Az ipar csökkentheti az ÜHG-kibocsátást egy körkörös értéklánc előmozdításával, amelyben az akkumulátorokat újrafelhasználják, javítják vagy újrahasznosítják. Ehhez azonban hatalmas, ágazatközi erőfeszítésre és koordinációra van szükség.

Gazdasági akadályok

A történelmi árcsúcsok és ingadozások, a nemzeti szabályozások és az építőanyag-hiány drámaian késleltetheti a gyárépítéseket.

A harmonizált gyártási szabványok, valamint a helyi foglalkoztatásra és az inkluzív párbeszédekre helyezett nagy hangsúly enyhítheti ezen akadályok némelyikét. A jogszabályok és az ellátási lánc nyomon követésére irányuló kezdeményezések szintén segíthetnek a beszerzési gyakorlat javításában.

Anyagok

Az akkumulátorgyártáshoz használt anyagok kritikusak lehetnek. A legkiemelkedőbb példa a lítium, amely az elektromos autók árának kétharmadát teszi ki.

Egyéb nyersanyag-problémák közé tartozik a természetes grafit, a nikkel és a foszfor. Míg ezeknek a fémeknek a bányászati ​​infrastruktúrája általában jól kiépített, új lelőhelyeket nem fedeznek fel elég gyorsan ahhoz, hogy ellensúlyozzák az elöregedő bányákat. Ennek eredményeként a következő években nyersanyaghiány várható.

Egy másik lehetséges aggodalomra ad okot, hogy a műveletek kedvezőtlen hatással lehetnek a helyi közösségekre az emberi jogok megsértése révén, beleértve a gyermek- és kényszermunkát. A kobalt például szerepel a Munkaügyi Minisztérium gyermek- és/vagy kényszermunkával előállított áruk listáján.

E kockázatok kezelésének legjobb módja a stratégiai tervezés és az ellátási lánc diverzifikálása. A McKinsey úgy véli, hogy egy rugalmas globális akkumulátor-értéklánc építhető olyan regionális központok köré, amelyek a helyi cellák több mint 90 százalékát és a helyi aktív anyagok 80 százalékát fedezik.

Cell Design

Különféle cellakialakítási lehetőségek befolyásolják az akkumulátor megbízhatóságát, biztonságát és teljesítményét. A tok vagy tasak, a belső szigetelők, a fejlécek, a szellőzőnyílások és az elektródák anyagai mind jelentős hatást gyakorolnak. Nem létezik olyan, hogy szabványos lítium-ion cella, ahol a névlegesen egyformának tűnő cellák nagyon eltérő viselkedést és teljesítményt mutatnak.

A lítium-ion akkumulátorokban használt elektrolitsó (LiPF6) a gyártás és az összeszerelés során vízzel keverve vagy nedvességnek kitéve mérgező hidrogén-fluorsavvá (HF) bomlik. A cellákat "száraz helyiségekben" gyártják és szerelik össze, hogy megakadályozzák a HF képződését.

A Li-ion akkumulátorok iránti globális kereslet növekedésével az ellátási lánc rugalmassága egyre fontosabbá válik. Ez vertikális integrációval, lokalizált upstream ellátási lánc kezeléssel, stratégiai partnerségekkel és a gyártási felfutások szigorú tervezésével érhető el. A vállalatok hozzájárulhatnak a fenntartható és inkluzív társadalmi hatás kialakításához az egészségügyi, biztonsági, méltányos kereskedelmi szabványok, valamint a környezetvédelmi és közösségfejlesztési kezdeményezések támogatásával. Ez magában foglalja egy körkörös értéklánc létrehozását, amelyben a használt akkumulátorok javíthatók, újrafelhasználhatók vagy újrahasznosíthatók.

Cellák összekapcsolása

A legtöbb Li-akkumulátor lánc A járműben lévő modulok több cella párhuzamos csatlakozásával épülnek fel. Ez a redundáns energiapályák hozzáadásával növeli a rendszer megbízhatóságát. Azonban áramkiegyensúlyozatlanságot hoz létre a párhuzamos ágak között, és növeli a sejtek degradációját az egyenlőtlen hőtermelés és a cellák közötti ellenállás változása miatt.

Ez öregedési gradienshez vezet az egyes párhuzamos ágak között, ami csökkenti az akkumulátor kapacitását, és biztonsági kockázatot jelent, ha a legnagyobb ágáram meghaladja a cella maximális névleges töltő/kisütési áramát (lásd az 1c ábrát). Ez a cella túlmelegedését okozhatja, mielőtt a többi biztonsági berendezés aktiválódna.

Ennek kiküszöbölése érdekében a modul kialakításának lehetővé kell tennie a hegesztett cellák biztonságos szétválasztását a hegesztési folyamat vagy a teljesítmény veszélyeztetése nélkül. Ez úgy tehető meg, hogy a cellákat úgy tervezzük meg, hogy két különálló csatlakozási területtel rendelkezzenek, amelyeket a hegesztési folyamat után levágunk. Az így létrejövő egyedi cellák ezután felhasználhatók új akkumulátortermékekben.

Csomagolás

A legtöbb veszélyes áruhoz hasonlóan a lítium akkumulátorok és az akkumulátorral működő berendezések speciális csomagolást igényelnek a szállítás során történő biztonságuk érdekében. Ezek a jellemzők a szállítási módtól függően változhatnak.

Például a vonaton történő szállításhoz a veszélyes áruk szállítására vonatkozó speciális irányelvek betartása szükséges. Ezeket az előírásokat a Veszélyes áruk vasúti szállítására vonatkozó (RID) irányelvek részletezik, amelyek a közúti fuvarozáshoz használt ADR-irányelvekkel kombinálva gyakorlatilag hasonló csomagolást, eljárásokat és védelmet írnak elő.

Ez a fajta csomagolás véd a rövidzárlat ellen azáltal, hogy nem vezető belső csomagolásokat használ, amelyek teljesen körülzárják a cellákat és az akkumulátorokat, és biztonságosan vannak elhelyezve erős külső csomagolásban. Ezek a csomagok belső válaszfalakat is tartalmaznak, hogy megakadályozzák a mozgást, ami meglazíthatja a kapocssapkákat, valamint ragasztószalaggal vagy rögzítve vannak, hogy megakadályozzák az akkumulátor elmozdulását szállítás közben. Ezek a védőintézkedések hozzájárulnak az UN3480 és egyéb veszélyességi irányelvek betartásához.