এসি ও ডিসি তড়িৎ শক্তির মধ্যে ডিসি তড়িৎ শক্তির নির্ভরশীলতা অনেক বেশি। এ শক্তি একসাথে বেশি পরিমাণে উৎপন্ন করা যায় না কিন্তু এ শক্তির প্রয়োজনীয়তা অনেক ক্ষেত্রেই অপরিহার্য। ভিসি তড়িৎ (বিদ্যুৎ) উৎপন্নের ক্ষেত্রে প্রধান উৎস সেল বা বিদ্যুৎ কোষ। যে যন্ত্রের সাহায্যে রাসায়নিক শক্তি থেকে নিরবিচ্ছিন্ন ভাবে বিদ্যুৎ প্রবাহ পাওয়া যায় তাকে বৈদ্যুতিক সেল বা বিদ্যুৎ কোষ বলে। বিদ্যুৎ কোষ বা সেল মূলত ইলেকট্রো-কেমিক্যাল বিদ্যুৎ উৎপাদন ইউনিট। বিদ্যুৎ কোষ প্রধানত দু'ধরনের হয়। প্রাইমারি বা মৌলিক সেল (Primary Cell) এবং সেকেন্ডারি বা সক্ষরক সেল (Secondary Cell)। সেলে ব্যবহৃত রাসায়নিক পদার্থ ও ইলেকট্রোড এর উপর ভিত্তি করে সেলের বিভিন্ন নামকরণ করা হয়ে থাকে। এর বহুবিধ সুবিধার জন্য দিন দিন এর ব্যবহার বেড়েই চলছে।

৩১.৯ সেলের উপাদান সমূহ

সেলের উপাদান দুইটি। যথা-

(ক) পজিটিভ ও নেগেটিভ ইলেকট্রোজ 

(খ) রাসায়নিক পদার্থ বা ইলেকট্রোলাইট।

৩.১.১০ ব্যাটারির সংজ্ঞা (The Meaning of Batery )

কতকগুলো তড়িৎ কোষ বা সেল এর সংযোগকে ব্যাটারি বলে। ব্যাটারিতে একাধিক সেল যুক্ত থাকে। সাধারণভাবে প্রতিটি ড্রাই সেলে ১.৫ ভোল্ট, লেড এসিড সেলে ২.২ ভোল্ট উৎপন্ন হয় এবং উৎপাদিত শক্তির পরিমাণ সীমিত। চিত্রে ব্যাটারির প্রতীক ও গঠন দেখানো হলো।

ভোল্টেজ বা কারেন্টের পরিমাণ বা উভয়ই বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয় সংখ্যক সেলের সংযোগ করে ব্যাটারি তৈরি করা হয়। ভোল্টেজ বৃদ্ধি করতে সেলের সিরিজ সংযোগ, কারেন্ট বৃদ্ধিতে প্যারালাল সংযোগ এবং ভোল্টেজ ও কারেন্ট বৃদ্ধিতে মিশ্র সংযোগ করা হয়। সংযুক্ত সেলের পরিমাণ লোডের চাহিদার উপর নির্ভর করে।

৩.১.১১ বিদ্যুৎ কোষের ধরন

১। প্রাইমারি বা মৌলিক সেল (Primary Cell)

যে সেল বা বিদ্যুৎ কোষ এর শক্তি একবার শেষ হলে চার্জ করে পুনরায় ব্যবহার করা যায় না, তাকে প্রাইমারি সেল বা মুখ্য কোষ বলে। লেকল্যান্স সেল, ড্যানিয়েল সেল এবং ড্রাই সেল ইত্যাদি প্রাইমারি সেলের শ্রেণিভুক্ত। বর্তমানে এ ধরনের সেলের ব্যবহার সীমিত। এ ধরনের সেল ক্যালকুলেটর, ঘড়ি, টর্চলাইট ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়। এ ধরনের সেল হতে একই রকম ভোল্টেজে বিদ্যুৎ সরবরাহ পাওয়া যায় না। ব্যবহারের ফলে ক্ষমতা শেষ হওয়ার আগেই ভোল্টেজ কিছুটা কমে যায়।

২। সেকেন্ডারি সেল বা সঞ্চয়ক সেল (Secondary Cell)

যে সেল বা বিদ্যুৎ কোষ এর শক্তি একবার শেষ হলে তা পুনরায় চার্জ করে ব্যবহার করা যায়, তাকে সেকেন্ডারি সেল বলে বা সঞ্চয়ী বিদ্যুৎ কোষ বলা হয়। চার্জের দ্বারা বিদ্যুৎ শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে এবং ব্যবহারের সময় রাসায়নিক শক্তি বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। ব্যবহারের পর চার্জ শেষ হলে আবার চার্জ করে উক্ত সেল পুনরায় ব্যবহার করা যায়।

৩১.১২ ড্রাই সেলের গঠন (Construction of Drycell )

যে সেল বা বিদ্যুৎ কোষে ইলেকট্রোলাইট হিসেবে ড্রাই বা পেস্ট বা জেলির ন্যায় রাসায়নিক পদার্থ ব্যবহার করা হয় তাকে ড্রাই সেল বলে। ড্রাই সেল বাস্তবে ড্রাই নয়, কারণ ইলেকট্রোলাইট ড্রাই হলে ড্রাই সেল বিদ্যুৎ শক্তি উৎপন্ন করতে পারে না। বাহ্যিক সাইজ অনুসারে ড্রাই সেল তিন ধরনের হয়। 

(ক) ডি-টাইপ, (খ) মিডিয়াম টাইপ এবং (গ) পেন্সিল টাইপ। 

যে অংশগুলো সমন্বয়ে ড্রাই সেল গঠিত সেগুলো নিম্নরূপ ঃ

(ক) কার্বন দণ্ড (খ) ম্যাঙ্গানিজ ডাই-অক্সাইড (গ) দস্তার পাত্র (ঘ) তামার ক্যাপ (ঙ) অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড (চ) চোষক কাগজ (ছ) শক্ত কাগজ ও গালা বা পিচ, বালি ইত্যাদি।

   ড্রাই সেলে নেগেটিভ ইলেকট্রোড হিসেবে দত্তার পাত্র ব্যবহার করা হয় এবং পজিটিভ ইলেকট্রোড হিসেবে সঠিক মাপের কার্বন দণ্ড ব্যবহার করা হয় যা দস্তার পাত্রের মধ্যে বসানো থাকে। এ দন্ডের উপরে পিতল বা তামার ক্যাপ লাগানো থাকে। দস্তার পাত্রে ইলেকট্রোলাইট হিসেবে পেস্ট বা জেল এর ন্যায় অ্যামেনিয়াম ক্লোরাইড ব্যবহার করা হয়। কার্বন দণ্ডের চারপাশে ডিপোলারাইজার হিসেবে ম্যাঙ্গানিজ ডাই-অক্সাইড ব্যবহার করা হয়, যা সেলে রাসায়নিক বিক্রিয়ার উৎপাদিত পানিকে চুষে নেয়। তা না হলে দত্তার পাত্র জিংক ক্লোরাইডে পরিণত হয়ে ইলেকট্রোলাইট লিক করতে পারে। কখনও কখনও ড্রাই সেল লিকপ্রুফ করার জন্য দস্তার পাত্রের চারদিকে ইস্পাতের পাতলা পাত দিয়ে মোড়ানো থাকে। ইলেকট্রোলাইট যেন শুকিয়ে না যায় তার জন্য সেলের উপরি ভাগ গালা দিয়ে বন্ধ করা হয়। পিতলের বা তামার ক্যাপ ও গালার মাঝে খুব সামান্য ফাঁক থাকে যাতে গ্যাস সৃষ্টি হলে বের হতে পারে। এ স্থানে অনেক সময় বালি দেওয়া হয়। এর উপর মোটা চোষক কাগজ দিয়ে মোড়ানো হয় এবং তার উপর প্রতিষ্ঠানের লেবেল লাগানো থাকে। প্রতিটি ড্রাই সেলের ইএমএফ ১.৫ ভোল্ট হয়। এ ধরনের সেলের বিদ্যুৎ ক্ষমতা খুব কম হয়ে থাকে।

চিত্রে একটি ড্রাই সেলের অভ্যন্তরীণগঠন দেখানো হলো।

৩১.১৪ ড্রাই সেলের ব্যবহার (Use of Drycell) 

যে সকল কাজে ড্রাই সেল ব্যবহার করা হয় তা হলো-

১। ইলেকট্রনিক ঘড়িতে

২। ক্যালকুলেটরে

৩। টর্চ লাইটে

৪। ক্যামেরায় 

৫। রিমোটে

৬। রেডিও এবং টেপ রেকর্ডারে

৭। বিভিন্ন পরিমাপক যন্ত্রে ।

৮। বিভিন্ন খেলনায়

৩.২ লেড-এসিড সেল (Lead Acid Cell)

সেকেন্ডারি বা সঞ্চয়ী সেল (Secondary Cell) : যে সকল সেল একবার কাজে ব্যবহার করার পর এর সঞ্চিত শক্তি শেষ হয়ে গেলে আবার চার্জ করে কাজের উপযোগী করা যায়, সেই সকল সেলকে সেকেন্ডারি সেল বলে। এ জাতীয় সেলকে সঞ্চয়ী সেলও বলা হয়। সেকেন্ডারি সেলে বৈদ্যুতিক শক্তি রাসায়নিক শক্তিরূপে জমা থাকে, তাই একে স্টোরেজ সেল বলা হয়।

৩.২.১ লেড-এসিড সেলের গঠন এবং কার্যপ্রণালী 

নিচের চিত্রে লেড-এসিড সেলের গঠন ও কার্যপ্রণালী চিত্রসহ বর্ণনা করা হলো। 

*সেলের প্রধানত তিনটি অংশ থাকে। যথা- ১. বহি আবরণ বা সেলের কেস বা পাত্র।

২. ইলেকট্রোড : 

(ক) পজিটিভ ইলেকট্রোড বা ধণাত্মক পাত বা অ্যানোড (Positive Electrode): বাদামি রঙের লেড পার-অক্সাইড পাত। 

(খ) নেগেটিভ ইলেকট্রোড বা ঋনাত্মক পাত বা ক্যাথোড (Negative Electrode ) : সচ্ছিদ্র ধূসর স্পঞ্জ লেড ।

৩. ইলেকট্রোলাইট (Electrolite) : পাতলা সালফিউরিক এসিড।

১। বহি আবরণ:

এ সেলের বহি আবরণ ব্যাকলাইট, কঠিন রাবার অথবা কাঁচের তৈরি হয়ে থাকে। ইহা ব্যাটারির সব উপাদান ধারণ করে বলে একে ধারক বলে। ধারকে সেলের জন্য গ্রুপিং করা থাকে। ব্যাটারির ভোল্টেজ ক্যাপাসিটি সেল সংখ্যার উপর নির্ভর করে। প্রতিটি সেলের ভোল্টেজ ক্যাপাসিটি ২ ভোল্ট হয়। অর্থাৎ ১২ ভোল্ট ব্যাটারির জন্য ৬ টি সেল থাকে।

২। ইলেকট্রোড বা প্লেট (Electrode or Plates) :

পজিটিভ ও নেগেটিভ ইলেকট্রোড এন্টিমনি-লেড অ্যালয়ের শক্ত কাঠামো দ্বারা গঠিত, যাতে অ্যাকটিভ বা ক্রিয়াশীল পদার্থ চাপ প্রয়োগের মাধ্যমে লাগানো হয়। অ্যাকটিভ বা ক্রিয়াশীল পদার্থের প্রধান উপাদান হলো লেড-অক্সাইড। এ প্রক্রিয়ায় পজিটিভ প্লেট লেড পার-অক্সাইডে রূপান্তরিত হয় এবং গাঢ় বাদামি রং ধারণ করে। নেগেটিভ প্লেটটি ছিদ্রযুক্ত ধূসর বর্ণের লেডে রূপান্তরিত হয়। প্রতিটি সেলে পজিটিভ প্লেটের চেয়ে নেগেটিভ প্লেট একটি বেশি থাকে এবং বহির্ভাগের দুইটি প্লেটই নেগেটিভ প্লেট।

নেগেটিভ প্লেটের মাঝে একটি পজিটিভ প্লেট থাকে। সেলে প্লেটের সংখ্যা যত বেশি হবে ব্যাটারির ক্ষমতা তত বেশি হবে।

৩। ইলেক্ট্রোলিটিক(Electrolytic):

শিল্প-এসিড গেলে ব্যবহৃত ইলেকট্রোলাইট হলো পাতলা সালফিউরিক এসিড প্রবণ। এটির আপেক্ষিক অয়ত্ব ১১২ থেকে ১.২৪ পর্যন্ত হয়।

৪। ডি-এসিত লেগে ন্যান্য অংশ

১.উপাদান :

এ সেলের ধারণ ক্ষমতা গ্রেটের ক্ষেত্রফলের উপর বা আয়তনের উপর নির্ভর করে। প্লেটের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধির জন্য প্লেটগুলো আকার আকৃতিতে বৃহৎ করার পরিবর্তে এক এল পরিটিভ এবং এক এল নেগেটিভ প্লেট ব্যবহার করা হয় এবং সেগুলো অভ্যন্তরীণ ভাবে সংযোগ করে গ্রুপ ভিত্তিক একত্র করা থাকে। এরপর এ দুইটি চালকে একটা কোষে আবদ্ধ করা হয়, যাকে উপাদান বলে।

১। নেগেটিভ প্লেট ২। সেপারেটর ৩। পজিটিভ প্লেট ৪। পজিটিভ প্লেটগ্রুপ ৫। নেগেটিভ প্লেটগ্রুপ ৬। গ্রুপ সার্পোট ৭। লগ ৮। প্লেট গ্রুপ ৯। গার্ড স্ক্রিন ১০। গার্ড প্লেট ১১। সেল কভার ১২। প্লাগ ওয়াশার ১৩। ভেণ্টপ্লাগ ১৪। অভ্যন্তরীণ সেল কানেকটর ১৫। টার্মিনাল ১৬। স্কু।

২. সেপারেটর (Separator)

পজিটিভ ও নেগেটিভ প্লেটের মধ্যে বৈদ্যুতিক শর্ট সার্কিটে যেন না ঘটে সে লক্ষ্যে অপরিবাহি পদার্থের তৈরি পাত উভয় প্লেটের মাঝখানে ব্যবহৃত হয় যাকে সেপারেটর বলে। এ সেপারেটরগুলো বিশেষভাবে সরু খাঁজ কাটা ছিদ্রযুক্ত কাঠের, রবারের বা কাঁচের তৈরি হয়ে থাকে। প্রাকৃতিক কাঠকে গরম ক্ষারীয় দ্রবণে ডুবানো হয়, যাতে কাঠের ভিতরকার এসিটিক এসিড এবং অন্যান্য উপাদান দূরীভূত হয়। সেপারেটরগুলোকে সব সময় আর্দ্র রাখা হয়। কোন কোন ক্ষেত্রে পাতলা ছিদ্র কঠিন রাবারের শিট কাঠের সেপারেটরের সাথে ব্যবহৃত হয়। কখনও কখনও কাঁচ ও কাঠ সেপারেটর হিসেবে ব্যবহৃত হয়। চিত্র ৩.১৮ এ সেপারেটর দেখানো হয়েছে।

৩. ভেণ্ট

প্রতিটি সেলের বহিঃআবরণের একটি করে ছিদ্র বা ভেণ্ট থাকে। যার ভেতর দিয়ে ইলেট্রোলাইট বা দ্রবণের নিয়মিত পরীক্ষা করা হয় এবং প্রয়োজনের সময় দ্রবণে পানি দেওয়া হয়। সেল যখন কাজ করে, তখন ভেন্ট প্লাগ দ্বারা বন্ধ করা থাকে, যাতে দ্রবণ বাইরে আসতে না পারে। ভেন্ট প্লাগের উপরিভাগে একটি সরু ছিদ্র থাকে যেন চার্জিং এর সময় গ্যাস নির্গত হতে পারে। চার্জের সময় এটি অবশ্যই খুলে রাখতে হবে।

৪. ইন্টারনাল কানেকটর

সেলের পজিটিভ প্লেটসমূহ একত্রে এবং নেগেটিভ প্লেটসমূহ একত্রে সীসার পাত দিয়ে সংযুক্ত থাকে। এটিই ইন্টারনাল কানেকটর যা ঝালাই করে তৈরি করা হয়।

৫. এক্সটার্নাল কানেকটর

কতগুলো সেল দিয়ে ব্যাটারি তৈরির ক্ষেত্রে সেল গুলোর মধ্যে বাহিরের দিকে নিয়ম অনুযায়ী সংযোগের জন্য সীসার যে পাত দিয়ে সংযুক্ত হয় সেটিই এক্সটার্নাল কানেকটর।

৩. ২.২ লেড-এসিড সেলের ব্যবহার

নিচে লেড-এসিড সেলের (ব্যাটারির) ব্যবহারের তালিকা দেওয়া হলো:

১. মোটরগাড়ি (বাস, ট্রাক, লরী, কার, মাইক্রোবাস) চালু করার কাজে।

২. রেডিও, টেলিফোন একচেঞ্জ ইত্যাদি ক্ষেত্রে।

৩. আইপিএস এর সাথে।

৪. ইদানিংকালে মোটরসাইকেল, থ্রি-হুইলার চালাতে।

৫. রেলওয়ের সিগনাল সিস্টেমে।

৬. বৈদ্যুতিক পাওয়ার উৎপাদনের ক্ষেত্রে এবং এর কন্ট্রোল সিস্টেমে।

৭. সোলার সিস্টমে।

৩.২.৩ লিড-এসিড সেল চার্জ করার ক্ষেত্রে সতর্কতামূলক পদক্ষেপ সমূহ

সঠিক পদ্ধতি ও সতর্কতার সাথে লেড-এসিড সেল (ব্যাটারি) চার্জ করলে ব্যাটারির সেল সমূহ দীর্ঘস্থায়ী হয় এবং কার্যকারিতা বৃদ্ধি পায়। ব্যাটারি চার্জিং পদ্ধতির চিত্র ৩.১৯ এ দেখানো হয়েছে। চার্জের সময়ে সতর্ক পদক্ষেপ সমূহ নিম্নরূপ-

১. সঠিক পোলারিটিতে সংযোগ করতে হবে অর্থাৎ ব্যাটারির পজিটিভ সাপ্লাইয়ের সাথে পজিটিভ এবং ব্যাটারির নেগেটিভ সাপ্লাইয়ের সাথে নেগেটিভ সংযোগ করতে হবে ।

২. ডিসি সাপ্লাই দিয়ে চার্জ করতে হবে। চার্জিং ভোল্টেজ ব্যাটারির ভোল্টেজের চেয়ে বেশি হতে হবে। ৩. অল্প কারেন্ট প্রবাহে বেশি সময় ধরে চার্জ করতে হবে। এক্ষেত্রে তৈরিকারকের নির্দেশ মত ব্যাটারি চার্জ করা উচিত।

৪. চার্জের সময় ভেন্ট প্লাগ খুলে রাখতে হবে, যাতে বুদবুদ বা গ্যাস বের হতে পারে।

৫. সেলের এসিড লেভেল কমলে বিশুদ্ধ বা পাতিত (Distilled) পানি দিয়ে লেভেল সঠিক করে চার্জ করতে হবে। এক্ষেত্রে এসিড লেভেল প্লেটের ১৫ মি.মি. উপরে থাকা প্রয়োজন।

৬. চার্জের সময় হাইড্রোমিটার দিয়ে সেলের এসিডের আপেক্ষিক গুরুত্ব মাপতে হবে। ব্যাটারির পূর্ণ চার্জিং এ প্রতিটি সেলের আপেক্ষিক গুরুত্ব হবে ১.৩১ । ৭. ব্যাটারি চার্জের সময় হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন গ্যাস বের হয় বলে কাছে আগুন নেওয়া যাবে না।

৮. শরীর বা জামা কাপড়ে যেন এসিড না লাগে এবং দুর্ঘটনায় নিরাপত্তার জন্য কাছেই পর্যাপ্ত পানি রাখা প্রয়োজন।