乾電池は、湿電池のように液体電解質の代わりに低水分電解質を使用する電気化学セルです。 この機能により、乾電池の漏れがはるかに少なくなるため、ポータブルアプリケーションに適しています。 マンガン乾電池は、乾電池の最も一般的な例の1つです。
マンガン乾電池の中心は、グラファイトの形をした純粋な炭素の棒です。 カーボンロッドは、カーボンパウダーと二酸化マンガンの混合物で覆われています。 炭素は、電流を生成する電気化学反応では何の役割も果たさないことに注意することが重要です。 カーボンロッドの目的は、単に電子の流れを可能にすることです。 カーボンパウダーはMn02の導電性を高め、電解質の水分を保持します。
カーボンロッドは、塩化アンモニウムと塩化亜鉛の電解ペーストで囲まれています。 このペーストは完全に乾燥しているわけではありません。化学反応を容易に起こすには液体が必要だからです。 アンモニウムイオンは二酸化マンガンと反応して電子をカーボンロッドに運びます。 この反応により、副生成物として三酸化マンガン、水、およびアンモニアが生成されます。
電解ペーストは亜鉛金属のスリーブに入れられています。 金属亜鉛は酸化し、亜鉛原子ごとに2つの電子を提供します。 これらの電子は電解質を通ってカーボンロッドに流れ込み、電流を生成します。 このスリーブは亜鉛が酸化するにつれて薄くなり、亜鉛スリーブが完全になくなるとバッテリーは電気を通すことができなくなります。
バッテリーの上部は導電性プレートで覆われているため、カーボンロッドはバッテリーの外側のプラス端子に接触できます。 非導電性のチューブがバッテリーの側面を形成し、カーボンロッドと亜鉛スリーブの間に直接の電気的接触がないことを保証します。
電子は亜鉛スリーブからカーボンロッドに流れるため、亜鉛スリーブがアノードで、カーボンロッドがカソードになります。 このタイプの乾電池は、最初は約1.5ボルトを生成しますが、バッテリーが使用されるにつれて減少します。 寒い時期には急速に劣化し、亜鉛スリーブが消費されると内容物（主に塩化アンモニウム）が漏れ始めます。