Una batteria zinco-aria è un tipo di dispositivo di accumulo e scarica elettrica metallo-aria che funziona attraverso l’ossidazione dello zinco. Economici da produrre e dotati di una capacità relativamente grande, vengono utilizzati in applicazioni che vanno dagli apparecchi acustici in-ear alle recinzioni elettriche. Per la maggior parte, le batterie all’ossido di zinco non sono ricaricabili. Nuovi progressi, tuttavia, hanno reso possibili progetti di tipo a celle a combustibile ricaricabili nel 21° secolo.
Le proprietà elettriche dello zinco furono scoperte all’inizio del XX secolo da scienziati che si basavano su tecniche del 20° secolo per produrre una reazione esponendo vari elementi all’ossigeno. Come con qualsiasi batteria, ci sono due estremità. L’estremità positiva è nota come catodo e quella negativa è chiamata anodo. Nel caso di una batteria zinco-aria, il catodo è l’ossigeno atmosferico e il negativo è l’apporto di zinco. I design ricaricabili spesso funzionano semplicemente avendo una cartuccia di anodo di zinco che può essere sostituita con una nuova.
Come tutti i modelli metallo-aria, una batteria zinco-aria inizia a funzionare non appena il catodo viene introdotto nell’anodo. In molti casi, come nel caso delle batterie per apparecchi acustici, lo zinco è sigillato tramite una linguetta. Prima dell’uso iniziale, questa linguetta viene tirata ed entro cinque secondi la batteria è completamente carica.
Uno dei principali vantaggi delle batterie zinco-aria è la sua longevità quando sono sigillate. Una batteria zinco-aria con una linguetta può rimanere in posizione fino a tre anni e mantenere ancora quasi il 100% della sua capacità complessiva. I modelli più grandi con guarnizioni più efficaci possono durare indefinitamente. Dopo essere state esposte per la prima volta all’ossigeno, le batterie zinco-aria si scaricano in tempi relativamente brevi e devono essere utilizzate immediatamente.
Una batteria zinco-aria può avere fino a tre volte la capacità di una alcalina di dimensioni simili e questa elevata capacità le ha rese ideali per l’uso in aree remote. Sono stati inizialmente adattati per alimentare oggetti come boe oceaniche e segnali ferroviari. Successivamente sono stati applicati ad applicazioni più piccole come le batterie per orologi, che hanno richieste di alimentazione simili a lungo termine e a bassa corrente.
Il principale svantaggio delle batterie zinco-aria è legato alla loro resistenza interna naturalmente elevata. Ciò significa che mentre c’è un’elevata capacità relativa per le dimensioni, la capacità di generare corrente elevata è ridotta. Una batteria zinco-aria che fornisce una corrente elevata dovrebbe essere molto più grande di una batteria alcalina simile, quindi non sono adatte per articoli come l’elettronica di consumo. Le batterie zinco-aria sono anche più suscettibili ai danni causati dall’umidità rispetto ad altri tipi di batterie e devono essere conservate in scomparti sigillati per prestazioni ottimali.
Nella maggior parte dei casi, una batteria zinco-aria di piccole e medie dimensioni può essere smaltita normalmente con altri rifiuti. Quelli più grandi o modelli ricaricabili possono costituire una sostanza pericolosa in alcune giurisdizioni. Di conseguenza, devono essere portati in un impianto di riciclaggio o smaltimento designato.