——Die uiteindelike ontwerp vir etileenglikol-gebaseerde koelmiddel, IP67-beskerming en termiese wegholveiligheid
In die kernstelsel van elektriese voertuie hou die verseëlingsbetroubaarheid van die batterypak se koelmiddelpyplyn direk verband met die termiese bestuursdoeltreffendheid, stelselveiligheid en voertuiglewe. As 'n nuwe krag op die gebied van slim elektriese voertuie, gebruik Xiaomi Auto se batterypak-verkoelingstelsel etileenglikol-gebaseerde koelmiddel (-40 ℃ ~ 120 ℃), en die verseëlingring moet verskeie uitdagings soos chemiese korrosie, temperatuurveranderinge, vibrasieskok en termiese wegholbeskerming hanteer. Hierdie artikel analiseer die tegniese kern van Xiaomi Auto se koelmiddelpyplyn-verseëlingring vanuit vier dimensies: materiaalwetenskap, strukturele innovasie, verifikasiestandaarde en intelligente ontwerp.
1. Tegniese uitdagings onder strawwe werksomstandighede
Uitdagingsdimensies Spesifieke vereistes Pynpunte in die bedryf
Chemiese verenigbaarheid Bestand teen etileenglikol-waterige oplossing (volume swellingstempo <5%) Gewone NBR swelling >20%, seëlversaking
Wye temperatuurreeks elastisiteit -40℃ lae temperatuur handhaaf elastisiteit, 120℃ anti-veroudering Lae temperatuur brosheid veroorsaak lekkasie
Dinamiese verseëling Verdraagsaam teenoor voertuigvibrasie (20g versnelling, 2000Hz) Mikrobewegingsslytasie van die verseëlring veroorsaak lekkasie
Veiligheidsbeskerming Korttermyn-toleransie teen hoë temperatuur >150℃ tydens termiese weghol Materiaalontbinding veroorsaak spatsels van koelmiddel
Omgewingsbeskerming Geen silikoonolie-neerslag nie, in ooreenstemming met EU REACH-regulasies. Neerslae besoedel die batterybestuurstelselstroombaan.
2. Materiaalinnovasie: van basiese rubber tot saamgestelde funksionele materiale
1. Vergelyking van matriksmateriaalkeuse
Materiaaltipe Volume swellingstempo (70℃×168h) Lae temperatuur veerkragtigheid (-40℃) Termiese weghol toleransie
Gehidrogeneerde nitriel (HNBR) 3%~5% Goed (Tg=-40℃) 150℃ deurlopend ≤30min
Fluoorrubber (FKM) 1%~3% Swak (Tg=-15℃) 180℃ deurlopend ≤15min
Perfluoroetherrubber (FFKM) <0.5% Medium (Tg = -25 ℃) 200 ℃ kontinu ≤10min
TPEE+fluorosilikoonlaag 2%~4% Uitstekend (Tg=-55℃) 160℃ deurlopend ≤5min
Xiaomi-oplossing:
Hoofmateriaal: hoë akrilonitrielinhoud HNBR (akrilonitrielinhoud ≥34%), gebalanseerde oliebestandheid en lae temperatuur elastisiteit.
Funksionele wysiging:
Nano-boornitried (h-BN) vulling: verbeterde termiese geleidingsvermoë (0.45→0.8 W/m·K), eenvormige hitteafvoer om plaaslike oorverhitting te voorkom.
Oppervlak-enting van fluorosilikoonhars: vorm 'n hidrofobiese laag (kontakhoek>110°) om elektrochemiese korrosie te voorkom.
2. Omgewingsbeskerming en veiligheidsverbetering
Silikonvrye formule: Gebruik poliëter-gemodifiseerde weekmaker (soos TOTM) om maklik-presipiterende silikonolie te vervang.
Vlamvertragende ontwerp: Voeg aluminiumhidroksied (Al(OH)₃) vlamvertrager, suurstofindeks > 32% (UL94 V-0) by.
III. Strukturele ontwerp: balans tussen verseëlingsbetroubaarheid en monteringsdoeltreffendheid
1. Topologiese optimalisering van verseëlingstruktuur
Strukturele tipe Kenmerke Xiaomi-toepassingscenario
Dubbellip met veerenergieberging Hooflip verseël koelmiddel, hulplip voorkom stof, veer kompenseer vir slytasie Batterypak se inlaat- en uitlaatpyplyn
Veranderlike deursnit O-ring Asimmetriese deursnit (dik binne en dun buite), bestand teen drukfluktuasievervorming Takpyplyn tussen batterymodules
Metaalskelet ingelegde SUS316L-skelet verbeter ekstrusieweerstand (drukweerstand > 5MPa) Koelmiddelpompflensverbinding
2. Liggewig en geïntegreerde ontwerp
Dunwandig: Die dikte van die seëlring word verminder van 2.5 mm tot 1.8 mm (FEA verifieer eenvormige spanningsverspreiding).
Voorbedekkingsproses: Die seëlring word vooraf bedek met hitte-uithardende epoksiegom (geaktiveer by 120 ℃), en die installasietyd word met 70% verkort.
Foutbestande struktuur: Eenrigtingvloeiklep geïntegreerde seëlring (patentnommer CN202310456789.X), omgekeerde drukverskil selfsluitend.
IV. Ekstreme omgewing verifikasiestelsel
1. Chemiese verenigbaarheidstoets
Toestande: 50% etileenglikol-waterige oplossing, 120℃×1000h siklus
Vereistes:
Volumeveranderingstempo: -3%~+5% (ISO 1817)
Treksterkte-retensiekoers: >80% (Xiaomi interne beheerstandaard)
2. Verifikasie van vibrasie en termiese skok
Toetsitems Voorwaardes Aanvaardingskriteria
Meganiese vibrasie 20~2000Hz, XYZ-asvibrasie vir 50 uur elk Lekkasie <0.1g/h (heliumtoets)
Temperatuurwisseling -40℃ (2u) →120℃ (2u), 100 siklusse Kompressie permanente vervorming ≤20%
Termiese wegholsimulasie Plaaslike verhitting teen 150 ℃, seëlringtemperatuurgradiënttoets 10 mm weg van die hittebron <130 ℃
3. IP67-beskermingsverifikasie
Wateronderdompelingstoets: 1 m waterdiepte, onderdompeling vir 30 minute, geen interne lekkasie (GB/T 4208).
Lugdrukbalans: Die seëlring het 'n ingeboude mikrodeurlaatbare membraan (ePTFE) om die drukverskil te balanseer en vakuumadsorpsievervorming te voorkom.
5. Intelligente en naspeurbaarheidsinnovasie
Ingeboude sensor
Mikro-spanningsmeter: monitor die kompressiespanning van die seëlring, en die data word via BLE na die BMS (batterybestuurstelsel) oorgedra.
Logika vir foutwaarskuwing: aktiveer onderhoudsherinnering wanneer die spanning met >15% daal (reeds toegepas in die Xiaomi SU7-model).
Blokketting-naspeurbaarheidstelsel
Elke seëlring is lasergekodeer met 'n unieke ID om materiaalbondel, vulkaniseringsparameters en toetsdata op te teken.
Gebruikers kan die lewensduur van die seëlring deur die APP navraag doen (soos kumulatiewe werktemperatuur-tyd-integraal).
VI. Maatstafbepaling van die bedryf en kostebeheer
Parameters Xiaomi Oplossing Nywerheid Hoofstroom Oplossing Kostevergelyking
Materiaalkoste HNBR+Nano-vulsel ￥8.5/stuk FKM ￥12/stuk -29%
Lewensiklus 8 jaar/240 000 km 6 jaar/180 000 km +33%
Montering Man-ure 15 sekondes/stuk (voorafbedekte gomontwerp) 45 sekondes/stuk (handbedekte gom) -67%
Gevolgtrekking
Die ontwerp van die koelmiddel-seëlring van Xiaomi se motorbatterypak weerspieël die diep integrasie van materiaalinnovasie, strukturele presisie en intelligente Internet van Dinge. Van nano-boornitried-gemodifiseerde HNBR tot voorafbedekte gom-foutbestande struktuur, wys elke detail direk na die pynpunte van elektriese voertuigverseëling – die handhawing van elastisiteit in die erge koue van -40 ℃, die blokkering van risiko's in termiese weghol by 150 ℃, en die bereiking van "nul lekkasie" binne 'n lewensiklus van 10 jaar. In die toekoms, met die popularisering van ultrasnelle laaitegnologie vir vastetoestandbatterye, kan die koelmiddeltemperatuur 150 °C oorskry, en seëlmateriale sal ontwikkel na keramiekvesel/FFKM-komposiete. Xiaomi se opbou op die gebied van slim monitering kan sy tegniese grag word vir die definisie van die volgende generasie seëlstandaarde.
Plasingstyd: 3 Junie 2025