Carbone-zinco

Le pile zinco-carbone sono un tipo di batteria primaria (non ricaricabile) che utilizza un elettrodo di zinco come anodo, una pasta di biossido di manganese (MnO₂) come catodo e un elettrolita a base di cloruro di ammonio (NH₄Cl) o cloruro di zinco (ZnCl₂). Sono tra le tecnologie di batterie più antiche e diffuse, sviluppate alla fine del XIX secolo, e rappresentano una versione migliorata delle pile Leclanché.

1. Anodo: Una custodia cilindrica di zinco, che funge sia da contenitore che da elettrodo negativo.
2. Catodo: Una miscela di biossido di manganese e carbone (grafite), che facilita la conduzione degli elettroni.
3. Elettrolita: Una pasta umida composta da cloruro di ammonio o cloruro di zinco, che permette il flusso di ioni tra anodo e catodo.
4. Separatore: Uno strato poroso (di carta o materiale simile) che isola fisicamente anodo e catodo, impedendo cortocircuiti ma consentendo il passaggio degli ioni.

Quando la batteria è in uso, lo zinco si ossida, liberando elettroni e formando ioni di zinco. Gli elettroni viaggiano attraverso il circuito esterno, mentre il biossido di manganese nel catodo viene ridotto, completando la reazione elettrochimica.

• Tensione nominale: 1,5 V.
• Capacità: Generalmente inferiore rispetto alle batterie alcaline, con valori tipici tra 1.000 e 2.000 mAh (per una batteria formato AA).
• Costo: Molto economiche, il che le rende popolari per dispositivi a basso consumo.
• Prestazioni: Funzionano bene in applicazioni a basso drenaggio di corrente, ma mostrano un rapido calo di tensione sotto carichi elevati.

• Durata limitata: Tendono a scaricarsi più rapidamente rispetto ad altre tecnologie.
• Resistenza interna alta: Ciò causa una riduzione della capacità disponibile con carichi elevati.
• Tendenza a perdite: Le batterie al carbone-zinco possono sviluppare perdite di elettrolita con il tempo, specialmente se non utilizzate correttamente.

Sono utilizzate principalmente in dispositivi a basso consumo, come telecomandi, orologi da parete, torce economiche e giocattoli.

Pur essendo state in parte sostituite dalle batterie alcaline e da altre tecnologie più avanzate, rimangono una scelta comune per applicazioni non critiche grazie al loro basso costo.