クラーク電池とは？わかりやすく解説

クラーク電池はイギリスのエンジニア、ジョサイア・ラティマー・クラークにより1873年に発明された湿式化学電池。安定して高い電圧を出すことができる。1893年、クラーク電池の15℃での出力は国際電気会議で1.434ボルトと定義され、この定義は1894年にアメリカで法律となった。この定義は後にウェストン電池に基づくものに取って代わられた^[1]。

化学

負極に亜鉛（もしくは亜鉛アマルガム）、正極に水銀を用い、硫酸亜鉛の飽和水溶液に入れている。溶液中には減極剤として硫酸水銀(I)のペーストを用いる。

作成方法

クラークによるもの

クラークが最初に作成した電池は、ダニエル電池と同様ガラス瓶の中に作られた。銅のカソードは瓶の底の水銀だまりに替えられた。この上に硫酸水銀のペーストを置き、そのさらに上に硫酸亜鉛溶液があった。短い亜鉛棒が硫酸亜鉛溶液に入れられた。亜鉛棒は2つの穴が開いたコルクによって支えられた。1つは亜鉛棒用であり、もう1つは電池の底に達しているガラス管用である。ガラス管に取り付けられた白金線は水銀だまりに接触している。完成すると、電池はマリングルーの層により密閉された。

H型電池

1882年、レイリー卿はH型の電池を導入した。これはH型のガラス容器で片方の足に亜鉛アマルガム、もう片方の足に硫酸水銀のペーストの層を乗せた純水銀を入れたものである。容器は硫酸亜鉛溶液でほぼ上まで満たしてある。亜鉛アマルガムと水銀の電気的接続は、脚の下端部に取り付けられた白金線により行われる。

特性

15℃（288K）で1.4328ボルトの標準起電力を示す。標準となった電池は電流がそこから流れない方法で適用される必要がある。この設計には2つの欠点がある。−1.15 mV/°Cという大きな温度係数と、ガラスの覆いに入りこむ、亜鉛アマルガム接続と合金化した白金線に起因する腐食問題の2つである^[要出典]。

1905年、より温度に依存しないウェストン電池に電圧標準として置き換えられた。

情報源

Practical Electricity by W. E. Ayrton and T. Mather, published by Cassell and Company, London, 1911, pp 198–203

脚注

^ Hamer, Walter J. (January 15, 1965). Standard Cells: Their Construction, Maintenance, and Characteristics. National Bureau of Standards Monograph #84. US National Bureau of Standards

[Hamer-1] Hamer, Walter J. (January 15, 1965). Standard Cells: Their Construction, Maintenance, and Characteristics. National Bureau of Standards Monograph #84. US National Bureau of Standards

[1]

表話編歴電池
一次電池	アルカリマンガン乾電池空気アルミニウム電池ブンゼン電池クロム酸電池（英語版）クラーク電池ダニエル電池乾電池エジソン・ラランド電池（英語版）グローブ電池ルクランシェ電池リチウム電池リチウム・空気電池水銀電池ニッケル系一次電池シリコン空気電池（英語版）酸化銀電池ウェストン電池カドミウム標準電池ザンボニー電池空気亜鉛電池空気鉄電池マンガン乾電池空気電池空気マグネシウム電池塩化亜鉛電池（英語版）
二次電池	自動車蓄電池鉛蓄電池制御弁式鉛蓄電池リチウム・空気電池リチウムイオン二次電池リチウムイオンポリマー二次電池リン酸鉄リチウムイオン電池チタン酸リチウム二次電池リチウム・硫黄電池デュアルカーボン電池（英語版）溶融塩電池ナノポア電池（英語版）ナノワイヤ電池（英語版）ニッケル・カドミウム蓄電池ニッケル・水素充電池ニッケル・鉄電池ニッケル・リチウム電池ニッケル・亜鉛電池多硫化物臭化物電池（英語版）カリウムイオン電池充電式アルカリ電池ナトリウムイオン二次電池ナトリウム・硫黄電池レドックス・フロー電池亜鉛・臭素フロー電池（英語版）シリコン電池（英語版）亜鉛・セリウム電池（英語版）
電池の種類	濃淡電池フロー電池トラフ電池（英語版）燃料電池ボルタ電池温度差電池（英語版）
他の電池	太陽電池燃料電池原子力電池全固体電池
電池の部分	アノードバインダー (材料)（英語版）触媒カソード電極電解液減極剤半電池イオン塩橋半透膜

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