Una celda seca es una celda electroquímica que utiliza un electrolito de baja humedad en lugar de un electrolito líquido como lo hace una celda húmeda. Esta característica hace que la celda seca sea mucho menos propensa a fugas y, por lo tanto, es más adecuada para aplicaciones portátiles. La batería de zinc y carbono es uno de los ejemplos más comunes de una batería de pila seca.

Carbon Rod

El centro de una batería de zinc-carbono es una varilla de carbono puro en forma de grafito. La barra de carbón está cubierta por una mezcla de polvo de carbón y dióxido de manganeso. Es importante tener en cuenta que el carbono no desempeñará ningún papel en la reacción electroquímica que producirá la corriente. El propósito de la barra de carbono es simplemente permitir el flujo de electrones. El polvo de carbón aumentará la conductividad eléctrica del Mn02 y retendrá la humedad del electrolito.

Electrolyte

La barra de carbón está rodeada por una pasta electrolítica de cloruro de amonio y cloruro de zinc. Esta pasta no está completamente seca, ya que se necesita algo de líquido para que las reacciones químicas ocurran fácilmente. El ion de amonio reaccionará con el dióxido de manganeso para transportar electrones a la barra de carbón. Esta reacción producirá trióxido de dimanganeso, agua y amoníaco como subproductos.

Manga de zinc

La pasta electrolítica está encerrada en una manga de zinc metálico. El metal de zinc se oxidará, haciendo que done dos electrones por cada átomo de zinc. Estos electrones fluirán a través del electrolito hacia la varilla de carbón para producir una corriente eléctrica. Este manguito se adelgazará a medida que el zinc se oxide y la batería ya no podrá conducir electricidad una vez que el manguito de zinc haya desaparecido por completo.

Componentes adicionales

La parte superior de la batería está cubierta por una placa conductora para que la barra de carbón pueda hacer contacto con el terminal positivo en el exterior de la batería. Un tubo no conductor forma los lados de la batería y garantiza que no haya contacto eléctrico directo entre la varilla de carbón y el manguito de zinc.

Operación

Los electrones fluyen desde la manga de zinc hacia la barra de carbón, entonces la manga de zinc es el ánodo y la barra de carbón es el cátodo. Este tipo de celda seca produce inicialmente alrededor de 1,5 voltios, que disminuye a medida que se utiliza la batería. Se deteriora rápidamente en climas fríos y comenzará a filtrar su contenido, principalmente cloruro de amonio, cuando se consume la manga de zinc.