——Ang pinakahuling disenyo para sa ethylene glycol-based na coolant, proteksyon ng IP67 at kaligtasan ng thermal runaway
Sa pangunahing sistema ng mga de-koryenteng sasakyan, ang pagiging maaasahan ng sealing ng battery pack coolant pipeline ay direktang nauugnay sa kahusayan sa pamamahala ng thermal, kaligtasan ng system at buhay ng sasakyan. Bilang bagong puwersa sa larangan ng matatalinong sasakyang de-kuryente, ang sistema ng paglamig ng pack ng baterya ng Xiaomi Auto ay gumagamit ng ethylene glycol-based coolant (-40 ℃~120 ℃), at kailangang harapin ng sealing ring ang maraming hamon gaya ng chemical corrosion, pagbabago ng temperatura, vibration shock at thermal runaway protection. Sinusuri ng artikulong ito ang teknikal na core ng coolant pipeline sealing ring ng Xiaomi Auto mula sa apat na dimensyon: agham ng materyal, pagbabago sa istruktura, mga pamantayan sa pag-verify at matalinong disenyo.
1. Mga teknikal na hamon sa ilalim ng malupit na kondisyon sa pagtatrabaho
Mga dimensyon ng hamon Mga partikular na kinakailangan Mga punto ng sakit sa industriya
Compatibility ng kemikal Lumalaban sa ethylene glycol aqueous solution (volume swelling rate <5%) Ordinary NBR swelling >20%, seal failure
Malawak na hanay ng temperatura elasticity -40 ℃ ang mababang temperatura ay nagpapanatili ng elasticity, 120 ℃ anti-aging Ang mababang temperatura embrittlement ay nagdudulot ng pagtagas
Dynamic na sealing Mapagparaya sa vibration ng sasakyan (20g acceleration, 2000Hz) Ang micro-motion wear ng sealing ring ay nagdudulot ng leakage
Proteksyon sa kaligtasan Ang panandaliang pagpapaubaya sa mataas na temperatura >150 ℃ sa panahon ng thermal runaway Ang pagkabulok ng materyal ay nagdudulot ng pag-splash ng coolant
Proteksyon sa kapaligiran Walang silicone oil precipitation, alinsunod sa mga regulasyon ng EU REACH Ang mga precipitates ay nakakahawa sa circuit management system ng baterya
2. Materyal na pagbabago: mula sa pangunahing goma hanggang sa pinagsama-samang mga functional na materyales
1. Paghahambing ng pagpili ng materyal na matrix
Uri ng materyal Dami ng pamamaga ng volume (70℃×168h) Mababang temperatura na resilience (-40℃) Pagpapahintulot sa thermal runaway
Hydrogenated nitrile (HNBR) 3%~5% Maganda (Tg=-40℃) 150℃ tuloy-tuloy ≤30min
Fluororubber (FKM) 1%~3% Mahina (Tg=-15℃) 180℃ tuloy-tuloy ≤15min
Perfluoroether rubber (FFKM) ＜0.5% Katamtaman (Tg=-25℃) 200℃ tuloy-tuloy ≤10min
TPEE+fluorosilicone coating 2%~4% Mahusay (Tg=-55℃) 160℃ tuloy-tuloy ≤5min
Solusyon ng Xiaomi:
Pangunahing materyal: mataas na acrylonitrile content HNBR (acrylonitrile content ≥34%), balanseng oil resistance at mababang temperature elasticity.
Functional na pagbabago:
Nano boron nitride (h-BN) filling: pagbutihin ang thermal conductivity (0.45→0.8 W/m·K), pare-parehong pag-aalis ng init upang maiwasan ang lokal na overheating.
Surface grafting ng fluorosilicone resin: bumuo ng hydrophobic layer (contact angle>110°) upang maiwasan ang electrochemical corrosion.
2. Proteksyon sa kapaligiran at pagpapahusay ng kaligtasan
Silicon-free na formula: Gumamit ng polyether modified plasticizer (tulad ng TOTM) upang palitan ang madaling ma-precipitate na silicone oil.
Disenyo ng flame retardant: Magdagdag ng aluminum hydroxide (Al(OH)₃) flame retardant, oxygen index > 32% (UL94 V-0).
III. Disenyo ng istruktura: balanse sa pagitan ng pagiging maaasahan ng sealing at kahusayan ng pagpupulong
1. Topological optimization ng sealing structure
Structural type Mga Tampok Xiaomi application scenario
Dobleng labi na may imbakan ng enerhiya ng tagsibol Pangunahing lip seal na coolant, ang auxiliary na labi ay pumipigil sa alikabok, binabayaran ng tagsibol ang pagkasuot ng Battery pack inlet at outlet main pipeline
Variable cross-section O-ring Asymmetric cross-section (makapal sa loob at manipis sa labas), lumalaban sa pressure fluctuation deformation Branch pipeline sa pagitan ng mga module ng baterya
Ang metal skeleton inlaid na SUS316L skeleton ay nagpapataas ng extrusion resistance (pressure resistance > 5MPa) Coolant pump flange connection
2. Magaan at pinagsama-samang disenyo
Manipis na pader: Ang kapal ng sealing ring ay nababawasan mula 2.5mm hanggang 1.8mm (pina-verify ng FEA ang pare-parehong pamamahagi ng stress).
Proseso ng pre-coating: Ang sealing ring ay pre-coated na may heat-curing epoxy glue (na-activate sa 120 ℃), at ang oras ng pag-install ay pinaikli ng 70%.
Error-proofing structure: One-way flow valve integrated sealing ring (patent number CN202310456789.X), reverse pressure difference self-locking.
IV. Extreme environment verification system
1. Pagsubok sa pagiging tugma ng kemikal
Kundisyon: 50% ethylene glycol aqueous solution, 120℃×1000h cycle
Mga kinakailangan:
Rate ng pagbabago ng volume: -3%~+5% (ISO 1817)
Rate ng pagpapanatili ng lakas ng tensile: >80% (Pamantayang panloob na kontrol ng Xiaomi)
2. Pag-verify ng vibration at thermal shock
Mga item sa pagsubok Mga Kondisyon Pamantayan sa pagtanggap
Mechanical vibration 20~2000Hz, XYZ axis vibration para sa 50 oras bawat Leakage <0.1g/h (helium test)
Pagpapalit-palit ng temperatura -40℃ (2h) →120℃ (2h), 100 cycle Permanenteng pagpapapangit ng compression ≤20%
Thermal runaway simulation Lokal na pag-init sa 150℃, sealing ring temperature gradient test 10mm ang layo mula sa pinagmumulan ng init <130℃
3. Pag-verify ng proteksyon ng IP67
Pagsubok sa paglulubog sa tubig: 1m na lalim ng tubig, paglulubog sa loob ng 30 minuto, walang panloob na pagtagas (GB/T 4208).
Balanse ng presyon ng hangin: Ang sealing ring ay may built-in na micro-permeable membrane (ePTFE) upang balansehin ang pagkakaiba ng presyon at maiwasan ang vacuum adsorption deformation.
5. Intelligent at traceability innovation
Naka-embed na sensor
Micro strain gauge: sinusubaybayan ang compression stress ng seal ring, at ang data ay ipinapadala sa BMS (baterya management system) sa pamamagitan ng BLE.
Logic ng babala ng pagkabigo: mag-trigger ng paalala sa pagpapanatili kapag bumaba ang stress ng >15% (nailapat na sa modelo ng Xiaomi SU7).
Blockchain traceability system
Ang bawat seal ring ay laser-coded na may natatanging ID upang i-record ang batch ng materyal, mga parameter ng bulkanisasyon, at data ng pagsubok.
Maaaring i-query ng mga user ang katayuan ng buhay ng seal ring sa pamamagitan ng APP (tulad ng pinagsama-samang temperatura-oras na integral sa pagtatrabaho).
VI. Industriya ng Benchmarking at Kontrol sa Gastos
Mga Parameter Xiaomi Solution Industry Mainstream Solution Paghahambing ng Gastos
Halaga ng Materyal HNBR+Nano Filler ￥8.5/piraso FKM ￥12/piraso -29%
Life Cycle 8 taon/240,000 km 6 taon/180,000 km +33%
Assembly Man-hours 15 segundo/piraso (pre-coated glue design) 45 seconds/piece (manual coated glue) -67%
Konklusyon
Ang disenyo ng coolant seal ring ng automotive battery pack ng Xiaomi ay sumasalamin sa malalim na integrasyon ng materyal na pagbabago, katumpakan ng istruktura at matalinong Internet of Things. Mula sa nano-boron nitride na binagong HNBR hanggang sa pre-coated na glue na error-proofing structure, ang bawat detalye ay direktang tumuturo sa mga pain point ng electric vehicle sealing - pinapanatili ang elasticity sa matinding lamig na -40 ℃, hinaharangan ang mga panganib sa thermal runaway sa 150 ℃, at pagkamit ng "zero leakage" sa loob ng 10 taong ikot ng buhay. Sa hinaharap, sa pagpapasikat ng ultra-fast charging na teknolohiya ng solid-state na baterya, ang temperatura ng coolant ay maaaring lumampas sa 150°C, at ang mga materyales sa sealing ay mag-evolve patungo sa ceramic fiber/FFKM composites. Ang akumulasyon ng Xiaomi sa larangan ng matalinong pagsubaybay ay maaaring maging teknikal na moat nito para sa pagtukoy sa susunod na henerasyon ng mga pamantayan ng sealing.
Oras ng post: Hun-03-2025