乾燥細胞は、その電解液媒体をペーストで構成されていない電池です。しかしながら、前記ペーストは、ある程度の湿度を有しており、これらの理由のため、厳密には乾燥していない。
少量の水でイオンが移動し、その結果、セル内の電子の流れが十分になります。
出典：Flickr経由のEmilian Robert Vicol。
最初の湿式電池に対するその大きな利点は、電解ペーストであるため、内容物がこぼれないことです。これは、乾電池よりも危険で繊細な湿電池の場合でした。漏出が不可能であることを考えると、乾電池は多くの携帯機器や携帯機器で使用されています。
上の画像には、乾式亜鉛炭素電池があります。より正確には、それはGeorgesLeclanchéスタックの最新バージョンです。すべての中で、それは最も一般的で、おそらく最も簡単です。
これらのデバイスは、ポケットに電気エネルギーに変換できる化学エネルギーを持っているため、エネルギー的に便利です。このようにして、電源コンセントや大規模な発電所から供給されるエネルギー、およびタワーとケーブルの広大なネットワークに依存しません。
乾電池の構造
乾電池の構造は？画像では、ポリマーフィルム、スチール、および絶縁ワッシャーが前面から突き出ている2つの端子にすぎない、そのカバーを見ることができます。
ただし、これは外観にすぎません。その内部には最も重要な部分があり、適切な機能を保証します。
各乾電池には独自の特性がありますが、考慮されるのは亜鉛-炭素電池のみであり、他のすべての電池の一般的な構造を概説できます。
バッテリーは2つ以上のバッテリーの結合として理解され、後者は、将来のセクションで説明するように、ボルタ電池です。
電極
出典：ウィキペディア
上の画像は、亜鉛-炭素電池の内部構造を示しています。ボルタ電池がどんなものであっても、常に（通常）2つの電極が必要です。
電極は導電性材料であり、電流が流れるためには、両方が異なる電気陰性度を持っている必要があります。
たとえば、亜鉛はバッテリーを囲む白いスズで、電子が接続されている電気回路（デバイス）に向けて電子が放出されます。
一方、媒体全体にはグラファイトカーボン電極があります。また、NH 4 Cl、ZnCl 2およびMnO 2で構成されるペーストに浸されます。
この電極は電子を受け取る電極であり、記号「+」が付いていることに注意してください。これは、バッテリーの正極端子であることを意味します。
ターミナル
画像のグラファイトロッドの上にあるように、正の電気端子があります。以下では、電子が流れる内側の亜鉛缶、マイナス端子。
そのため、バッテリーに「+」または「-」のマークが付けられ、バッテリーをデバイスに接続して電源をオンにする正しい方法が示されます。
砂とワックス
表示されていませんが、ペーストは湿し砂とワックスシールで保護されており、小さな機械的衝撃やかき混ぜでこぼれたり、鋼に接触したりするのを防ぎます。
機能している
乾電池はどのように機能しますか？そもそも、それはボルタ電池、つまり化学反応で発電する電池です。したがって、細胞内で種が電子を獲得または失うレドックス反応が発生します。
電極は、これらの反応の進行を促進および可能にする表面として機能します。それらの電荷に応じて、種の酸化または還元が発生する可能性があります。
これをよりよく理解するために、亜鉛-炭素電池の化学的側面のみが説明されます。
亜鉛電極酸化
電子デバイスの電源が入るとすぐに、バッテリーは亜鉛電極を酸化して電子を放出します。これは、次の化学式で表すことができます。
亜鉛=> Znの2+ + 2eを-
金属の周囲に多くのZn 2+がある場合、正の帯電バイアスが発生するため、それ以上の酸化はありません。したがって、Zn 2+はペーストを通してカソードに向かって拡散する必要があり、そこで電子が戻ってきます。
電子がアーチファクトを活性化すると、それらはもう一方の電極、つまりグラファイトに戻り、「待機」している化学種を見つけます。
塩化アンモニウム還元
前述のように、パスタには、pHを酸性にする物質であるNH 4 ClとMnO 2があります。電子が入るとすぐに、次の反応が起こります：
2NH 4 + + 2e - => 2NH 3 + H 2
アンモニアと分子状水素、NH 3とH 2の2つの製品はガスであるため、他の変換を受けない場合、バッテリーを「膨張」させることができます。次の2つのような：
Zn 2+ + 4NH 3 => 2+
H 2 + 2MnO 2 => 2MnO（OH）
アンモニアが還元（電子を獲得）してNH 3になったことに注意してください。これらのガスは、ペーストの他の成分によって中和されました。
2+複合体はZn 2+イオンのカソードへの拡散を促進し、セルの「停滞」を防ぎます。
デバイスの外部回路は、電子のブリッジとして機能します。さもなければ、亜鉛缶とグラファイト電極の間に直接の接続は決してありません。構造のイメージでは、この回路は黒いケーブルを表しています。
ダウンロード
乾電池には、さまざまな種類、サイズ、および動作電圧があります。それらのいくつかは再充電可能ではありません（一次電池）、他は（二次電池）です。
亜鉛炭素電池の作動電圧は1.5Vです。それらの形状は、電極と電解質の組成に基づいて変化します。
すべての電解質が反応する時点が到来し、亜鉛がどれだけ酸化しても、電子を受け取って放出を促進する種は存在しなくなります。
さらに、形成されたガスがもはや中和されず、セル内に圧力をかけたままである場合もあり得る。
亜鉛炭素電池やその他の充電式でない電池はリサイクルする必要があります。その成分、特にニッケルカドミウム成分は土壌や水を汚染することにより環境に有害であるため。
参考文献
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