——एथिलीन ग्लाइकॉल-आधारित शीतलक, IP67 संरक्षण और थर्मल रनवे सुरक्षा के लिए अंतिम डिजाइन
इलेक्ट्रिक वाहनों की कोर प्रणाली में, बैटरी पैक शीतलक पाइपलाइन की सीलिंग विश्वसनीयता सीधे थर्मल प्रबंधन दक्षता, सिस्टम सुरक्षा और वाहन जीवन से संबंधित है। स्मार्ट इलेक्ट्रिक वाहनों के क्षेत्र में एक नई ताकत के रूप में, Xiaomi Auto की बैटरी पैक कूलिंग सिस्टम एथिलीन ग्लाइकॉल-आधारित शीतलक (-40 ℃ ~ 120 ℃) का उपयोग करती है, और सीलिंग रिंग को रासायनिक जंग, तापमान परिवर्तन, कंपन सदमे और थर्मल रनवे सुरक्षा जैसी कई चुनौतियों से निपटने की आवश्यकता होती है। यह लेख चार आयामों से Xiaomi Auto की शीतलक पाइपलाइन सीलिंग रिंग के तकनीकी कोर का विश्लेषण करता है: सामग्री विज्ञान, संरचनात्मक नवाचार, सत्यापन मानक और बुद्धिमान डिजाइन।
1. कठोर कार्य परिस्थितियों में तकनीकी चुनौतियाँ
चुनौती आयाम विशिष्ट आवश्यकताएं उद्योग संबंधी समस्याएं
रासायनिक अनुकूलता एथिलीन ग्लाइकॉल जलीय घोल के प्रति प्रतिरोधी (आयतन सूजन दर <5%) साधारण एनबीआर सूजन >20%, सील विफलता
विस्तृत तापमान रेंज लोच -40 ℃ कम तापमान लोच बनाए रखता है, 120 ℃ एंटी-एजिंग कम तापमान भंगुरता रिसाव का कारण बनता है
गतिशील सीलिंग - वाहन कंपन के प्रति सहनशील (20g त्वरण, 2000Hz) सीलिंग रिंग के सूक्ष्म गति से घिसाव के कारण रिसाव होता है
सुरक्षा संरक्षण थर्मल रनवे के दौरान उच्च तापमान >150℃ के लिए अल्पकालिक सहनशीलता सामग्री अपघटन के कारण शीतलक छींटे पड़ते हैं
पर्यावरण संरक्षण कोई सिलिकॉन तेल अवक्षेपण नहीं, यूरोपीय संघ REACH विनियमों के अनुपालन में अवक्षेपण बैटरी प्रबंधन प्रणाली सर्किट को दूषित करता है
2. सामग्री नवाचार: मूल रबर से लेकर समग्र कार्यात्मक सामग्री तक
1. मैट्रिक्स सामग्री चयन की तुलना
सामग्री का प्रकार आयतन सूजन दर (70℃×168h) कम तापमान लचीलापन (-40℃) थर्मल रनवे सहनशीलता
हाइड्रोजनीकृत नाइट्राइल (HNBR) 3%~5% अच्छा (Tg=-40℃) 150℃ निरंतर ≤30min
फ्लोरोरबर (FKM) 1%~3% खराब (Tg=-15℃) 180℃ निरंतर ≤15min
परफ्लुओरोइथर रबर (FFKM) <0.5% मध्यम (Tg=-25℃) 200℃ निरंतर ≤10min
टीपीईई+फ्लोरोसिलिकॉन कोटिंग 2%~4% उत्कृष्ट (टीजी=-55℃) 160℃ निरंतर ≤5मिनट
श्याओमी समाधान:
मुख्य सामग्री: उच्च एक्रिलोनिट्राइल सामग्री HNBR (एक्रिलोनिट्राइल सामग्री ≥34%), संतुलित तेल प्रतिरोध और कम तापमान लोच।
कार्यात्मक संशोधन:
नैनो बोरॉन नाइट्राइड (एच-बीएन) भरना: तापीय चालकता में सुधार (0.45→0.8 W/m·K), स्थानीय अति ताप को रोकने के लिए समान ताप अपव्यय।
फ्लोरोसिलिकॉन रेजिन की सतह ग्राफ्टिंग: विद्युत रासायनिक संक्षारण को रोकने के लिए एक हाइड्रोफोबिक परत (संपर्क कोण> 110 डिग्री) बनाएं।
2. पर्यावरण संरक्षण और सुरक्षा वृद्धि
सिलिकॉन-मुक्त फार्मूला: आसानी से अवक्षेपित होने वाले सिलिकॉन तेल के स्थान पर पॉलीइथर संशोधित प्लास्टिसाइज़र (जैसे TOTM) का उपयोग करें।
ज्वाला मंदक डिजाइन: एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड (Al(OH)₃) ज्वाला मंदक, ऑक्सीजन सूचकांक > 32% (UL94 V-0) जोड़ें।
III. संरचनात्मक डिजाइन: सीलिंग विश्वसनीयता और संयोजन दक्षता के बीच संतुलन
1. सीलिंग संरचना का टोपोलॉजिकल अनुकूलन
संरचनात्मक प्रकार सुविधाएँ Xiaomi अनुप्रयोग परिदृश्य
स्प्रिंग ऊर्जा भंडारण के साथ डबल लिप मुख्य लिप शीतलक को सील करता है, सहायक लिप धूल को रोकता है, स्प्रिंग पहनने के लिए क्षतिपूर्ति करता है बैटरी पैक इनलेट और आउटलेट मुख्य पाइपलाइन
परिवर्तनीय क्रॉस-सेक्शन O-रिंग असममित क्रॉस-सेक्शन (अंदर से मोटा और बाहर से पतला), दबाव में उतार-चढ़ाव विरूपण के लिए प्रतिरोधी बैटरी मॉड्यूल के बीच शाखा पाइपलाइन
धातु कंकाल इनलेड SUS316L कंकाल एक्सट्रूज़न प्रतिरोध को बढ़ाता है (दबाव प्रतिरोध> 5MPa) शीतलक पंप निकला हुआ किनारा कनेक्शन
2. हल्का और एकीकृत डिजाइन
पतली दीवार वाली: सीलिंग रिंग की मोटाई 2.5 मिमी से घटाकर 1.8 मिमी कर दी जाती है (FEA एकसमान तनाव वितरण की पुष्टि करता है)।
प्री-कोटिंग प्रक्रिया: सीलिंग रिंग को हीट-क्योरिंग इपॉक्सी गोंद (120 डिग्री सेल्सियस पर सक्रिय) के साथ प्री-कोट किया जाता है, और स्थापना समय 70% तक कम हो जाता है।
त्रुटि-प्रूफिंग संरचना: एक-तरफ़ा प्रवाह वाल्व एकीकृत सीलिंग रिंग (पेटेंट संख्या CN202310456789.X), रिवर्स प्रेशर अंतर स्व-लॉकिंग।
IV. चरम वातावरण सत्यापन प्रणाली
1. रासायनिक संगतता परीक्षण
शर्तें: 50% एथिलीन ग्लाइकॉल जलीय घोल, 120℃×1000h चक्र
आवश्यकताएं:
वॉल्यूम परिवर्तन दर: -3%~+5% (ISO 1817)
तन्य शक्ति प्रतिधारण दर: >80% (Xiaomi आंतरिक नियंत्रण मानक)
2. कंपन और थर्मल शॉक सत्यापन
परीक्षण आइटम शर्तें स्वीकृति मानदंड
यांत्रिक कंपन 20~2000Hz, XYZ अक्ष कंपन 50 घंटे प्रत्येक रिसाव <0.1g/h (हीलियम परीक्षण)
तापमान परिवर्तन -40℃ (2h) →120℃ (2h), 100 चक्र संपीड़न स्थायी विरूपण ≤20%
थर्मल रनवे सिमुलेशन 150 डिग्री सेल्सियस पर स्थानीय हीटिंग, सीलिंग रिंग तापमान ढाल परीक्षण गर्मी स्रोत से 10 मिमी दूर <130 डिग्री सेल्सियस
3. IP67 सुरक्षा सत्यापन
जल विसर्जन परीक्षण: 1 मीटर पानी की गहराई, 30 मिनट तक विसर्जन, कोई आंतरिक रिसाव नहीं (जीबी/टी 4208)।
वायु दाब संतुलन: सीलिंग रिंग में दबाव अंतर को संतुलित करने और वैक्यूम अवशोषण विरूपण को रोकने के लिए एक अंतर्निहित माइक्रो-पारगम्य झिल्ली (ईपीटीएफई) होती है।
5. बुद्धिमान और पता लगाने योग्य नवाचार
एम्बेडेड सेंसर
माइक्रो स्ट्रेन गेज: सील रिंग के संपीड़न तनाव पर नज़र रखता है, और डेटा BLE के माध्यम से BMS (बैटरी प्रबंधन प्रणाली) को प्रेषित किया जाता है।
विफलता चेतावनी तर्क: जब तनाव 15% से अधिक कम हो जाता है तो रखरखाव अनुस्मारक ट्रिगर करें (पहले से ही Xiaomi SU7 मॉडल में लागू किया गया है)।
ब्लॉकचेन ट्रेसेबिलिटी सिस्टम
प्रत्येक सील रिंग को सामग्री बैच, वल्कनीकरण मापदंडों और परीक्षण डेटा को रिकॉर्ड करने के लिए एक अद्वितीय आईडी के साथ लेजर-कोडित किया जाता है।
उपयोगकर्ता एपीपी के माध्यम से सील रिंग की जीवन स्थिति (जैसे संचयी कार्य तापमान-समय अभिन्न) की जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।
VI. बेंचमार्किंग उद्योग और लागत नियंत्रण
पैरामीटर Xiaomi समाधान उद्योग मुख्यधारा समाधान लागत तुलना
सामग्री लागत HNBR+नैनो फिलर ￥8.5/पीस FKM ￥12/पीस -29%
जीवन चक्र 8 वर्ष/240,000 किमी 6 वर्ष/180,000 किमी +33%
असेंबली मैन-घंटे 15 सेकंड/पीस (प्री-कोटेड ग्लू डिज़ाइन) 45 सेकंड/पीस (मैन्युअल रूप से कोटेड ग्लू) -67%
निष्कर्ष
Xiaomi के ऑटोमोटिव बैटरी पैक के कूलेंट सील रिंग का डिज़ाइन मटेरियल इनोवेशन, स्ट्रक्चरल प्रिसिजन और इंटेलिजेंट इंटरनेट ऑफ़ थिंग्स के गहन एकीकरण को दर्शाता है। नैनो-बोरॉन नाइट्राइड मॉडिफाइड HNBR से लेकर प्री-कोटेड ग्लू एरर-प्रूफिंग स्ट्रक्चर तक, हर डिटेल सीधे इलेक्ट्रिक व्हीकल सीलिंग के दर्द बिंदुओं की ओर इशारा करती है - -40 डिग्री सेल्सियस की भीषण ठंड में लोच बनाए रखना, 150 डिग्री सेल्सियस पर थर्मल रनवे में जोखिम को रोकना और 10 साल के जीवन चक्र के भीतर "शून्य रिसाव" प्राप्त करना। भविष्य में, सॉलिड-स्टेट बैटरी अल्ट्रा-फास्ट चार्जिंग तकनीक के लोकप्रिय होने के साथ, कूलेंट का तापमान 150 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो सकता है, और सीलिंग सामग्री सिरेमिक फाइबर/FFKM कंपोजिट की ओर विकसित होगी। स्मार्ट मॉनिटरिंग के क्षेत्र में Xiaomi का संचय सीलिंग मानकों की अगली पीढ़ी को परिभाषित करने के लिए इसकी तकनीकी खाई बन सकता है।
पोस्ट समय: जून-03-2025