Az egyfolyadékos galvánelemek közül talán a leginkább elterjedtek a Georges Lechlanché (1839-1882) francia fizikus által 1868-ban készített barnaköves elemek. Széles körű elterjedésüket leginkább annak köszönhetik, hogy ezeket az elemeket akkoriban a villanycsengők működtetésére használták.
Hátránya, hogy csak rövid ideig tartó áramokat tud szolgáltatni. Ezzel szemben viszont óriási előnye, hogy ha rövid ideig nyugton hagyjuk, akkor hamarosan regenerálódik és akár évek hosszú során át is alkalmazható. A Lechlanché-elem belső ellenállása kis igénybevétel esetén igen kicsi, azonban hosszabb ideig tartó használat során rohamosan növekszik. Többek között emiatt, és a lassan végbemenő depolározás miatt ez az elem nem használható állandó energiaforrás gyanánt pl. sem világításra, sem motorok hajtására. A Lechlanché-elem elektromotoros ereje 1,5 V.
A Lechlanché-elemben egy barnakővel (mangánhiperoxid - MnO2) körülvett szén rúd lesz a pozitív elektróda, míg a negatív elektróda egy cinkrúd. A barnakő lesz az elemnél a depolarizátor. A két elektróda szalmiáksónak (ammóniumklorid - NH4Cl) a vizes oldatába merül.
A szertárban található Lechlanché-elem a régebbi típusú elrendezések közé tartozik, ún. agyagcellás barnakő elem. A későbbiekben készítettek agyagcella nélküli barnaköves elemeket is. A korai elemek közismert formájukban egy négyszögletes üvegedények, melyeknek szűkebb, hengeres szájnyílásuk van, s a cinkpálca számára az edények egyik szögleténél megfelelően kimélyednek. Ebbe az elemüvegbe kerül a nyílásokkal ellátott agyagcella a benne levő szénpálcával, amely 80-90% barnakővel és koksztörmelékkel van körülvéve. Az amalgámozott cinkpálca az agyagcellától távol, az elemüvegnek az egyik szögletében foglal helyet. A szénpálca szénszorítóval, a cinkelektród pedig ráforrasztott vagy rajta átdugott vastagabb rézdróttal van ellátva. Ezek az elem sarkai. Az üvegedényben van az elektrolit, vagyis a tiszta szalmiáksónak telített, vizes oldata, mely az agyagcellán levő nyílásokon át annak belsejébe, a barnakővel övezett szénlemezhez juthat. |
Az elem működése során a negatív elektródon a fém oldódik, a pozitív elektródon pedig a H+-ionok semlegesítődnek. A H-atomok, vagy H2-molekulák erősen polarizálják az elektródot. A polarizáció csökkentésére a katódot oxidálószerrel veszik körül, amely a hidrogént vízzé oxidálja, s ezzel depolarizálja az elektródot. Az elektromos energiát termelő folyamatot a következőképpen írhatjuk le:
.
A negatív elektródon végbemenő részfolyamat eredményeképpen a cink oldódik:

míg a pozitív elektródon az MnO2 oxidálja a hidrogént, s ezáltal depolarizál:
.
A Lechlanché-elemek legelterjedtebb változata az ún. szárazelem, amelyben a folyadékot a szalmiáksóoldatból és fűrészporból (esetleg gipszből, homokból, azbesztpamutból, üveggyapotból vagy cellulózból) készült pép helyettesíti. Ezek az elemek teljesen lezárhatóak, és kényelmesen hordozhatóak. Ilyen elem pl. a zseblámpaelem is. |