超强的散热、隔热设计也是小米电池技术的一大亮点。双大面强冷却方案，确保电芯两大面都有散热板，冷却面积达到了7.8m²，实现行业4倍平均水平的冷却效果。电芯侧面采用共计165片的气凝胶隔热材料，可抵抗1000°C高温，让电池的隔热性能再上新高。
电池管理方面，小米汽车搭载了ASIL-D安全等级的全栈自研电池管理系统，具备3重独立热失控冗余监控和报警策略，以及“全天候”精确预警功能。电池云安全技术的应用，能够实时采集数据并通过专网加密云端进行分析和预警，在必要时实现4ms内主动断电。每一块电池包都需要经过严苛的电池安全检测，包括1050+项安全测试验证和96倍国际耐久测试时长，确保电池的可靠性。
小米凭借自研9100t超级大压铸技术——Xiaomi HyperCasting，成为国内唯一一家同时自主研发“大压铸设备集群”和“压铸材料”的汽车厂商。
设备创新方面，该集群设备占地面积840m²，总重量1050t，相当于两个篮球场之大，锁模力达到9100t。小米自研视觉大模型质量判定系统，可在2秒内完成检测。该技术的运用，使得小米汽车的后地板实现了72个零件合一，焊点减少840个，整体重量减轻17%，且生产工时大幅减少45%。
材料研发方面，小米自研高强高韧免热处理环保压铸材料“泰坦合金”。通过自研的“多元材料性能AI仿真系统”，小米从1016万种配方中，精选出最优的合金配方，确保强度、韧性和稳定性的完美结合。值得一提的是，“泰坦合金”中含30%循环铝，使每个零件碳减排352.53Kg，峰值产能相当于每年多种植488万棵树。
除技术与材料的创新，小米汽车克服传统大压铸弊端，采用三段式可维修设计：“一体压铸后地板 + 中高速溃缩区 + 低速溃缩区”。中低速碰撞中，无需更换大压铸件；而在高速碰撞中，这一设计能满足90km/h的后碰标准。