Einblicke in das faszinierende Design der Batterie-Packs von Rivian

Rivian E-Pickup-Truck in Lagerhalle

Copyright Abbildung(en): Rivian Motors

Der 180 kWh-Akkupack von Rivian bringt 80% mehr Energie mit sich als Teslas Flaggschiffe Modell S und Modell X. Der große “Megapack”, wie ihn Rivian selbst bezeichnet, ermöglicht dem E-SUV sowie dem E-Pickup Truck eine Reichweite von mehr als 643 Kilometer mit einer einzigen Ladung. Christian Prenzler von Teslarati bekam die Möglichkeit einen Blick ins “Batterie-Labor” von Rivian zu werfen, die Erkenntnisse daraus sind äußerst interessant.

Rivian setzt auf 2170er Lithium-Ionen-Zellen von LG Chem

Bisher Rivian noch nicht seinen Batterielieferanten benannt. Aktuell deuten US-Zollimportdaten darauf hin, dass das Unternehmen mit LG Chem zusammenarbeiten könnte, um seine zylindrischen 2170er Lithium-Ionen-Zellen zu beschaffen. So importierte Rivian 2018 fast 12.933 kg der 2170 Zellen von LG Chem – genug, um eine Testproduktion von ungefähr 195 Rivian Batteriemodulen mit je 15 kWh aufzubauen.

Neuartiger Batterie-Pack-Aufbau bringt mehrere Vorteile mit sich

Bekanntermaßen werden der R1T Pickup-Truck und R1S SUV genau die gleichen Batteriemodule verwenden. Die Batteriekapazität hängt von der Anzahl der Module innerhalb des Akkupacks ab. Jedes Rivian-Modul fasst 864 Zellen, davon 432 auf der Unterseite und die andere Hälfte auf der Oberseite. Zwischen den Zellen befindet sich eine dünne 7 mm Aluminiumplatte mit flüssigem Kühlmittel. Die einzigartige Struktur ist von anderen Herstellern nicht bekannt.

Copyright George Bower

Hierdurch gelingt es Rivian beide Zellschichten gleichzeitig zu kühlen. Laut Rivian reduziert sich dadurch der Energiebedarf für den Betrieb des Systems, sodass das Auto unter allen Bedingungen eine bessere Reichweite hat. Neben der Energieeinsparung ermöglicht das Design des Kühlsystems auch eine engere Verpackung der Zellen innerhalb der Module. Laut Richard Farquhar, Vice-President Antrieb bei Rivian, ermöglicht der einzigartige Aufbau, dass das Modul 25% dichter ist als jedes andere Batteriemodul auf dem Markt.

Die Sicherung der Batteriemodule und der Hochspannungskabel von Rivian erfolgt durch eine Kohlefaser-Verbundhülle. Hierzu haben Rivians Ingenieure aus Kohlefaser eine einzigartige, hochfeste geometrische Form erzeugt, um nicht nur die Module zu schützen, sondern auch um das Gewicht auf ein Minimum zu reduzieren. Rivian versiegelt das Akkupack vollständig wasserdicht. Das Paket wird in den Rahmen des Fahrzeugs geschraubt und dann von einem glatten ballistischen Schutzschild abgedeckt, das Schäden an der Unterseite des Batteriepacks verhindert und die Insassen in der Fahrzeugkabine schützt. Das ballistische Schild ist am gesamten Unterboden des Fahrzeugs angebracht.

Vergleichbare Leistung zu Akku-Packs von Tesla

Angenommen, die 2170 LG-Zellen von Rivian haben die gleiche Energiedichte wie die von Tesla, dann hat jede Zelle eine nutzbare Energie von 0,0177 kWh/Zelle (78,3 kwh/4416 Zellen). Somit bringt es ein Modul von Rivian auf 15,29 kWH – 864 Zellen pro Modul x 0,0177 kWh/Zelle. Dies würde seinerseits gut zu den angebotenen Akku-Paketen von 135 kWh (9 Module) und 180 kWh (12 Module) passen.

Ist also Tesla weiterhin laut Bloomberg New Energy Finance auf Jahre bei Batterietechnik vorne? Zumindest sieht Tesla Partner Panasonic bei Lithium-Ionen-Batterien noch reichlich Potential.

Ladezeiten-Optimierung durch Vorkühlung der Batterie

Bekanntermaßen können die Akkus der Rivian E-Autos an einer 160 kW-Schnellladestation oder mit einem 11-kW-Bord-Ladegerät (Typ 2) geladen werden. Damit der Ladevorgang effizienter vonstattengeht kühlt Rivian die Batterie vor dem eigentlichen Laden vor. Dabei bedient man sich einem ähnlichen System wie Tesla. Deren Modelle schalten alle Lüfter und das Kühlsystem ein und kühlen das Paket vor dem eigentlichen Ladevorgang vor.

Es sieht so aus, als ob Rivian das Gleiche mit seinem Akkusystem vorhat, um schnelleres Aufladen zu ermöglichen. Sowohl bei Tesla, als auch bei Rivian ist es notwendig, dass das Elektroauto weiß, dass es bald geladen wird. Da ansonsten das System nicht greift. Fährt man beispielsweise eine Ladestation über Navigationssystem an, sollte dies allerdings kein Problem darstellen.

Quelle: Teslarati – Inside Rivian’s California battery lab: 180 kWh ‘megapacks’, carbon fiber, and ballistic shields

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