매거진 › 인시츄 셀 · 덴드라이트 관찰

In-situ Microscopic Observation System 시리즈
— 측면 관찰용 인시츄 셀 (표준형 CIS-OM-003)

현미경용 인시츄 셀 시리즈 · CIS-OM-003 편
실험셋업연구소 블로그 · 글 이영현 · 발행 · 읽는 시간 약 8분

셋업 요약

제품CIS-OM-003 — 측면 관찰용 인시츄 셀 (액체·전고체 겸용 표준형)
구성관찰 셀 + 덴드라이트 관찰 전용 현미경 + 포텐시오스탯 (전압-영상 동기)
분야#리튬메탈 #덴드라이트 #인시츄셀 #전고체
CIS-OM-003은 광학현미경 아래에서 전지 계면을 실시간 관찰하는 밀봉 인시츄 셀입니다.
액체 전해질의 덴드라이트부터 전고체의 보이드·들뜸까지 한 셀로 측정이 가능합니다.
CIS-OM-003 is a sealed in-situ cell for real-time observation of battery interfaces under an optical microscope — from lithium dendrites in liquid electrolytes to voids and delamination in solid-state cells, all in a single cell.

CIS-OM-003 — 현미경 위에서 전지 내부를 보는 셀

현미경용 인시츄 셀 시리즈(In-situ Microscopic Observation System)의 표준형입니다. 충방전 중 배터리 셀 안에서 일어나는 계면의 변화(덴드라이트 등)를 시각적으로 실시간 관찰하기 위해 만들어졌습니다.

CIS-OM-003 현미경용 인시츄 관찰 셀 — PEEK 몸체, 석영 관찰창, 양측 티타늄 가동 전극, 하단 주액·퍼지 피팅
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Hefei In-situ Technology 전체 제품 카탈로그
in-situ 관찰 셀 전 시리즈·광학계·라만/XRD용 셀 등 29쪽 · 영문
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기본 구조

셀 내부 적층 — 사각 셀 샌드위치를 세워 둔 구조 (창 너머로 적층 단면이 보입니다)
CIS-OM-003 관찰창 부위를 원형으로 표시하고 확대한 내부 적층 분해도 — 티타늄 전극(단자, 둥근막대) → 티타늄 판 → 리튬메탈 또는 샘플 → 격벽(세퍼레이터) → 샘플 → 티타늄 판 → 티타늄 전극(단자) 순서로 사각 셀 샌드위치를 세워 둔 구조
티타늄 전극(단자) › 티타늄 판 › 리튬메탈/샘플 › 격벽(세퍼레이터) › 샘플 › 티타늄 판 › 티타늄 전극. 양쪽 Ti 전극은 가동식 — 시료 두께에 맞춰 조여 접촉을 잡고, 단자에 악어클립을 물려 사이클러에 연결.

Specification

CIS-OM-003 제품 상세·가격 보기 →
Body · ElectrodePEEK body · high-purity titanium movable electrodes (other materials customizable) WindowQuartz Φ24 mm · thickness 0.05 mm Sample-to-windowapprox. 0.6 mm (thinner customizable) Liquid · GasSeparate liquid-addition fitting + gas purge port Solid-state optionPressurized module, max 6 MPa (60 kg) · higher customizable Sample10×10 mm rectangle · thickness 0.6–2 mm Dimensionsapprox. 60 × 70 × 30 mm

Features

① PEEK 격벽

적층 가운데의 격벽(세퍼레이터 자리)은 소모품 분리막이 아니라 반영구 PEEK 부품입니다. 절연의 의미도 있지만, 두 전극 사이에 덴드라이트가 자랄 공간을 확보하는 것. 관찰 간격이 다르게 필요하면 격벽 두께를 커스텀 제작합니다.

② 별도 주액 피팅 · 기포 제거

창 아래 기포는 시야를 가리고 국부 전류밀도를 왜곡합니다. 이 셀은 전해액 주입 피팅이 별도로 있어, 글러브박스 건조 조립·밀봉 → 포트 주액 → 주사기 음압으로 잔류 기포 제거 순서로 계면의 일정한 전류밀도를 구현해, 실험의 정확성과 재현성을 보장합니다.

주사기 음압으로 in-situ 관찰 셀 잔류 기포를 제거하는 방법 — 주액 포트에 주사기를 꽂고 피스톤을 천천히 위로 당기면 음압이 걸려 셀 안 기포가 주사기 쪽으로 빠져나온다
주액 포트에 주사기를 꽂고 피스톤을 천천히 위로 당기면 음압으로 셀 안 잔류 기포가 빨려 나온다.

③ 전고체 겸용 (가압 모듈)

정압 가압 모듈(최대 6 MPa, 고압 오더메이드)을 걸면 전고체 관찰 셀이 됩니다. 체결 압력은 토크 렌치 값으로 판단하고, 격벽 없이 적층해 계면의 보이드·들뜸(박리)을 봅니다(사각형 펠렛 다이 필요).

④ 풀셀·하프셀 구성

양쪽에 리튬을 두면 대칭(하프)셀, 한쪽을 양극 등 다른 전극으로 바꾸면 풀셀 구성 — 가동식 Ti 전극이 시료 두께에 맞춰 조여지므로 전기 접촉만 잡히면 됩니다. 전극 재질 커스텀도 가능합니다.

조립 영상

영상: Hefei In-situ Technology 공식 채널(bilibili) — 원위현미관찰지(顕微観察池) 003 설치.

가능한 실험

정전류 사이클을 걸며 촬영 프레임과 전압 로그를 타임스탬프로 묶으면, 전압 곡선의 변곡이 어떤 계면 사건인지 1:1로 확인됩니다 — 액체 전해질에서는 덴드라이트 성장 ↔ 피트 전환, 전해액·첨가제·전류밀도별 형상 비교, 전고체(가압)에서는 보이드·들뜸 진행. 아연계 등 수계 전지도 같은 방식입니다.

공통 광학계 — 덴드라이트 관찰 전용 현미경

시리즈 전 모델이 함께 쓰는 전용 광학계입니다. 덴드라이트 관찰 전용 대물 5종(5~100×)인시츄 배터리 클램프가 달린 2층 스테이지를 보여드리니 실험에 참고하세요.

덴드라이트 관찰 전용 현미경 — 삼안 경통, 5공 터렛(5~100배 덴드라이트 관찰 대물), 인시츄 배터리 클램프 스테이지, U820 카메라
대물렌즈5 / 10 / 20 / 50 / 100× 덴드라이트 관찰 전용 · 수동 5공 터렛 접안 · 경통10× 초광시야(시야수 25 mm) · 삼안 20° 틸트 · 분할 100:0 / 50:50 조명반사·투과 6.6 W 풀스펙트럼 LED · 편광판 내장 · NA 1.25 집광기 초점동축 조동·미동 · 미동 1 µm · 조동 잠금장치 스테이지2층 기계식 — 브래킷 + 유리판 + 인시츄 배터리 클램프 카메라U820 · SONY CMOS 5472×3648(약 20 Mpx) · 15 fps · Type-C
심도융합(depth fusion) 촬영 예 — 굴곡진 전극 표면 전체에 초점이 맞은 합성 이미지
심도융합 촬영 예(제조사 자료). 초점면을 스캔해 합성하므로 덴드라이트처럼 높낮이가 큰 표면도 전체가 선명하다.
타임랩스 촬영 예 — 시간 간격을 두고 기록한 전극 계면 변화 시퀀스
타임랩스 촬영 예(제조사 자료). 정전류 사이클과 같은 시간축으로 남기면 전압-영상 동기 분석을 그대로 재현할 수 있다.

시리즈 라인업

모델몸체 · 전극관찰창 · 광학온도 · 압력시료 · 용도
CIS-OM-003
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PEEK · 고순도 Ti 가동 전극(재질 커스텀)석영창 Φ24 mm · 두께 0.05 mm · 최소 작동거리 1 mm상온 · 가압 모듈 옵션 최대 6 MPa시료 10×10 mm · 0.6~2 mm · 액체·전고체 겸용
CIS-OM-002
비커형
석영 비커 5 mL · PTFE 셸(O링 밀봉) · 순티타늄 전극비커 측벽 개방 광학 경로 · 전극 간격 3 mm상온아연 대칭 전지 등 수계 입문
CIS-OM-004
고저온형
PEEK · 기본 유리질 탄소(GC) 전극석영창 Φ24 mm · 최소 작동거리 1 mm−30~150℃ · ±1℃ 프로그램 — 냉각·가열 플랫폼 분리(교체식)시료 10×10 mm · 0.6~2 mm · 본체 두께 33 mm · 가압 모듈 옵션
CIS-OM-005
극저온형
PEEK + 구리 · 냉각·가열 유닛 분리석영창 Φ10 mm · 초점거리 <2 mm−100~100℃ · 대기압~약한 양압본체 약 60×70×50 mm · 액체·폴리머 리튬전지, 전극+분리막 <10×10 mm
구매 안내 — 주문 확정 후 배송 약 4주(해외 직수입). 대학 행정 기준(300만 원 이상 입찰 등)에 맞춘 분할 결제·사업자 분리 결제를 지원합니다. 조건은 아래 문의로 남겨 주세요.

이 셋업에 필요한 장비

아래 사양에서 필요한 항목을 골라 바로 견적 문의할 수 있습니다.

출처·안내

제품 사진·사양·카탈로그·영상: Hefei In-situ Technology Co., Ltd. 공식 자료 (사용 허가).
※ 본 페이지는 제조사 공식 자료와 실험셋업연구소의 셋업 경험을 정리한 것입니다. CIS-OM 시리즈 관찰 셀은 실험셋업연구소가 소싱·공급하고 구매·수리·국내 A/S는 실험 장비 수리 전문 업체 이머전트(Emergent co)가 맡습니다.
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