Composants d'une cellule sèche:
* anode (terminal négatif): Généralement en zinc, il agit comme source d'électrons.
* cathode (terminal positif): Habituellement, une tige de carbone entourée d'un mélange de dioxyde de manganèse et de poudre de carbone, agissant comme récepteur d'électrons.
* électrolyte: Une pâte de chlorure d'ammonium et de chlorure de zinc qui permet le mouvement des ions (particules chargées).
* séparateur: Un matériau poreux qui sépare l'anode et la cathode, empêchant le contact direct mais permettant le flux d'ions.
la réaction chimique:
1. oxydation du zinc: À l'anode, les atomes de zinc perdent des électrons (oxydation) et forment des ions zinc (Zn²⁺). Ces électrons traversent le circuit externe jusqu'à la cathode.
2. Réduction du dioxyde de manganèse: À la cathode, le dioxyde de manganèse (MNO₂) accepte les électrons (réduction), réagissant avec les ions d'ammonium (NH₄⁺) de l'électrolyte pour former de l'oxyde de manganèse (Mn₂o₃) et de l'eau (H₂O).
3. mouvement ion: L'électrolyte permet aux ions d'ammonium (NH₄⁺) de se déplacer de la cathode vers l'anode, de compléter le circuit et de maintenir la neutralité électrique.
Génération d'électricité:
* Le flux d'électrons de l'anode à la cathode à travers le circuit externe crée un courant électrique.
* La différence de potentiel électrique entre l'anode et la cathode est appelée tension, qui entraîne le courant.
* Ce processus se poursuit tant qu'il y a suffisamment de réactifs (zinc et dioxyde de manganèse) disponibles et que l'électrolyte reste conducteur.
Limitations:
* Capacité limitée: Les cellules sèches ont une quantité limitée d'énergie chimique stockée, donc elles finissent par manquer de puissance.
* Drop de tension: La tension d'une cellule sèche diminue avec le temps à mesure que les produits chimiques sont consommés.
* durée de conservation: Les cellules sèches ont une durée de conservation finie, même inutilisée, en raison de réactions chimiques internes progressives.
en résumé:
Les cellules sèches ne «produisent» pas l'électricité de la même manière que les centrales électriques, mais elles stockent l'énergie chimique et la convertissent en énergie électrique par une réaction chimique. Ce processus implique l'oxydation du zinc à l'anode, la réduction du dioxyde de manganèse à la cathode et le mouvement des ions à travers l'électrolyte. Le flux d'électrons de l'anode à la cathode crée un courant électrique.
