Lợi ích lớn nhất của tụ điện màng kim loại hữu cơ là chúng có khả năng tự phục hồi, điều này khiến những tụ điện này trở thành một trong những tụ điện phát triển nhanh nhất hiện nay.

Có hai cơ chế khác nhau để tự phục hồi của tụ điện màng kim loại: một là tự phục hồi phóng điện;cái còn lại là tự phục hồi bằng điện hóa.Hiện tượng trước xảy ra ở điện áp cao hơn nên còn được gọi là khả năng tự phục hồi ở điện áp cao;bởi vì hiện tượng sau cũng xảy ra ở điện áp rất thấp nên nó thường được gọi là khả năng tự phục hồi ở điện áp thấp.

Xả tự chữa bệnh

Để minh họa cơ chế tự phục hồi của sự phóng điện, giả sử rằng có một khuyết tật trong màng hữu cơ giữa hai điện cực kim loại có điện trở R. Tùy thuộc vào bản chất của khuyết tật, nó có thể là khuyết tật kim loại, chất bán dẫn hoặc chất lượng kém. khiếm khuyết cách điện.Rõ ràng, khi khiếm khuyết là một trong những khiếm khuyết trước đó, tụ điện sẽ tự phóng điện ở điện áp thấp.Chỉ trong trường hợp sau, cái gọi là phóng điện điện áp cao mới tự lành.

Quá trình tự phục hồi phóng điện là ngay sau khi đặt điện áp V vào tụ điện màng kim loại, một dòng điện ôm I=V/R đi qua khuyết tật.Do đó, mật độ dòng điện J=V/Rπr2 chạy qua điện cực được kim loại hóa, tức là vùng càng gần khuyết tật (r càng nhỏ) và mật độ dòng điện của nó ở trong điện cực được kim loại hóa càng cao.Do nhiệt Joule gây ra bởi sự tiêu thụ điện năng bị hỏng W=(V2/R)r, điện trở R của khuyết tật bán dẫn hoặc cách điện giảm theo cấp số nhân.Do đó, dòng điện I và mức tiêu thụ điện W tăng nhanh, kết quả là mật độ dòng điện J1= J=V/πr12 tăng mạnh ở vùng mà điện cực kim loại hóa rất gần với khuyết tật và nhiệt Joule của nó có thể làm nóng chảy kim loại hóa. lớp trong khu vực, làm cho hồ quang giữa các điện cực bay tới đây.Hồ quang nhanh chóng bay hơi và ném đi kim loại nóng chảy, tạo thành vùng cách ly cách nhiệt không có lớp kim loại.Vòng cung bị dập tắt và đạt được khả năng tự phục hồi.

Do nhiệt Joule và hồ quang được tạo ra trong quá trình tự phục hồi phóng điện, chất điện môi xung quanh khuyết tật và vùng cách ly cách điện của bề mặt điện môi chắc chắn bị hư hỏng do hư hỏng nhiệt và điện, do đó phân hủy hóa học, khí hóa và cacbon hóa, và thậm chí hư hỏng cơ học xảy ra.

Từ những điều trên, để đạt được khả năng tự phục hồi phóng điện hoàn hảo, cần phải đảm bảo môi trường cục bộ phù hợp xung quanh khuyết tật, do đó, thiết kế của tụ điện màng hữu cơ kim loại cần phải được tối ưu hóa để đạt được môi trường xung quanh hợp lý. khuyết tật, độ dày phù hợp của lớp kim loại hóa, môi trường kín, điện áp và công suất lõi phù hợp.Cái gọi là khả năng tự phục hồi phóng điện hoàn hảo là: thời gian tự phục hồi rất ngắn, năng lượng tự phục hồi nhỏ, khả năng cách ly khuyết tật tuyệt vời, không làm hỏng chất điện môi xung quanh.Để đạt được khả năng tự phục hồi tốt, các phân tử của màng hữu cơ phải chứa tỷ lệ nguyên tử carbon và hydro thấp và một lượng oxy vừa phải, để khi sự phân hủy của các phân tử màng xảy ra trong quá trình phóng điện tự phục hồi, không cacbon được tạo ra và không xảy ra sự lắng đọng cacbon để tránh hình thành các đường dẫn điện mới mà thay vào đó, CO2, CO, CH4, C2H2 và các loại khí khác được tạo ra để dập tắt hồ quang khi lượng khí tăng mạnh.
Để đảm bảo môi trường xung quanh khuyết tật không bị hư hại khi tự phục hồi, năng lượng tự phục hồi không được quá lớn nhưng cũng không quá nhỏ để loại bỏ lớp kim loại hóa xung quanh khuyết tật, hình thành lớp cách nhiệt. (điện trở cao), khiếm khuyết sẽ được cách ly để đạt được khả năng tự phục hồi.Rõ ràng, năng lượng tự phục hồi cần thiết có liên quan chặt chẽ đến kim loại của lớp kim loại hóa, độ dày và môi trường.Do đó, để giảm năng lượng tự phục hồi và đạt được khả năng tự phục hồi tốt, việc kim loại hóa màng hữu cơ với kim loại có điểm nóng chảy thấp được thực hiện. Ngoài ra, lớp kim loại hóa không được dày và mỏng không đều nhau, đặc biệt là để tránh trầy xước, nếu không , khu vực cách ly cách nhiệt sẽ trở nên giống như cành cây và không đạt được khả năng tự phục hồi tốt.Tụ CRE đều sử dụng màng thông thường, đồng thời quản lý kiểm tra nguyên liệu đầu vào nghiêm ngặt, chặn màng lỗi ngay tại cửa nên chất lượng màng tụ được đảm bảo tuyệt đối.

Ngoài khả năng tự phục hồi bằng phóng điện, còn có một khả năng khác đó là khả năng tự phục hồi bằng điện hóa.Hãy cùng thảo luận về cơ chế này trong bài viết tiếp theo.