대만 CCL, Chang Chun |
CATL, BYD |
중국향 점유율 높음 |
| 일본 JX Nippon Mining & Metals |
파나소닉, 혼합 고객 |
전통적 고품질 동박 강자 |
| 중국 Jiayuan Tech |
CATL, EVE Energy |
초극박 전해동박 생산, 급성장 |
3. 정리 포인트
- Al foil은 주로 국내 알루미늄 가공업체 + 중국 업체가 공급
- Cu foil은 국내 동박 강자(SK nexilis, 일진) 와 중국 업체가 세계 시장을 양분
- 배터리 메이커 입장에서는 다중 소싱 전략을 써서 위험 분산 (예: LGES = SK nexilis + 일진 + 중국 일부)
