Galvanik element (elektrokimyoviy zanjir) — elektr tokining kimyoviy manbai bo‘lib, ikki xil metall va/yoki ularning oksidlari elektrolitda o‘zaro ta’sirlashishi natijasida yopiq zanjirda elektr toki hosil qiladigan qurilmadir. U Luiji Galvani sharafiga nomlangan. Kimyoviy energiyaning elektr energiyasiga aylanishi galvanik elementlarda sodir bo‘ladi.

Shunday qilib, galvanik element — oksidlanish-qaytarilish kimyoviy reaksiyasining energiyasi elektr energiyasiga aylanadigan qurilmadir.

Turli moddalar tutashganda elektr toki hosil bo‘lishi hodisasini har xil metallar misolida italiyalik fiziolog, professor, tibbiyot sohasi olimi, Bolonya universiteti vakili (Bolonya, Italiya) — Luiji Galvani 1786-yilda kashf etgan. Galvani endigina tajriba uchun yorib ochilgan qurbaqaning orqa oyoq mushaklari mis ilgaklarga osilganida ularga po‘lat skalpel tegizilsa, qisqarishini tasvirlagan. Kashfiyotchi buni «hayvon elektri»ning namoyon bo‘lishi deb talqin qilgan.

Italiyalik fizik va kimyogar Alessandro Volta Galvanining tajribalariga qiziqib, mutlaqo yangi hodisani — elektr zaryadlari oqimining hosil bo‘lishini payqadi. Galvanining fikrini tekshirish uchun A. Volta bir qator tajribalar o‘tkazdi va mushaklar qisqarishining sababi «hayvon elektri» emas, balki suyuqlik ichida turli o‘tkazgichlardan tuzilgan zanjirning mavjudligi, degan xulosaga keldi. Buni tasdiqlash uchun A. Volta qurbaqa oyog‘i o‘rniga o‘zi ixtiro qilgan elektrometrni qo‘yib, barcha amallarni takrorladi.

1800-yilda A. Volta o‘z kashfiyotlari haqida ilk bor London Qirollik jamiyatining majlisida omma oldida ma’lumot berdi. Uning tajribasida ikkinchi turdagi (suyuq) o‘tkazgich o‘rtada joylashib, ikki xil metalldan tayyorlangan birinchi turdagi ikkita o‘tkazgichga tegib turadi. Natijada ma’lum yo‘nalishda elektr toki paydo bo‘ladi. Shu tariqa Volta ustuni ixtiro qilinib, u elektrotexnikaning rivojlanishiga asos bo‘ldi.

1802-yilda rus fizigi Vasiliy Vladimirovich Petrov 4200 ta mis va rux disklaridan tashkil topgan dunyodagi eng katta galvanik batareyani yaratdi. Disklarning diametri taxminan 35 millimetr, qalinligi 2,5 millimetr edi. Ularning orasiga ammoniy xlorid eritmasi shimdirilgan qog‘oz joylashtirilgan. Aynan Petrov birinchi bo‘lib izolyatsiyadan (surg‘uch yordamida) foydalandi. Butun qurilma qizil daraxtning qattiq yog‘ochidan tayyorlangan va turli smolalardan iborat izolyatsiyalovchi qatlam bilan qoplangan qutiga joylashtirildi. Hozirgi baholarga ko‘ra, Petrov batareyasi taxminan 1500 V kuchlanish bergan. Rus olimi bu batareyaning tok manbai sifatidagi xususiyatlarini o‘rgandi va uning ishlashi metallar bilan elektrolit o‘rtasidagi kimyoviy jarayonlarga asoslanishini ko‘rsatdi. M. A. Shatelen Petrov tajribalarini yoyli pechlarda zamonaviy elektrometallurgiya rivojlanishiga asos solgan tadqiqotlar deb hisoblash mumkinligini ta’kidlagan. Petrov yaratgan batareyasidan elektr yoyini hosil qilish va u bilan tajribalar o‘tkazishda foydalangan. Uning ish natijalari 1803-yilda nashr etilgan «Galvani–Volta tajribalari haqida xabarlar» asarida batafsil bayon qilingan.

Galvanik element tarkibiga elektrodlar kiradi. Elektrodlar quyidagi turlarga bo‘linadi:

Galvanik elementlar elektr yurituvchi kuchi (EYuK), sig‘imi, tashqi zanjirga bera oladigan energiyasi va saqlanish muddati bilan tavsiflanadi.

• Elektr yurituvchi kuch (EYuK) elektrodlarning materiali va elektrolit tarkibiga bog‘liq. EYuK mavjud elektrokimyoviy jarayonlarning termodinamik funksiyalari bilan ifodalanib, Nernst tenglamasi orqali tavsiflanadi.
• Elementning elektr sig‘imi — tok manbai zaryadsizlanish vaqtida beradigan elektr miqdoridir. Sig‘im manbada saqlangan reagentlarning massasiga va ularning reaksiyaga kirishish darajasiga bog‘liq; harorat pasayganda yoki zaryadsizlanish toki ortganda kamayadi.
• Galvanik element energiyasi son jihatdan uning sig‘imi bilan kuchlanishining ko‘paytmasiga teng. Elementdagi reagentlar miqdori ortishi hamda ma’lum bir chegaragacha harorat ko‘tarilishi bilan energiya ko‘payadi. Zaryadsizlanish toki ortishi energiyani kamaytiradi.
• Saqlanish muddati — elementning xususiyatlari belgilangan chegaralarda saqlanib turadigan davr. Saqlash harorati ko‘tarilganda elementning saqlanish muddati qisqaradi.

Birlamchi galvanik elementlar — tarkibida mavjud kimyoviy energiyani reagentlar (oksidlovchi va qaytaruvchi) ishtirokida bevosita elektr energiyasiga aylantiradigan qurilmalardir. Reagentlar manba tarkibiga kiradi, ishlash jarayonida sarflanadi va tugagach, elementning ishlashi to‘xtaydi. Bunga misol — Daniel elementi (boshqacha nomi: Daniel—Yakobi elementi).

Keng tarqalgan turlardan biri — marganes-rux elementlari bo‘lib, ular suyuq elektrolit eritmasini o‘z ichiga olmaydi (quruq elementlar, batareykalar). Masalan, tuzli Leklanşe elementlarida rux elektrodi anod vazifasini bajaradi, marganes dioksidi bilan grafit aralashmasidan iborat elektrod esa katod vazifasini bajaradi, grafit esa tokni tashqi zanjirga uzatadigan o‘tkazgich vazifasini bajaradi. Elektrolit vazifasini ammoniy xlorid eritmasidan va quyuqlashtiruvchi sifatida qo‘shilgan un yoki kraxmaldan tayyorlangan pasta bajaradi.

Ishqoriy marganes-rux elementlarida elektrolit sifatida kaliy gidroksid asosidagi pasta ishlatiladi. Bunday elementlar bir qator afzalliklarga ega (xususan, sig‘imi ancha katta, past haroratlarda va katta yuklama toklarida yaxshiroq ishlaydi).

Tuzli va ishqoriy elementlar radioapparaturalarni va turli elektron qurilmalarni elektr bilan ta’minlashda keng qo‘llanadi.

Ikkilamchi tok manbalari (akkumulyatorlar) — bu tashqi tok manbaidan olingan elektr energiyasini kimyoviy energiyaga aylantirib to‘playdigan va kimyoviy energiyani yana elektr energiyasiga aylantira oladigan qurilmalardir.

Eng keng tarqalgan akkumulyatorlardan biri qo‘rg‘oshinli (yoki kislotali) akkumulyatordir. Qo‘rg‘oshinli akkumulyatorning bitta elementi kuchlanishi taxminan 2 voltni tashkil qiladi. Elektrolit sifatida 25—30 % li sulfat kislota eritmasi ishlatiladi. Kislotali akkumulyator elektrodlari qo‘rg‘oshin panjaralardan iborat bo‘lib, ular qo‘rg‘oshin oksidi bilan to‘ldirilgan; bu modda elektrolit bilan ta’sirlashganda qo‘rg‘oshin(II) sulfat — PbSO₄.

Ishqoriy akkumulyatorlar ham mavjud: ulardan nikel-kadmiyli va nikel-metallgidridli akkumulyatorlar eng keng qo‘llanadi, ularda elektrolit sifatida kaliy gidroksid (K-OH) ishlatiladi.

Turli elektron qurilmalarda ( mobil telefonlar, planshetlar, noutbuklar) asosan litiy-ionli va litiy-polimerli akkumulyatorlar ishlatiladi; ular yuqori sig‘imi va xotira effektining yo‘qligi bilan ajralib turadi.

Elektrokimyoviy generatorlar (yoqilg‘i elementlari) — kimyoviy energiyani elektr energiyasiga aylantiradigan elementlardir. Oksidlovchi va qaytaruvchi elementdan tashqarida saqlanadi va ishlash jarayonida elektrodlarga uzluksiz hamda alohida-alohida yetkazib beriladi. Yoqilg‘i elementi ishlaganda elektrodlar sarflanmaydi. Qaytaruvchi sifatida vodorod (H₂), metanol (CH₃OH), metan (CH₄) suyuq yoki gazsimon holatda qo‘llanadi. Oksidlovchi odatda kislorod — havodan olinadigan yoki sof holdagi moddadir. Kislorod-vodorod yoqilg‘i elementida ishqoriy elektrolit bo‘lsa, kimyoviy energiya elektr energiyasiga aylanadi. Bunday energetik qurilmalar kosmik kemalarda ishlatiladi: ular energiya bilan kosmik kemani va kosmonavtlarni ta’minlaydi.

• Galvanik elementlar signalizatsiya tizimlarida, cho‘ntak va ko‘chma fonarlarda, elektron va elektromexanik soatlarda, kalkulyatorlarda, audio tizimlarda, o‘yinchoqlarda, ko‘chma radioqabulqilgichlarda, avtomobil jihozlarida, masofadan boshqarish pultlarida, kompyuterlarda ( ona platada CMOS va real vaqt soatlarini quvvatlash uchun), fotoapparatlarda (arzon raqamli «ixcham kameralar), fotografiya uskunalarida ( ekspozimetrlar, lyuksmetrlar), ko‘chma o‘lchov asboblarida, kassetali diktofonlarda qo‘llanadi.
• Akkumulyatorlar va akkumulyator batareyalari avtomobil dvigatellarini ishga tushirishda, shuningdek, mobil telefonlar, smartfonlar, noutbuklar, planshet kompyuterlar, aqlli soatlar, fotoapparatlar, videokameralar kabi ko‘chma, ixcham va mustaqil qurilmalarni elektr bilan ta’minlashda ishlatiladi. Ayrim hollarda akkumulyatorlardan oddiy galvanik elementlar o‘rnida ham foydalanish mumkin — oddiy galvanik elementlar bilan bir xil o‘lchamdagi NiMH akkumulyatorlari ishlab chiqariladi. Keyinchalik USB orqali quvvatlash mumkin bo‘lgan litiy-ionli «batareykalar» ham paydo bo‘ldi. Bunday «batareykalar» korpusi ichida akkumulyatordan tashqari zaryadlash boshqaruvchisi, qizib ketishdan va qisqa tutashuvdan himoya tizimi hamda kuchlanishni pasaytiruvchi DC-DC o‘zgartirgich mavjud. Akkumulyator batareyalari elektr transportining ( elektromobillar, elektrobuslar, elektrokarlar, elektr kemalar) eng muhim tarkibiy qismi hisoblanadi. Ular elektr ta’minoti uzilganda tibbiy va kompyuter texnikasini favqulodda elektr bilan ta’minlash uchun zarur bo‘lgan uzluksiz quvvat manbalarining ham asosiy elementlari sifatida ishlatiladi.
• Yoqilg‘i elementlari elektr energiyasi ishlab chiqarishda (elektr stansiyalarida), favqulodda energiya manbalarida, avtonom elektr ta’minotida, transportda, bort elektr ta’minotida va mobil qurilmalarda qo‘llanadi.

Kimyoviy tok manbalari ko‘pincha batareyalar (batareykalar) tarkibida ishlatiladi.

• Axmetov N. S. Umumiy va noorganik kimyo
• Aksenovich L. A. O‘rta maktabda fizika: nazariya. Topshiriqlar.
• Yeremin V. V., Kargov S. I., Uspenskaya I. A., Kuzmenko N. Ye., Lunin V. V. Fizik kimyo asoslari. Nazariya va masalalar: oliy ta’lim muassasalari uchun o‘quv qo‘llanma

• Galvanik elementlar va batareyalar // Brokgauz va Yefron ensiklopedik lug‘ati : 86 jildda (82 jild va 4 qo‘shimcha jild). — Sankt-Peterburg, 1890—1907.
• Galvanik element // «Texnika» ensiklopediyasi. — Moskva: Rosmen, 2006.
• Kimyoviy tok manbalari // Katta sovet ensiklopediyasi : [30 jildda] / bosh muharrir A. M. Proxorov. — 3-nashr. — Moskva : Sovet ensiklopediyasi, 1969—1978.