লেড এসিড ব্যাটারি

এক বা একাধিক কোষ সমন্বিত একটি ধারক, যেখানে রাসায়নিক শক্তি বিদ্যুতে রূপান্তরিত হয় এবং শক্তির উৎস হিসাবে ব্যবহৃত হয়। লেড এসিড ব্যাটারির প্লেট তৈরি হয় সীসা এবং লেড অক্সাইড [আরো কিছু উপাদান থাকে ঘনত্ব, শক্ত করার জন্য] এর সাথে ৩৫% সালফিউরিক এসিড ও ৬৫% পানির মিশ্রণ থাকে। এসিড পানির এই মিশ্রণটিকে বলে ইলেকট্রোলাইট যা রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ইলেকট্রন তৈরি করে। ব্যাটারি টেস্টের জন্য হাইড্রোমিটার দিয়ে ইলেকট্রোলাইটে সালফিউরিক এসিডের পরিমাণ মাপা হয়।

(ক)মূলত দুই ধরনের ব্যাটারি দেখা যায়, ১.ডিপসাইকেল ব্যাটারি ২.স্টার্টিং ব্যাটারি বা ক্র্যাংকিং ব্যাটারি

যা অনেকবার চার্জ ডিসচার্জে সক্ষম, এই ধরনের ব্যাটারিকে মেরিন টাইপ ব্যাটারি ও বলা হয়, এগুলো সাধারণত এভাবে স্পেসিফিকেশন লেখা হয় যেমন 12V7AH ব্যাটারি অর্থাৎ এটি ১২ ভোল্ট এর এবং ঘণ্টায় ৭ এমপিয়ার কারেন্ট দিতে সক্ষম বা ৭ এমপিয়ারে ১ ঘণ্টা চলতে সক্ষম। এগুলোতে থাকে মোটা প্লেট যা চার্জ দীর্ঘক্ষন ধরে রাখে ও ধীরে ধীরে ডিসচার্জ করতে সক্ষম।

এ গুলো মূলত গাড়ির ব্যাটারি। গাড়ি বা ইঞ্জিন স্টার্ট করতে বেশ শক্তিশালি একটি স্টার্টিং মোটর [যাকে সেলফ বলা হয়] থাকে এটিকে ১৫-৩০ সেকেন্ড চালু রাখলেই ইঞ্জিন স্টার্ট নিয়ে নেয়, অর্থাৎ খুব অল্প সময়ের জন্য ২৫-১৫০ এমপিয়ার কারেন্ট প্রবাহের প্রয়েজন হয় ঐ সেলফ চালাতে এর পরে আর ব্যাটারির তেমন শক্তির কোন কাজ করতে হয় না বরং ইঞ্জিন এর অলটারনেটর হতে ব্যাটারি পুনরায় চার্জ হতে থাকে। এগুলোতে থাকে পাতলা প্লেট যা অনেক বেশি কারেন্ট বা এমপিয়ার তৈরি করতে পারে।

লেড অ্যাসিড ব্যাটারি ২ ধরনের: ডিপ সাইকেল ও গাড়ির ব্যাটারি। গাড়ির ব্যাটারিতে প্লেটগুলি পাতলা থাকে যাতে পৃষ্ঠ তড়িৎপ্রবাহ বেশি হয়। অন্যদিকে ডিপ সাইকেল ব্যাটারিতে দীর্ঘক্ষণ তড়িৎ সরবরাহ করার জন্য মোটা প্লেট ব্যবহার করা হয়।

আইপিএস-এ ডিপ সাইকেল ব্যাটারি ব্যবহার করা হয়। এই ব্যাটারি পুনঃআধানীকরণযোগ্য (রিচার্জেবল) ব্যাটারি; এটি অসংখ্যবার চার্জ ও ডিসচার্জ হয়।

অন্যদিকে গাড়ির ব্যাটারি অল্প সময়ের জন্য (৩০ সেকেন্ড) উচ্চ অ্যাম্পিয়ার (৩০-১০০ অ্যামপিয়ার) মানবিশিষ্ট তড়িৎ সরবরাহ করে গাড়ির ইঞ্জিন স্টার্ট করে দেয়; এর পর গাড়ির অলটারনেটর গাড়ির বিদ্যুৎ ব্যবস্থা নিয়ন্ত্রণ করে। একই সঙ্গে গাড়ির ব্যাটারিকেও চার্জ করতে থাকে পুনরায় হাই এমপ এ ইঞ্জিন স্টার্ট করার জন্য এর ফলে গাড়ির ব্যাটারি তার শক্তির ২০% খরচ করে একাধিক বছর সার্ভিস দিতে পারে।

1. CCA
2. CA
3. AH
4. RC (রিজাফ ক্যাপাসিটি) একটা ব্যাটারির মধ্য কত পরিমাণ কারেন্ট আছে বোঝানো হয় এবং মিনিটে হিসাব করা হয়। আর সি পরিমাপের পদ্ধতি হলো, কোন একটা ফুল চার্জ ব্যাটারি হতে কনস্ট্যান্ট 25 এ এইচ মাত্রায় ডিসচার্জ করে টারমিনাল ভোল্ট 10.5 পর্যন্ত যত মিনিট কারেন্ট সাপ্লাই দিতে সক্ষম তখন সেই ব্যাটারির আরসি তত হবে।

বেশকিছু কাজে ব্যাটারি ব্যবহার করা হয়। কিন্ত ব্যবহারের ফলে এই ব্যাটারির চার্জ কমে যায় এবং তা আর কার্য উপযোগী থাকে না। ফলে ঐ ব্যাটারিকে পুনঃরায় কার্য উপযোগী করতে হলে তাকে আবার চার্জ করতে হয়। এই ব্যাটারির চার্জ করার জন্য ইঞ্জিনের সাথে কিছু যন্ত্রাংশ ব্যবহার করা হয়। এদের সমন্বিত পদ্ধতিকে বলা হয় চার্জিং পদ্ধতি। নিম্নে এ সম্পর্কে কিছু আলোচনা করা হল।

চার্জিং পদ্ধতি প্রধাণত দুই প্রকার। যথাঃ-

          ১. ধীরে চার্র্জি পদ্ধতি (Slow Charging System)
          ২. দ্রুত চার্জিং পদ্ধতি (Quick Charging System)

ধীরে চার্জিং পদ্ধতি আবার দুই প্রকার। যথাঃ-

          ১. স্থির কারেন্ট পদ্ধতি (Constant Current System)
          ২. স্থির ভোল্টেজ পদ্ধতি (Constant Voltage System)

তবে ইঞ্জিনে যেহেতু যত্রতত্র ব্যাটারির প্রয়োজন হয়ে থাকে বিশেষ করে অটোমোবাইলে তাই এসব ক্ষেত্রে দ্রুত চার্জিং পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়ে থাকে। তবে দক্ষতার দিক থেকে বিচার করলে ধীরে চার্জিং পদ্ধতি ব্যবহার করাই উত্তম। এতে ব্যাটারির স্থায়ীত্ব বেশি থাকে। ইঞ্জিনে মূল অল্টারনেটর দ্বারা ব্যাটারিকে চার্ট করা হয়ে থাকে। ইঞ্জিনের ক্র্যাংক শ্যাফটের এক প্রান্তে পুলির সাথে বেল্ট দিয়ে এই ছোট অল্টারনেটরকে ঘুরানো হয়ে থাকে। অল্টারনেটর বা এসি জেনারেটর যে কোন গতিতেই ভোল্টেজ উৎপাদন করতে পারে বিধায় এখানে অল্টারনেটর ব্যবহার সুবিধাজনক।

চার্জিং পদ্ধতিতে ব্যবহৃত যন্ত্রাংশ সমূহঃ-

           ১। অল্টারনেটর বা এসি জেনারেটর
           ২। রেক্টিফায়ার
          ৩। কাট আউট রিলে
           ৪।ব্যাটারি
           ৫। প্রয়োজনীয় ওয়্যার এবং আনুষঙ্গিক

নিম্নে এ সকল যন্ত্রাং সম্পর্কে সংক্ষিপ্ত কিছু আলোচনা করা হলঃ-

১। অল্টারনেটর বা এসি জেনারেটরঃ- চার্জিং পদ্ধতিতে ব্যাটারিকে চার্জ করার জন্য যে ভোল্টেজ বা বিদ্যুতের প্রয়োজন হয় তা উৎপাদন করাই এই অল্টারনেটর এর কাজ। এটি ইঞ্জিনের ক্র্যাংক শ্যাফটের এক প্রান্তে পুলির সাথে বেল্ট দিয়ে এই ছোট অল্টারনেটরকে ঘুরানো হয়ে থাকে। অল্টারনেটর বা এসি জেনারেটর যে কোন গতিতেই ভোল্টেজ উৎপাদন করতে পারে বিধায় এখানে অল্টারনেটর ব্যবহার সুবিধাজনক।

২। রেক্টিফায়ারঃ- রেক্টিফায়ারের কাজ হল অল্টারনেটরের উৎপন্ন এসি বিদ্যুৎকে ডিসি বিদ্যুৎ এ রূপান্তর করা। ব্যাটারিতে যেহেতু ডিসি বিদ্যুৎ থাকে তাই তাকে ডিসি বিদ্যুৎ দ্বারাই চার্জ করতে হয়। অন্যথায় সরাসরি এসি বিদ্যুৎ সরবরাহ করলে ব্যাটারিটি সম্পূর্ণরূপে ক্ষতিগ্রস্ত হবে এবং বড় ধরনের দূর্ঘটনা ঘটারও সম্ভাবনা রয়েছে।

৩। কাট আউট রিলেঃ- এটি এক ধরনের রিলে। এটি ব্যাটারির চার্জিং এবং ডিসচার্জিং অবস্থা অনুসারে সার্কিটকে অপেন অথবা ক্লোজ করে থাকে। যখন ব্যাটারি পূর্ণ চার্জ হয়ে যায় তখন এই রিলে সার্কিটে বিদ্যুৎ প্রবাহ বন্ধ করে দেয় ফলে ব্যাটারি অভারচার্জ জনিত ক্ষতির হাত থেকে রক্ষা পায়। আবার যখন ব্যাটারি ডিসচার্জ হতে থাকে তখন এই রিলে স্বয়ংকৃয় ভাবে সার্কিটে বিদ্যুৎ সরবরাহ চালু করে ব্যাটারির চার্জিং নিশ্চিত করে। এটি মূলত একটি ইলেকট্রনিক্স ডিভাইস।

৫। প্রয়োজনীয় ক্যাবল ও অন্যান্যঃ- এছাড়াও চার্জিং পদ্ধতিতে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য বিভিন্ন ধরনের ওয়্যার অর্থাৎ তার, কানেক্টর সহ ছোটখাটো আরো অনেক ইলেকট্রিক এবং ইলেকট্রনিক্স ডিভাইস প্রয়োজন হয়ে থাকে। প্রতিনিয়ত এসকল পদ্ধতি আধুনিকায়ন হচ্ছে। আমি শুধু আপনাদেরকে বেসিক কিছু ধারণা প্রদান করার চেষ্টা করেছি।

চিত্রঃ- অল্টারনেটর দ্বারা ব্যাটারি চার্জিং পদ্ধতি

কার্যপ্রণালীঃ- আমরা চার্জিং পদ্ধতির বিভিন্ন যন্ত্রাংশ সম্পর্কে জানলাম। এবার এই পদ্ধতি কীভাবে কাজ করে সেই সম্পর্কে সংক্ষেপে আপনাদের কিছু ধারণা প্রদান করবো।ইঞ্জিন যখন চালু থাকে এবং অল্টারনেটর ঘুরতে থাকে তখন উৎপাদিত এসি ভোল্টেজ রেক্টিফায়ার ডায়োডের মাধ্যমে ডিসিতে রূপান্তরিত হয়। উক্ত ডিসি বিদ্যুৎ কাট আউট রিলের মধ্যে দিয়ে প্রবাহিত হয়ে ব্যাটারিতে যায় এবং ব্যাটারি চার্জ হতে শুরু করে। ইঞ্জিনের গতি বাড়ার সাথে সাথে অল্টারনেটর এর ভোল্টেজ উৎপাদনও বৃদ্ধি পায়। এ সময় ভোল্টেজ রেগুলেটর দ্বারা ঐ ভোল্টেজকে নিয়ন্ত্রণ করে ব্যাটারির জন্য সহনশীল যে নির্দিষ্ট ভোল্টেজ দরকার তা সরবরাহ করা হয়। তা নাহলে অতিরিক্ত ভোল্টেজের কারণে ব্যাটারি সম্পূর্ণ ক্ষতিগ্রস্ত হবে। আবার যখন চার্জ পূর্ণ হয়ে যায় তখন কাট অফ রিলে রিলে সার্কিটে বিদ্যুৎ প্রবাহ বন্ধ করে দেয় ফলে ব্যাটারি অভারচার্জ জনিত ক্ষতির হাত থেকে রক্ষা পায়। এবং ব্যবহারের ফলে যখন ব্যাটারি ডিসচার্জ হতে থাকে তখন এই রিলে স্বয়ংকৃয় ভাবে সার্কিটে বিদ্যুৎ সরবরাহ চালু করে ব্যাটারির চার্জিং নিশ্চিত করে। এভাবেই চার্জিং পদ্ধতি কাজ করে তাকে। তবে অনেক ক্ষেত্রে যে সকল যায়গায় ইঞ্জিন একই যায়গাতেই বসানো থাকে অর্থাৎ অটোমোবাইল এর মত ভ্রাম্যমাণ নয় সেখানে অনেক ক্ষেত্রে আলাদা চার্জার এর মাধ্যমে ব্যাটারি চার্জিং এর ব্যবস্থা থাকে। যেমন বড় বড় পাওয়ার প্লান্টে ব্যবহৃত ইঞ্জিন।

০১। পূর্ণচার্জ অবস্থায় একটি সেলের দুই প্রান্তের ভোল্টেজ সাধারণত কত হয়? উত্তরঃ ২.২ ভোল্ট হয়।

০২। চার্জ ভোল্টেজ কী কী বিষয়ের উপর নির্ভর করে? উত্তরঃ তিনটি বিষয়ের উপর নির্ভর করে, যথাঃ ►চার্জের সময়, ►দ্রবণের আপেক্ষিক গুরুত্ব, ►তাপমাত্রা।

০৩। একটি সেলের ডিসচার্জ ভোল্টেজ কত হয়? উত্তরঃ ডিসচার্জ ভোল্টেজ ১.৮ হয়ে থাকে।

০৪। কোন পদ্ধতিতে চার্জিং সময় কম লাগে? উত্তরঃ দ্রুত চার্জিং পদ্ধতিতে চার্জিং সময় কম লাগে।

০৫। স্লো-চাজিং পদ্ধতিতে ব্যাটারিগুলো কীভাবে কীভাবে সংযুক্ত থাকে? উত্তরঃ ব্যাটারিগুলো সিরিজে সংযুক্ত থাকলে।

০৬। দ্রুত চার্জিং পদ্ধতিতে ব্যাটারিগুলো কীভাবে সংযুক্ত থাকে? উত্তরঃ ব্যাটারিগুলো প্যারালালে সংযুক্ত থাকে।

০৭। পুরাতন ব্যাটারি চার্জিং এর ক্ষেত্রে কোন পদ্ধতি সুবিধাজনক? উত্তরঃ দ্রুত চার্জিং পদ্ধতি সুবিধাজনক।

০৮। ডিসচার্জিং অবস্থায় ব্যাটারির অাঃগুরুত্ব কত হয়? উত্তরঃ আপেক্ষিক গুরুত্ব ১.১ হয়।

০৯। পূর্ন চার্জ অবস্থায় ব্যাটারির ইলেকট্রোলাইটের আপেক্ষিক গুরুত্ব কত? উত্তরঃ আপেক্ষিক গুরুত্ব ১.৩ হয়।

১০। ব্যাটারির চার্জের মৌলিক উপাদানগুলো কী কী? উত্তরঃ ব্যাটারির চার্জারের মৌলিক উপাদানগুলো হল- ►ট্রান্সফরমার, ►রেকটিফায়ার।

০১। ডিসচার্জ অবস্থায় সেলের ভোল্টেজ ১.৮ এর নিচে নেমে আসলে কী হয়? উত্তরঃ এতে প্লেটের উপর অদ্রবণীয় শক্ত লেড-সালফেট সৃষ্টি হয় এবং সেলের অভ্যন্তরীণ রোধ বৃদ্ধি করে।

০২। চার্জিং কারেন্টের মান কীসের উপর নির্ভলশীল? উত্তরঃ চার্জিং কারেন্টের মান চার্জিং পটেনশিয়াল এবং ব্যাটারির কাউন্টার ই.এম.এফ এর পার্থক্যের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং ব্যাটারির সার্কিটের রেজিস্ট্যান্সের সাথে উল্টানুপাতিক।

০৩। কনস্ট্যান্ট-পটেনশিয়াল পদ্ধতিতে চার্জিং পটেনশিয়ালে সামান্য পরিবর্তন হলে কী হয়? উত্তরঃ কারেন্টের ব্যাপক পরিবর্তন ঘটবে, ফলে প্লেটগুলোর কাঠিন্য এবং সালফেশন বৃ্দ্ধি পায়।

০৪। ব্যাটারির আন্ডার চার্জিং হলে কী কী হয়? উত্তরঃ সেলগুলোর ক্রমাবনতি ঘটায়, ফলে প্লেটগুলোর কাঠিন্য এবং সালফেশন বৃদ্ধি পায়।

০৫। ব্যাটারির ওভারচার্জিং-এ কী কী ক্ষতি হয়? উত্তরঃ ওভার চার্জিং এ ব্যাটারি হতে অত্যধিক গ্যাস নির্গত এবং তাপমাত্রা বেশি হয়। ফলে ব্যাটারির অস্বাভাবিকাভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। এতে ব্যাটারির আয়ু বহুলাংশে কমে যায়।

০৬। স্লো-চার্জিং ও কুইক-চার্জিং বলতে কী বুঝায়? উত্তরঃ যে পদ্ধতিতে চার্জিং এর সময় কারেন্টের মান সবসময় স্থির থাকে এবং চার্জিং এ সময় বেশি লাগে, তাকে স্লো চার্জিং বলা হয়। যে পদ্ধতিতে বেশি কারেন্ট দিয়ে অল্প সময়ের মধ্যে চার্জ করা হয়, তাকে কুইক চার্জিং বলে।

০৭। ধীর চার্জিং ও দ্রুত চার্জিং পদ্ধতির মধ্যে পার্থক্য দেখাও? উত্তরঃ ধীর চার্জিং ও দ্রুত চার্জিং পদ্ধতির মাঝে পার্থক্য নিচে দেওয়া হলঃ

	   ধীর চার্জিং                                                     দ্রুত চার্জিং

১। এ পদ্ধতিতে চার্জিং কারেন্ট সকল অবস্থায় সমান থাকে। ১। এ পদ্ধতিতে চার্জিং ভোল্টেজ সব সময় সমান থাকে

২। চার্জিং এর জন্য সময় বেশি লাগে। ২। চার্জিং এর জন্য সময় কম লাগে।

৩। এ পদ্ধতিতে একাধিক ব্যাটারি একত্রে চার্জিং এর সময় ৩। এ পদ্ধতিতে একাধিক ব্যাটারিকে একত্রে চার্জিং এর সময়

ব্যাটারিগুলোকে সিরিজে সংযোগ করা হয় ব্যাটারিগুলোকে প্যারালালে সংযোগ করা হয়।

৪। চার্জিং এর সময় তাপমাত্রা কম থাকে।                     ৪। চার্জিং এর সময় তাপমাত্রা বেশি থাকে।

৫। নতুন ব্যাটারি চার্জিং এর ক্ষেত্রে এ পদ্ধতি সুবিধাজনক। ৫। পুরাতন ব্যাটারিকে চার্জিং এর ক্ষেত্রে এ পদ্ধতি সুবিধাজনক।

লেড এসিড ব্যাটারী বা গাড়িতে ব্যবহৃত ব্যাটারীর মেয়াদকাল মোটামুটি ৪-৭ বছর। এই সময়কালের মধ্যে ব্যাটারীতে বিভিন্ন ত্রুটি দেখা দেয়,এতে ব্যাটারী দূর্বল হয় যে কারণে ব্যাটারী পরিবর্তনের প্রয়োজন হয়। দুর্বল ব্যাটারির লক্ষন হল, হেডলাইটের আলো কমে যাওয়া, এয়ার কন্ডিশনের কম্প্রেশনে শব্দ করা, ইঞ্জিন ধীর গতিতে চলা ইত্যাদি। এই বিষয়গুলো দেখলে বুঝতে পারবেন যে ব্যাটারি নষ্টের পথে। গাড়ির ব্যাটারি সব সময় পরীক্ষা করে নেওয়া উচিৎ বিশেষ করে শীতকালে বা শীত আসার আগে।

1. May, Geoffrey J.; Davidson, Alistair; Monahov, Boris (১ ফেব্রুয়ারি ২০১৮)। "Lead batteries for utility energy storage: A review"। Journal of Energy Storage (ইংরেজি ভাষায়)। ১৫: ১৪৫–১৫৭। আইএসএসএন 2352-152X। ডিওআই:10.1016/j.est.2017.11.008।
2. "Product Specification Guide" (পিডিএফ)। সময় সংবাদ (ইংরেজি ভাষায়)। ট্রোজান ব্যাটারি কোম্পানি। ২০০৮। ৪ জুন ২০১৩ তারিখে মূল (পিডিএফ) থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ৯ জানুয়ারি ২০১৪।
3. Technical Manual: Sealed Lead Acid Batteries (পিডিএফ), Power-Sonic Corporation, ১৭ ডিসেম্বর ২০১৮, পৃষ্ঠা ১৯, সংগ্রহের তারিখ ৯ জানুয়ারি ২০১৪
4. "All About Batteries, Part 3: Lead-Acid Batteries"। ইই টাইমস। ১৩ জানুয়ারি ২০১৪। সংগ্রহের তারিখ ৯ মার্চ ২০২৩।
5. "Sealed Lead Acid Batteries, Rechargeable VRLA (SLA)"। Power Sonic (ইংরেজি ভাষায়)। সংগ্রহের তারিখ ৯ মার্চ ২০২৩।
6. "PS Series - VRLA, AGM Battery, Valve Regulated"। Power Sonic (ইংরেজি ভাষায়)। সংগ্রহের তারিখ ৯ মার্চ ২০২৩।
7. Crompton, Thomas Roy (২০০০)। Battery Reference Book (৩য় সংস্করণ)। Newnes। পৃষ্ঠা ১/১০। আইএসবিএন 07506-4625-X।