Daniell elementas yra tam tikra vario-cinko baterija, kuri naudoja porėtą barjerą tarp dviejų metalų. Jį 1836 metais išrado britų chemikas Johnas Fredericas Daniellas. Kadaise plačiai naudotas Europos telegrafo pramonėje, XIX amžiaus pabaigoje jį išstūmė modernesnės konstrukcijos baterijos. Šiandien jis pirmiausia naudojamas klasėje, norint parodyti, kaip veikia baterijos.
Italų mokslininkas Alessandro Volta išrado bateriją 1800 m. Jo konstrukcija naudojo kintamų cinko ir vario diskų koloną su sūrymu prisotintais kartono gabalėliais, sukrautais tarp kiekvieno metalo gabalo. Ši „Voltaic“ krūva buvo naudojama atliekant daugybę elektrinių eksperimentų, tačiau akumuliatoriaus tarnavimo laikas yra mažiau nei valanda, todėl jis nebuvo pritaikytas pramonėje. Danielis pakeitė „Volta“ dizainą, kad sukurtų ilgesnio veikimo bateriją, leidžiančią ją praktiškai panaudoti.
Daniell ir Volta akumuliatoriaus principas yra tas pats. Skysta tirpi medžiaga, vadinama elektrolitu – pagal Voltos dizainą, sūrymas tarp metalinių plokščių – pradeda tirpinti cinką ir varį į teigiamo krūvio jonus. Kai jonai palieka metalą, laisvieji elektronai lieka už nugaros. Cinkas tirpsta greičiau nei varis, o tai reiškia, kad netrukus cinke yra daugiau elektronų. Jei du metalo gabalus sujungsite viela, elektronai migruos per laidą iš cinko į varį, sukurdami elektros srovę.
Jei cinkas ir varis tirpsta tame pačiame elektrolite, kaip ir Voltaic krūvoje, du procesai sutrumpins baterijos tarnavimo laiką. Jei jis laikomas nenaudojant elektros energijos, elektrolite esantys vario jonai bus traukiami į neigiamai įkrautą cinko gnybtą. Tada šie jonai susijungs su cinke esančiais elektronais, neutralizuodami jo krūvį. Galų gale nebebus galima ištirpinti cinko. Šis procesas žinomas kaip sumažinimas.
Kitas akumuliatoriaus sunaikinimo procesas vyksta tada, kai išimama elektra. Cinko jonai nustums vandenilį elektrolite į varį, kur vandenilis kaupiasi ant paviršiaus ir galiausiai sustabdo elektros srautą. Šis procesas žinomas kaip poliarizacija. Daniell ląstelė buvo sukurta reaguojant į dvigubas cinko redukcijos ir poliarizacijos problemas. Jis išsprendžia šias problemas, izoliuodamas cinką ir varį atskiruose elektrolituose.
Norint pagaminti „Daniell“ ląstelę, į neglazūruotą molinį indą galima pripilti sieros rūgšties ir į jį panardinti gabalėlį cinko. Tada indą galima įdėti į vario skardinę, kuri buvo užpildyta vario sulfatu. Fajanso barjeras išlaiko cinką ir varį priešingose pusėse; tai neleidžia cinko jonams siųsti vandenilio į varį, užkertant kelią poliarizacijai. Jis taip pat saugo vario jonus nuo cinko, užkertant kelią cinko sumažėjimui. Danielis savo elementą pavadino nuolatine baterija, nes ji apsaugo nuo poliarizacijos.
Užtvaroje esančios poros leidžia teigiamai įkrautiems sulfato jonams judėti iš vario pusės į cinko pusę. Tai subalansuoja elektronų srautą iš cinko į varį, kai grandinė baigta. Elektrinio potencialo kiekis, kurį sukuria Daniell elementas, buvo pavadintas voltu. Šiuolaikinio volto vertė šiek tiek skiriasi; Daniell elementas gamina apie 1.1 šiandieninio volto, o jo vidinė varža yra apie 2 omai.