배터리에 쓰이는 소재 물성 비교 (AL, Cu, Ni)

1. Aluminum (A1050)

• 특징: 순도 99.5% 이상, 순알루미늄계 → 가공성·내식성 우수
• 용도: 양극 집전체(Al foil)로 주로 사용

항목                                                   값 (A1050)

열전도도	약 230 W/m·K
전기전도도	IACS 기준 61% (≈ 35 MS/m)
경도	약 25~30 HV
연신율	35% 이상 (연성 매우 우수)
인장강도	60~100 MPa

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2. Nickel (도금, 약 1.0 μm, 구리 위)

• 특징: 주로 음극 탭(Cu foil) 표면에 도금 → 부식 방지 및 접착력 강화 목적
• 용도: 도금층 자체가 집전체 역할을 하진 않고, Cu substrate가 주체

항목                    Ni 자체 값                                            배터리에서의 의미

열전도도	약 90 W/m·K	Cu(≈400 W/m·K)에 비해 낮음 → 도금층은 영향 적음
전기전도도	IACS 약 22% (≈ 14 MS/m)	전도성은 낮으나 얇은 도금층이므로 영향 미미
경도	약 100~150 HV	얇은 도금으로 표면 경도 상승, 내마모성 개선
연신율	약 10~20%	Cu 대비 낮음 → 도금층 균열 관리 중요
인장강도	약 400~600 MPa	기계적 보호층 역할, 주재료는 Cu가 담당

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3. Copper (C1100, C1020)

• 특징: 전기·열전도도가 뛰어나 음극 집전체(Cu foil) 핵심 소재
• C1100: 순도 99.9% 이상, 고전도율
• C1020: 산소 프리 OFC(99.96%↑), 고순도, 고연성

항목                        C1100                                                       C1020

열전도도	390~400 W/m·K	390~400 W/m·K (동일 수준)
전기전도도	IACS 100% (≈ 58 MS/m)	IACS 101% 이상 (최고급)
경도	50~80 HV	40~70 HV (조금 더 연함)
연신율	40% 이상	45% 이상 (더 우수)
인장강도	200~250 MPa	200~240 MPa (비슷하나 연성이 더 좋음)

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📊 종합 비교표

소재                                    열전도도  전기전도도 경도(HV)           연신율(%)    인장강도(MPa)  배터리 적용 

Al (A1050)	~230	~61	25~30	≥35	60~100	양극 집전체
Ni 도금 (1.0 μm)	~90	~22	100~150	10~20	400~600	Cu 표면 보호/접착
Cu (C1100)	~400	100	50~80	≥40	200~250	음극 집전체
Cu (C1020)	~400	101↑	40~70	≥45	200~240	음극 집전체 (고급형)

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📌 배터리 소재 관점 요약

• Al (A1050): 가볍고 내식성 우수 → 양극 집전체 최적
• Cu (C1100/C1020): 전기·열전도 최강 → 음극 집전체 필수
• Ni 도금: 전도도는 낮으나, 부식 방지·접착력 향상으로 필수 공정
• C1020 > C1100: 순도가 더 높아 전기·연성이 우수 → 고성능 배터리에서 선호