干电池主要由正极、负极、电解液和外壳四个部分组成。
正极通常是二氧化锰,具有很好的氧化还原性,能直接与负极的锌进行反应。
负极一般采用锌,它可与电解质中的OH-结合形成氢氧化锌,同时放出电子,反应远离完全,在化学反应式上写成:Zn → Zn2+ + 2e-
电解质是氢氧化钾或氢氧化钠等碱性电解质,起导电作用,同时还对反应进行调节和保护负极不被过度消耗。
外壳通常是锡或锡铁合金的,起到密封、隔离和保护的作用。
干电池的工作原理是利用化学能转化为电能,通过两极电势差差异来产生电流。
在正常工作外,负极的锌不断被氢氧化,因化学反应,生成氢氧化锌,同时释放电子。而电解液中的氢离子与二氧化锰反应,氧化为水,同时得到了电子,从而形成氧化锰。
电池在长时间放电过程中,电极材料消耗殆尽,电解液变化,产生各种随时间递变的复杂反应,如自放电、极化、局部腐蚀等使电池输出电压逐渐降低
干电池output tremendous power for their small size, making them particularly useful devices for portable electrical and electronic devices, such as radios and flashlights.大电压具有优势体积小,功率大,方便携带卓越的性能,这些使他们被广泛应用在如跳车线路探测、温度计、秒表等电器的轻微显示器件、遥控器的发射和接收系统、测量和控制系统、移动收音机等岗位。另外,干电池还可加·装于各种电子电路系统内,作为储备电源或不间断电源使用。
干电池是一次性电池,使用后需要及时处理废电池,以避免污染环境。早期的干电池中常常包含铅、汞等有害物质,丢弃后对环境造成极大威胁。因此,国家现已颁布了一系列关于电子废弃物(废电池)的处理办法,目前主导处理方法是回收,将其提取有用物质并进行再生;或其他可行整治废电池无害化处置技术。