Une batterie zinc-air est un type de dispositif de stockage et de décharge électrique métal-air qui fonctionne grâce à l’oxydation du zinc. Bon marché à produire et possédant une capacité relativement importante, ils sont utilisés dans des applications allant des aides auditives intra-auriculaires aux clôtures électriques. Pour la plupart, les piles à l’oxyde de zinc ne sont pas rechargeables. De nouvelles avancées, cependant, ont rendu possibles des conceptions de type pile à combustible rechargeable au 21e siècle.
Les propriétés électriques du zinc ont été découvertes au début du 20e siècle par des scientifiques s’appuyant sur des techniques du 19e siècle pour produire une réaction en exposant divers éléments à l’oxygène. Comme pour toute batterie, il y a deux extrémités. L’extrémité positive est appelée cathode et la négative est appelée anode. Dans le cas d’une batterie zinc-air, la cathode est l’oxygène atmosphérique et le négatif est l’alimentation en zinc. Les conceptions rechargeables fonctionnent souvent simplement en ayant une cartouche d’anode en zinc qui peut être remplacée et remplacée par une nouvelle.
Comme toutes les conceptions métal-air, une batterie zinc-air commence à fonctionner dès que la cathode est introduite dans l’anode. Dans de nombreux cas, comme avec les piles auditives, le zinc est scellé au moyen d’une tirette. Avant la première utilisation, cette languette est tirée et dans les cinq secondes, la batterie est complètement sous tension.
L’un des principaux avantages des batteries zinc-air est leur longévité lorsqu’elles sont scellées. Une batterie zinc-air avec tirette peut rester en place pendant plus de trois ans et conserver près de 100 % de sa capacité globale. Les modèles plus grands avec des joints plus efficaces peuvent durer indéfiniment. Après avoir été exposées pour la première fois à l’oxygène, les batteries zinc-air se déchargent relativement rapidement et doivent être utilisées immédiatement.
Une pile zinc-air peut avoir jusqu’à trois fois la capacité d’une pile alcaline de taille similaire, et cette capacité élevée les a rendues idéales pour une utilisation dans des zones reculées. Ils ont d’abord été adaptés pour alimenter des éléments tels que des bouées océaniques et des signaux ferroviaires. Par la suite, ils ont été appliqués à des applications plus petites comme les piles de montres, qui ont des demandes d’énergie similaires à long terme et à faible courant.
Le principal inconvénient des batteries zinc-air est lié à leur résistance interne naturellement élevée. Cela signifie que bien qu’il existe une capacité relative élevée pour la taille, la capacité à générer un courant élevé est diminuée. Une pile zinc-air fournissant un courant élevé devrait être beaucoup plus grosse qu’une pile alcaline similaire, elle ne convient donc pas aux articles tels que l’électronique grand public. Les batteries zinc-air sont également plus sensibles aux dommages causés par l’humidité que les autres types de batteries et doivent être conservées dans des compartiments scellés pour des performances optimales.
Dans la plupart des cas, une batterie zinc-air de petite à moyenne taille peut être éliminée normalement avec les autres déchets. Les plus gros ou les modèles rechargeables peuvent constituer une substance dangereuse dans certaines juridictions. Par conséquent, ils doivent être acheminés vers une installation de recyclage ou d’élimination désignée.