مكثفات البوليمر هي تقنية مثيرة للاهتمام لتطبيقات الجهد الكهربائي العالي بسبب قدرتها على الإصلاح الذاتي وتلاشي فشل الدائرة المفتوحة.
أهمية تطوير غشاء المكثف العازل بدرجة حرارة عالية
في أسواق السيارات والإلكترونيات؛ تعد طبيعة الإصلاح الذاتي هذه ضرورية، وذلك لأن الفشل الكارثي ، وهو الفشل الذي يؤدي إلى ماس كهربائي يمكن أن يزيد من خطر نشوب حريق أو انفجار، كما أنه من المعروف أن المكثفات الخزفية بها مشاكل في التقصير أثناء الفشل وكذلك الصدمة الحرارية.
كما تم تحديد المكثفات الإلكتروليتية الفعالة من حيث التكلفة مع كثافة الطاقة الجيدة، ولأول مرة للاستخدام في تطبيقات العاكس، ولكن لها أيضاً وضع عطل كارثي، كذلك مادة البولي بروبيلين ثنائية المحور (BOPP) هي الخيار المفضل لتطبيقات السيارات نظراً لخصائصها العازلة الممتازة وقدرتها على الإصلاح الذاتي وسهولة التصنيع وقوة الانهيار العالية.
وعند فشل عازل بلاستيكي أثناء الانهيار؛ فإن المكثف المصنوع من بوليمر بنسبة عالية [C / (O + H)] سيرسب الجرافيت على سطح المقاصة، وبالتالي فمن المستحسن تقليل هذه النسبة، كما ينشئ الجرافيت المترسب جسوراً موصلة على سطح المنطقة التي تم تطهيرها والتي تمكن من تشكيل قصور كهربائي من المنطقة المعطلة سابقاً.
وبالتالي وبدلاً من الانحلال البطيء في السعة بمرور الوقت أثناء أحداث الإصلاح الذاتي حيث يتم تقليل المساحة الفعالة؛ يحدث قصر كهربائي ويقل العمر التشغيلي للمكثف بشكل كبير، كما يعتبر هذا الأمر ذا أهمية كبيرة لمصنعي المكثفات حيث من المتوقع عموماً أن يكون للعديد من تطبيقات مكثفات التيار المستمر عمر تشغيلي لآلاف الساعات.
كما أن الطريقة المفضلة لتحليل أداء الإصلاح الذاتي هي من خلال قياس مقاومة العزل لمكثف الجرح، وهي مقاومة العزل (IR) كذلك هي المقاومة التي يخلقها المكثف العازل بين جهد الكهربائي، كما أن كل عازل كهربائي يتسرب، مما يعني أن كمية صغيرة من التيار سوف تتدفق بين فرق الجهد هذا عند تطبيق الجهد.
