เซลล์กัลวานิก

เซลล์กัลวานิกจำแนกได้ 2 ประเภท ดังนี้
1. เซลล์ปฐมภูมิ (primary cell) หมายถึง เซลล์กัลวานิกที่ปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ ไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับได้ เมื่อไฟหมดเซลล์จะเสื่อมสภาพไป อัดไฟใหม่อีกไม่ได้ ตัวอย่างเซลล์ปฐมภูมิ เช่น
- ถ่านไฟฉาย หรือเซลล์แห้ง (dry cell) หรือเซลล์เลอคลังเช (leclanche cell) มีลักษณะดังรูป

องค์ประกอบของถ่านไฟฉาย

แก๊ส NH3 ที่เกิดขึ้นจะทำให้ระบบมีความดันเพิ่มขึ้น และ H2O จะทำให้ระบบเกิดความชื้นมาก และเมื่อเกิดปฏิกิริยาไปนานๆ จะทำให้เซลล์แตกหรือเสียหายได้ ดังนั้นจึงมีการลดความดันจาก แก๊ส NH3 โดยการเกิดปฏิกิริยากับ Zn เป็นไอออนเชิงซ้อน ดังนี้


ไอออนเชิงซ้อน [Zn(NH3)4]และ [Zn(H2O)2(NH3)2] จะช่วยลดความดันจากแก๊ส NH3 และช่วยควบคุมความเข้มข้นของ Zn ไม่ให้สูงขึ้น ทำให้ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์คงที่เป็นระยะเวลาหนึ่ง
ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์ใหม่มีค่าเท่ากับ 1.5 โวลต์ และข้อดีของถ่านไฟฉายคือราคาถูก

2. เซลล์ทุติยภูมิ (secondary cell) หรือ reversible cell) หมายถึง เซลล์กัลวานิกที่ปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์เกิดขึ้นแล้วสามารถทำให้เกิดย้อนกลับได้อีก โดยการอัดไฟ (charging) เข้าไปใหม่ ทำให้เซลล์ที่ใช้ไฟหมดแล้วสามารถนำมาอัดไฟใหม่ได้อีก
- เซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่ว (lead storage battery) หรือที่เรียกกันโดยทั่วไปว่า "แบตเตอรี่" เป็นเซลล์ที่นิยมใช้กันมากในรถยนต์ เซลล์นี้ประกอบด้วยขั้วตะกั่วเหมือนกัน 2 ขั้ว จุ่มอยู่ในสารละลาย H2SO4 เข้มข้น 40 เปอร์เซ็นต์โดยมวล (ประมาณ 5.3 โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร ถ.พ. 1.3) เมื่อสร้างเสร็จต้องนำไปอัดไฟก่อนจึงจะจ่ายไฟได้ และเมื่อจ่ายไฟหมดแล้วสามารถนำไปอัดไฟใหม่ได้อีก เซลล์ใหม่ 1 เซลล์มีความต่างศักย์ 2 โวลต์
การอัดไฟครั้งแรก มีลักษณะเป็นเซลล์อิเล็กโทรไลต์ เพราะต้องใช้พลังงานจากภายนอกใส่เข้าไปก่อน


ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจากการอัดไฟครั้งแรกเป็นดังนี้


(แผ่น Pb)


(แผ่น Pb ไม่เปลี่ยนแปลง)



ดังนั้นจากการอัดไฟครั้งแรกขั้วแอโนดจะกลายเป็น PbO2 (สีน้ำตาลเข้ม)
การจ่ายไฟ มีลักษณะเป็นเซลล์กัลวานิก 
(ปฏิกิริยาเคมี ---> พลังงานไฟฟ้า) ดังรูป

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นหลังการจ่ายไฟเป็นดังนี้


การอัดไฟครั้งที่ 2 และครั้งต่อๆ ไป จะมีลักษณะเป็นเซลล์อิเล็กโทรไลต์อีก (พลังงานไฟฟ้า ---> ปฏิกิริยาเคมี) เพื่อทำให้ขัั้ว PbSO4 กลายเป็นขั้ว Pb และ PbO2 ดังรูป

ปฏิกิริยาการอัดไฟครั้งที่ 2 และครั้งต่อๆ ไปก็คือปฏิกิริยาการย้อนกลับของการจ่ายไฟนั่นเอง ดังนี้


เมื่อนำเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วมาต่ออนุกรมกัน 6 เซลล์ จะได้ความต่างศักย์ 12 โวลต์สำหรับใช้แบตเตอรี่ในรถยนต์ ดังรูป

ข้อควรทราบ ปฏิกิริยาการจ่ายไฟและการอัดไฟ