پیل شیمیایی

پیل شیمیایی (chemical cell)
دستگاهی برای تولید انرژی الکتریکی از واکنش های شیمیایی. نام رایج آن «باتری» است، اما در واقع، به مجموعه ای از سلول ها در یک واحد باتری می گویند. سلول های الکتریکی اولیه شارژشدنی نیستند، اما در سلول ثانویه یا انباره، واکنش شیمیایی برگشت پذیر است و با جریان الکتریکی خارجی آن را به حالت اولیه برمی گردانند. اساس واکنشی که در سلول ساده صورت می گیرد، بیشتربودن فعالیت شیمیایی برخی از فلزات نسبت به فلزات دیگر است. اگر دو فلز متفاوت در یک الکترولیت قرار گیرند و با یک سیم به هم متصل شوند، فلز فعال تر الکترون از دست می دهد و سبب تشکیل یون می شود. این یون ها وارد محلول الکترولیت می شوند و الکترون ها، از طریق سیستم، به سمت فلز با فعالیت کمتر جریان می یابند. یون های مثبت درون الکترولیت در اطراف فلز با فعالیت کمتری الکترون ها را دریافت، و مدار را کامل می کنند: اگر این دو فلز روی و مس، و الکترولیت محلول رقیق اسید سولفوریک باشد، واکنش های سلولی زیر رخ می دهد: اتم های روی با ازدست دادن الکترون ها (اکسایش) در الکترولیت حل می شوند:Zn→Zn۲++۲e-. دو الکترون از درون سیم عبور، و یون های هیدروژن الکترولیت آن ها را جذب می کنند (کاهش):۲H+ + ۲e-→ H۲ واکنشِ کلی از ترکیب این دو واکنش حاصل می شود، میلۀ رویی آهسته حل می شود و حباب های هیدروژن در اطراف میلۀ مسی ظاهر می شوند:Zn + ۲H+→ Zn۲+ + H۲ اگر هر یک از میله ها در الکترولیتی حاوی یون های آن فلز قرار گیرند و دو الکترولیت با پل نمکی به هم متصل شوند، با حل شدن میلۀ روی در واکنش کاهشی (احیا)، یون های مس روی میلۀ مسی می نشینند، دقیقاً همان طور که روی به محلول نمک مس اضافه می شود:
Zn→ Zn۲+ + ۲e-, Cu۲+ + ۲e→ Cuو واکنش کلیZn (s) + Cu۲+ (aq)→ Zn۲+ (aq) + Cu اولین سلول را ولتا ساخت (۱۸۰۰). انواع سلول های اولیه عبارت اند از سلول های دانیل، لالاند، لُکلانشه، و سلول «خشک». سلول های ثانویه عبارت اند از سلول های پلانته، فور، و ادیسون. سلول مالوری، با قطبش زدای جیوه ای نیز از سلول های جدیدتر است که منحنی تخلیۀ بسیار پایداری دارد و آن را در واحدهای کوچک، مثلاً برای استفاده در سمعک می سازند. انبارۀ وِنررا برای برخی از مقاصد، کاملاً به صورت جامد تولید می کنند.