Industrija bi mogla smanjiti emisije stakleničkih plinova poticanjem kružnog lanca vrijednosti u kojem se baterije ponovno koriste, popravljaju ili recikliraju. Međutim, to zahtijeva golem međuindustrijski napor i koordinaciju.

Ekonomske barijere

Povijesni vrhovi cijena i volatilnost, nacionalni propisi i nestašice građevinskog materijala mogu dramatično odgoditi izgradnju tvornica.

Usklađeni standardi proizvodnje i snažan naglasak na lokalnom zapošljavanju i uključivim dijalozima mogu ublažiti neke od tih prepreka. Zakonodavstvo i inicijative za sljedivost opskrbnog lanca također mogu pomoći u poboljšanju prakse nabave.

Materijali

Materijali korišteni u proizvodnji baterija mogu biti kritični. Najistaknutiji primjer je litij, koji čini dvije trećine cijene električnog automobila.

Druge nedoumice vezane uz sirovine uključuju prirodni grafit, nikal i fosfor. Iako je rudarska infrastruktura općenito dobro uspostavljena za ove metale, nova nalazišta se ne otkrivaju dovoljno brzo da bi se nadoknadio zastarjeli rudnik. Kao rezultat toga, očekuju se određene nestašice sirovina u nadolazećim godinama.

Druga potencijalna zabrinutost je da operacije mogu imati nepovoljan utjecaj na lokalne zajednice kroz kršenja ljudskih prava, uključujući dječji i prisilni rad. Kobalt je, primjerice, na popisu robe proizvedene dječjim i/ili prisilnim radom Ministarstva rada.

Najbolji način rješavanja ovih rizika je kroz strateško planiranje i diverzifikaciju opskrbnog lanca. McKinsey vjeruje da se otporni globalni lanac vrijednosti baterija može izgraditi oko regionalnih čvorišta koja pokrivaju više od 90 posto lokalne potražnje za ćelijama i 80 posto lokalne potražnje za aktivnim materijalom.

Dizajn ćelije

Različiti izbori dizajna ćelija utječu na pouzdanost, sigurnost i performanse baterije. Kućište ili torbica, unutarnji izolatori, zaglavlja, ventilacijski otvori i materijali elektroda imaju značajan utjecaj. Ne postoji takva stvar kao što je standardna litij-ionska ćelija, sa ćelijama koje nominalno izgledaju isto i pokazuju znatno drugačije ponašanje i performanse.

Sol elektrolita koja se koristi u litij-ionskim baterijama (LiPF6) razgrađuje se u otrovnu fluorovodičnu kiselinu (HF) ako se pomiješa s vodom ili izloži vlazi tijekom proizvodnje i sastavljanja. Ćelije se proizvode i sastavljaju u "suhim prostorijama" kako bi se spriječilo stvaranje HF.

Kako globalna potražnja za Li-ion baterijama raste, otpornost opskrbnog lanca postaje sve važnija. To se može postići vertikalnom integracijom, lokaliziranim upravljanjem opskrbnim lancem uzvodno, strateškim partnerstvima i strogim planiranjem povećanja proizvodnje. Tvrtke također mogu pomoći u uspostavljanju održivog i uključivog društvenog utjecaja podupiranjem zdravlja, sigurnosti, standarda pravedne trgovine te inicijativa za razvoj okoliša i zajednice. To uključuje stvaranje kružnog lanca vrijednosti u kojem se iskorištene baterije mogu popraviti, ponovno upotrijebiti ili reciklirati.

Povezivanje stanica

Većina Li-baterijski lanac moduli u vozilu izgrađeni su paralelnim vezama više ćelija. Ovo povećava pouzdanost sustava dodavanjem redundantnih energetskih puteva. Međutim, stvara trenutnu neravnotežu između paralelnih grana i povećava degradaciju stanica zbog nejednakog stvaranja topline i varijacija otpora između stanica.

To dovodi do gradijenta starenja između pojedinačnih paralelnih grana što smanjuje kapacitet baterije i predstavlja sigurnosni rizik ako najveća struja grane premašuje maksimalnu nazivnu struju punjenja/pražnjenja ćelije (vidi sliku 1c). To može uzrokovati pregrijavanje ćelije prije nego što se aktiviraju ostali sigurnosni uređaji.

Kako bi se to prevladalo, dizajn modula treba omogućiti sigurno odvajanje zavarenih ćelija bez ugrožavanja procesa zavarivanja ili izvedbe. To se može postići dizajnom ćelija tako da imaju dva odvojena spojna područja koja se režu nakon postupka zavarivanja. Rezultirajuće pojedinačne ćelije mogu se zatim koristiti u novim baterijskim proizvodima.

Ambalaža

Kao i kod većine opasnih roba, litijeve baterije i oprema s baterijskim napajanjem zahtijevaju posebno pakiranje kako bi se osigurala njihova sigurnost tijekom transporta. Ovi detalji mogu varirati ovisno o načinu prijevoza.

Na primjer, prijevoz vlakom zahtijeva ispunjavanje različitih skupova posebnih smjernica za prijevoz opasnih tvari. Ovi su propisi detaljno navedeni u smjernicama za prijevoz opasnih tvari željeznicom (RID), koje, u kombinaciji s ADR smjernicama koje se koriste za cestovni prijevoz, učinkovito zahtijevaju slično pakiranje, postupke i zaštitu.

Ova vrsta pakiranja štiti od kratkih spojeva korištenjem nevodljivih unutarnjih pakiranja koja potpuno zatvaraju ćelije i baterije i sigurno su smještena u čvrstu vanjsku ambalažu. Ovi paketi također uključuju unutarnje pregrade kako bi se spriječilo pomicanje koje bi moglo olabaviti kapice terminala, a zalijepljene su ili pričvršćene kako bi se spriječilo pomicanje baterije tijekom transporta. Ove zaštitne mjere pomažu u usklađivanju s UN3480 i drugim smjernicama za opasne tvari.