Una cella a secco è una cella elettrochimica che utilizza un elettrolito a bassa umidità invece di un elettrolita liquido come fa una cella umida. Questa caratteristica rende la cella a secco molto meno soggetta a perdite ed è quindi più adatta per le applicazioni portatili. La batteria zinco-carbone è uno degli esempi più comuni di batteria a secco.

Carbon Rod

Il centro di una batteria zinco-carbone è una barra di carbonio puro in forma di grafite. La barretta di carbonio è ricoperta da una miscela di polvere di carbonio e diossido di manganese. È importante notare che il carbonio non giocherà alcun ruolo nella reazione elettrochimica che produrrà la corrente. Lo scopo della barra di carbonio è semplicemente quello di consentire il flusso di elettroni. La polvere di carbone aumenterà la conduttività elettrica del Mn02 e manterrà l'umidità dell'elettrolita.

Elettrolita

L'asta di carbonio è circondata da una pasta elettrolitica di cloruro di ammonio e cloruro di zinco. Questa pasta non è completamente asciutta, poiché è necessario un po 'di liquido perché le reazioni chimiche avvengano prontamente. Lo ione ammonio reagirà con il biossido di manganese per trasportare gli elettroni nella barra di carbonio. Questa reazione produrrà triossido di dimanganese, acqua e ammoniaca come sottoprodotti.

Manicotto di zinco

La pasta elettrolitica è racchiusa in una manica di metallo zinco. Il metallo di zinco si ossiderà, provocando la donazione di due elettroni per ogni atomo di zinco. Questi elettroni fluiranno attraverso l'elettrolita nella barra di carbonio per produrre una corrente elettrica. Questa manica diventerà più sottile man mano che lo zinco si ossida e la batteria non sarà più in grado di condurre elettricità una volta che il manicotto di zinco è completamente andato.

Componenti aggiuntivi

La parte superiore della batteria è coperta da una piastra conduttiva in modo che la barra di carbonio possa entrare in contatto con il terminale positivo all'esterno della batteria. Un tubo non conduttivo forma i lati della batteria e garantisce che non vi sia alcun contatto elettrico diretto tra l'asta di carbonio e il manicotto di zinco.

Funzionamento

Gli elettroni scorrono dalla boccola di zinco a l'asta di carbonio, quindi il manicotto di zinco è l'anodo e l'asta di carbonio è il catodo. Questo tipo di cella a secco produce inizialmente circa 1,5 volt, che diminuisce con l'uso della batteria. Si deteriora rapidamente a basse temperature e comincerà a perdere il suo contenuto - principalmente cloruro di ammonio - quando la manica di zinco viene consumata.