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 tener fugas y, por lo tanto, es más adecuada para aplicaciones portátiles. La batería de zinc-carbono es uno de los ejemplos más comunes de batería de celda seca.
El centro de una batería de zinc-carbono es una barra de carbono puro en forma de grafito. La varilla de carbono está cubierta con una mezcla de polvo de carbono 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 MnO2 y retendrá la humedad del electrolito.
La barra de carbono 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 amonio reaccionará con el dióxido de manganeso para transportar electrones a la barra de carbono. Esta reacción producirá trióxido de dimanganeso, agua y amoníaco como subproductos.
La pasta electrolítica está envuelta en una funda de zinc metálico. El metal zinc se oxidará, lo que hará que done dos electrones por cada átomo de zinc. Estos electrones fluirán a través del electrolito hacia la barra de carbono para producir una corriente eléctrica. Esta funda se adelgazará a medida que el zinc se oxida y la batería ya no podrá conducir electricidad una vez que la funda de zinc se haya agotado por completo.
La parte superior de la batería está cubierta por una placa conductora para que la varilla de carbono pueda hacer contacto con el terminal positivo en el exterior de la batería. Un tubo no conductor forma los lados de la batería y asegura que no haya contacto eléctrico directo entre la varilla de carbono y el manguito de zinc.
Los electrones fluyen desde el manguito de zinc a la varilla de carbono, por lo que el manguito de zinc es el ánodo y la varilla de carbono es el cátodo. Este tipo de pila seca inicialmente produce alrededor de 1,5 voltios, que disminuye a medida que se usa la batería. Se deteriora rápidamente en climas fríos y comenzará a filtrar su contenido, principalmente cloruro de amonio, cuando se consuma la manga de zinc.
