Une pile sèche se compose d'un récipient métallique dans lequel une pâte électrolytique à faible humidité recouvre la tige de graphite ou une électrode métallique, et c'est un dispositif qui génère de l'électricité sur la base de réactions chimiques. Généralement, le récipient métallique est en zinc dont la base fait office d'électrode négative (anode) et un chemin de carbone fait office d'électrode positive (cathode). Dans cet article, nous expliquerons en détail la structure des cellules sèches.

● Tige de carbone
Au centre d’une batterie zinc-carbone se trouve une tige de carbone pur. La tige de carbone est recouverte d'un mélange de poudre de carbone et de dioxyde de manganèse. La tige de carbone est utilisée pour faire circuler le flux d'électrons, et la poudre de carbone augmente la conductivité du dioxyde de manganèse et maintient l'humidité de l'électrolyte.

● Électrolytes
La tige de carbone est entourée d'une pâte électrolytique de chlorure d'ammonium et de chlorure de zinc. Cette pâte n'est pas complètement sèche car un peu de liquide est nécessaire pour que la réaction chimique se produise facilement. Les ions ammonium réagissent avec le dioxyde de manganèse, apportant des électrons à la tige de carbone. Cette réaction produira du trioxyde de manganèse, de l’eau et de l’ammoniac comme sous-produits.

● Manchons en zinc
La pâte électrolytique est encapsulée dans un manchon métallique en zinc. Le zinc métallique donne deux électrons par atome de zinc, il s'oxyde donc. Ces électrons circuleront dans la tige de carbone à travers l'électrolyte, produisant ainsi un courant électrique. Au fur et à mesure que le zinc s'oxyde, ce manchon va s'amincir, et une fois le manchon en zinc complètement disparu, la batterie ne pourra plus conduire l'électricité.

● Composants supplémentaires
Le dessus de la batterie est recouvert d'une plaque conductrice qui permet à la tige de carbone d'entrer en contact avec la borne positive à l'extérieur de la batterie. Le tube non conducteur forme les côtés de la cellule et garantit qu'il n'y a pas de contact électrique direct entre la tige de carbone et le manchon en zinc.