用于电器的不可逆的先断连或断开后续接设备的制作方法

本发明涉及先断连或断开后续接设备领域，更具体地，涉及用于将电器与电极对电气断开以及用于将电极连接到诸如替代设备或旁路之类的另一功能的先断连或断开后续接设备领域。在各具体实施例中，要被断开的电器可以是例如电池单元或光源。

发明背景

针对更绿色环境的运动与对于能量存储的更大需求相联系。无论是在交通工具中还是在家中的应用，电池组提供了一个良好的解决方案。大规模部署于消费者需要一定程度的安全预防措施和可靠性。大规模制造要求这些措施的最小成本。

电池组或多单元电池套件包括预定数量的电池单元。这些单元可被串联、并联、或串并联组合地连接。这一组合取决于所需的电压、电流以及电池类型。取决于应用，可使用单元级别的安全系统。安全系统的示例是电压监视、电荷平衡等。

电池组的部署将使其老化。老化速度取决于已应用的循环、环境、模块构造以及单元本身。因此，电池组中的相同单元可能不同程度地老化。老化通常导致容量的损失以及更高的电阻。老化的效果因而在于老化的单元与新状态时相比将更快地达到更高或更低的电压。不带有平衡的老化的电池组因而包括具有不同单元电压的单元。当老化更多时，差异将变得更为明显。由于老化导致的不断增大的内部电阻还具有工作温度将上升的效果，这导致老化的加速。

包括多个单个单元的电池组以其总点压和电流输出以及其它属性来表征。通常，各单元串联连接以获取整个套件上的最高可能电压。这一电压是当单个单元被串联连接时单个单元的电压的总和。不幸的是，在由串联连接的相同单元组成的套件中，整个套件是一个链条，当其没有被互连时该链条停止工作。因此，多单元电池套件的总的性能由最弱的单元的性能所决定。这意味着当一个单元故障之际，整个套件的性能故障。如果电池单元被并联连接，一个单元的故障具有较小的作用。

此外，出于安全考虑，每个单元必须受最大和最小电压限制。这可通过监视单个单元电压、并在任何一个单元抵达预定的最大或最小限制时停止电池组的充电或放电来实现。在时间上的特定时刻，特定单元可能成为这类对于整个电池组的限制，因此合适的方法是去除这一单元。

针对上述问题的解决方案将是从电池组中移除有缺陷的单元。然而，由于例如不允许移除单个单元以及移动剩余单元的组的构造的缘故，这通常是不容易的。这些缺陷导致整个电池组被抛弃。

另一种解决方案是引入像连接到单元的开关之类的器件。这类开关可实现对有缺陷的单元的旁路。现有开关解决方案中的大部分是大型的、昂贵的或者在电流方面受限的。

US 5438173描述了一种特别为航天应用设计的单元旁路开关。单元旁路开关可感测电池单元故障并且自动打开故障单元周围的替代路径，从而旁路该故障并且允许电池系统的剩余部分继续其工作。该单元旁路开关包括两个电子机械致动器套件，它们被安装在保持器的顶端上以分别操作两个活塞。每一个电子机械致动器套件包括两个线轴半件，这两个线轴半件由束缚线的紧密缠绕而保持在一起，该束缚线终止于连接该电子机械致动器的两个电气端子的桥接线中。凭借束缚线缠绕，每一个线轴能够约束弹簧承载的活塞。然而，当足够的电流传输通过端子和桥接线时，桥接线会发热并在所施加的张力负载下断裂。这导致束缚线解缠绕、分开线轴半件并且释放活塞。4

US 6249063公开了一种易碎的致动器和开关，该开关通过在通过可熔断链路的电流超过预定值时开关电路来将电池中有缺陷的单元隔离。有缺陷的单元的高阻抗导致电池的电流的大部分流过该可熔断链路。当高电流导致可熔断链路的张力断裂时，致动器释放弹簧承载的活塞。耦合到预承载的弹簧的电触点被移位一预定距离，从而导致触点移动成与电气端子接触或不接触。致动器包括由束缚线保持在一起的两个配对的部件，束缚线进而由可熔断链路保持在原位。当由于过度的电流导致熔丝熔断、张力失效或者其他方式的触发，束缚线放松并允许两个致动器部件分开。这一分开进而准许弹簧承载的活塞前进，从而触发开关动作。致动器包含绝缘体部分上而不是配对部件中的一个上的可熔断链路，使得连接线不会机械地干扰配对部件的分开。

US 5438173和US 6249063要求在弹簧的动作下移动部件。这些设备相当庞大并且依赖于移动部件能够自由移动，甚至是在被交付使用之后一段长的时间。诸如腐蚀或生锈之类的老化效果可能阻止设备正常工作，尤其是当在室外使用时。

GB 2375223A公开了一种用于通过可控制和可开关的旁路设备来将单元电池与套件电隔离的系统。与电极对电接触的该旁路设备没有被详细讨论，并且该旁路设备可以是电磁中继器、半导体设备或可熔断设备以使得单元电池短路。在激活时，在电极对上创建了一个旁路而不电气断开该电极对。事实上，该电极对被短路。可熔断设备将要被隔离的单元短路是不安全的，因为这一单元可能容易和快速地放电，导致对可开关设备以及连接到单元电池套件的设备的损坏、过热或者甚至起火。在GB 2375223A中提到了在短路该单元之前的附加放电系统，但是没有讨论。使用这一放电系统的缺点是在可开始短路该单元之前对单元放电所花费的时间。在该时间期间，损坏、过热或起火可能已经发生。

发明概述

本发明的实施例的一个目的在于提供一种用于电气地断开第一连接(诸如将特定的电器与多个器具断开)并且可选地形成第二连接(诸如用于连接替代设备或旁路或提供不止一个功能)的替代装置。

上述目的通过根据本发明的各实施例的设备和方法来实现。

本发明提供例如一种用于通过断开多个电极之间的至少一个第一连接来断开第一电器并形成第二连接的断开设备，所述设备包括位于所述多个电极的各电极之间的电隔离保持器，所述保持器包括可与所述多个电极断开从而在重力下断开所述至少一个第一连接的导电物质，这将移动部件的数量减少到较低水平，使得设计变得经济和可靠。

所述导电物质优选地被适配用于与在所述电隔离保持器的一部分中的多个电极形成电接触以在所述第一电器被连接时形成所述至少一个第一连接，并在所述至少一个第一连接被断开时形成与所述电隔离保持器的另一部分中的至少一个第二连接的电接触。

所述多个电极可包括其间形成所述至少一个第一连接的第一和第二电极，并且所述至少一个第二连接位于第三和第四电极之间。

所述多个电极可包括其间形成所述至少一个第一连接的第一和第二电极，并且所述至少一个第二连接位于所述第二电极和第三电极之间。

所述导电物质可以是例如固体，或者所述导电物质是液体。固体可提供比液体更好的稳定性，因而更好地抵抗设备的冲击或移动。液体可提供更快速的断开和连接的优点。

如所描述的，在一些实施例中，第一连接的断开是不可逆的。这可提供不可能返回到不稳定或潜在的有害情形的确定性操作的优点。

可在所述保持器中提供屏障，所述屏障用于保持所述导电物质在断开之前与所述多个电极对的电接触。屏障可被设计成允许第一连接的熔化和断开能够取决于不同的能量等级，因而允许不同的工作速度。

例如，所述屏障可由具有在环境温度和构成所述保持器的材料的熔点之间的熔点(诸如位于47和170℃之间的熔点)的材料形成。

所述导电物质可具有被适配为容纳在所述电隔离保持器的一部分中的形状。这一形状可被调整以在工作之前改变例如工作速度、能量输入。

所述断开设备可包括用于熔化所述导电物质以允许其在重力下移位的加热元件。这一集成的设计是紧凑的。

例如，所述加热元件可以是线、杆、化学反应中的任何一种，所述加热元件能够在外部设备的激活下产生热量。

所述加热元件被放置成靠近所述第一电极对的电极中的一个，或者所述加热元件被放置成靠近所述多个电极的电极。

所述断开设备可包括用于控制所述加热元件的运作的控制器或可被设计成与所述控制器一起使用。

所述的断开设备可包括用于在所述导电物质被移位之后冷却所述导电物质的冷却元件。这可加快断开设备达到稳定状态的速度。

本发明还提供了一种用于将电器与电极对断开的方法，所述方法包括：

－激活用于产生热量的加热元件；

－熔化受来自所述加热元件的热量热影响的导电物质的一部分，或者熔化避免液体形式的所述导电物质移动的屏障，在任意一种情形下导致第一电极对的第一和/或第二电极之间的第一连接的断开；

－将所述导电物质的熔化的部分或者液体导电材料从所述保持器的一部分通过重力位移到所述保持器的另一部分，从而建立与第二电极对的第三和/或第四电极的电接触。

所述方法还可包括在所述保持器的另一部分中固化所述导电物质的熔化的部分。

除了以上给出的优点，本发明的实施例可具有以下优点的任意一个或任意组合或全部。

根据本发明的实施例的先断连或断开后续连的设备的优点在于它是低成本的。

根据本发明的实施例的先断连或断开后续连的设备的优点在于只需要有限数量的组件。

根据本发明的实施例的先断连或断开后续连的设备的优点在于它不通过弹簧工作而是在重力影响下工作。

根据本发明的实施例的先断连或断开后续连的设备的优点在于它具有高电流电位同时具有小的尺寸。

根据本发明的实施例的先断连或断开后续连的设备的优点在于避免了先断连或断开后续连的设备内部材料的腐蚀或氧化。

根据本发明的实施例的先断连或断开后续连的设备的优点在于该设备的制造成本可由于其简单设计而保持较低。

本发明的实施例的优点在于电极对之间的电连接被断开以便在可选地形成又一连接之前断开电器(先断后续)例如以连接替代器件或旁路。

本发明的具体和优选方面在所附独立权利要求和从属权利要求中阐述。来自从属权利要求的特征可适当地与独立权利要求的特征且与其他从属权利要求的特征组合，并且不只是如在权利要求中明确阐述的。

出于对本发明以及所实现的相对现有技术的优势加以总结的目的，以上描述了本发明的某些目的和优势。当然，应理解，不一定所有此类目的或优势都可根据本发明的任意特定实施例而实现。因此，例如，本领域的技术人员将认识到本发明可按实现或优化本文所教导的一个优势或一组优势的方式来具体化或执行，而不一定要同时实现本文可能教导或提出的其他目的或优势。

参考以下描述的实施例，本发明的上述和其他方法将是显而易见的和阐明的。

附图说明

现将参照附图通过示例来进一步描述本发明，其中：

图1解说了根据本发明的先断后续设备的第一实施例。

图2解说了根据本发明的先断后续设备的第二实施例。

图3和4解说了根据本发明的先断后续设备的进一步实施例。

图5和6解说了本发明的又一些实施例。

附图只是示意性的并且是非限制性的。在附图中，一些元件的尺寸可放大并且出于解说性的目的不按比例绘制。尺寸和相对尺寸并不必然对应于对本发明实践的实际修正简化。

权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

在不同的附图中，相同的附图标记指相同或相似的元件。

解说性实施例的详细描述

本发明将针对具体实施例且参考一些附图进行描述，但是本发明不限于此，而是只通过权利要求限定。

说明书和权利要求书中的术语第一、第二等等被用于区分相似元件，而不一定用于描述时间上、空间上、等级上或其它方式上的顺序。应当理解，如此使用的术语在适当的环境下是可互换的，并且本文中所描述的本发明的实施例能够以不同于本文中所描述或所解说的其他顺序操作。

应当注意，权利要求中所使用的术语“包括”不应被解释为限于此后列出的手段；它不排除其他元件或步骤。它由此应当被解释为指定存在所声明的特征、整数、如所称谓的步骤或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤或部件、或者它们的组。因此，措词“一种包括装置A和B的设备”的范围不应当被限定于仅由组件A和B构成的设备。这意味着该设备的唯一与本发明有关的组件是A和B。

贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例所描述的具体特征、结构、或者特性被包括在本发明的至少一个实施例中。由此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”在贯穿本说明书的各个地方的出现不一定都引用相同的实施例，但是可以如此。此外，在一个或多个实施例中，具体特征、结构、或者特性可以任何合适的方式组合，如根据本公开对本领域普通技术人员将是显而易见的。

类似地，应当领会在本发明的示例性实施例的描述中，出于流线型化本公开和辅助对各个发明性方面中的一个或多个发明性方面的理解的目的，本发明的各个特征有时被一起归组在单个实施例、附图、或者其描述中。然而，公开的该方法不应被解释为反映要求保护的本发明需要多于在每一项权利要求中明确叙述的特征的意图。相反，如所附权利要求反映的，发明性方面在于少于单个在前公开的实施例的所有特征。因此，详细描述之后的权利要求由此被明确地结合到该详细描述中，其中每一项权利要求本身代表本发明的单独实施例。

此外，尽管此处描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但没有其他实施例中包括的其他特征，但是不同实施例的特征的组合意图落在本发明的范围内，并且形成如本领域技术人员所理解的不同实施例。例如，在所附的权利要求书中，所要求保护的实施例中的任何实施例均可以任何组合来使用。

应当注意的是，在描述本发明的某些特征或方面时，特定术语的使用不应当用来暗示术语在本文中被重定义以受限于包括与所述术语相关联的本发明的特征或方面的任何特定特性。

本发明的上下文中的先断连或断开后续接设备是一种能够断开第一连接诸如将电器与电路断开的设备。在一些实施例中，这可在不必要求打断包括剩余器具的完整电路的情况下实现。在本发明的另一方面，可选地，作出新的(即第二)连接，例如将替代设备连接进来或者形成一个旁路来将器具隔离并恢复功能。优选地，该设备是一个先断后续设备。第一连接的断开以及第二连接的可选连接可以是不可逆的。第一连接的断开以及第二连接的可选连接可以“热”地进行，即在电流正在电路中流动时进行。

本发明的上下文中所采用的“固体材料”以及“液体材料”指的是在先断连或断开后续接设备被使用的温度以及其它环境条件下分别是固体或液体的材料。

在本文中所提供的描述中，阐述大量具体细节。然而，应当理解可在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他实例中，为了不混淆对本说明书的理解，未详细地示出熟知的电路、结构和技术。

在第一方面，本发明涉及一种用于将第一连接(例如将电器与多个电极(诸如与电极对)断连，即“断开”)电气地断开的先断连或断开后续接设备。可选地，还可形成第二连接，即“续接”，例如连入替代设备或旁路。优选地，该设备是一个先断后续设备。这样的设备被称为“单掷双刀”开关。先断连或断开后续接设备包括位于诸如电极对或多个电极之类的各电极之间的电隔离保持器，所述保持器包括导电物质，所述导电物质在工作位置时存在于电极对或多个电极的各电极之间，但是在重力下与所述电极对或多个电极断开，以便断开第一连接，例如将电器与所述电极对或与所述多个电极的各电极断开。电器可例如是电池组中的电池单元，但本发明不限于此。本发明的应用场合的其它示例(但不限于此)是超级电容存储组、诸如灯泡之类的光源、诸如扬声器之类的其它发射设备、必需被保护不发生故障的应急设备以及不可逆安全开关。例如，设备或器具可串联连接。这对于电池组是常见的。替代地，设备或器具可并联连接，诸如光源。或者，设备或器具可以是单个的器具，诸如具有投影灯泡的投影仪。

图1中解说了根据本发明的断开设备10的第一实施例。断开设备10被提供在多个电极中的各电极之间(例如在第一电极对的电极1、2之间)以供断开第一连接，例如将电器8与多个电极中的各电极(例如，第一电极对1、2)断开。断开设备10包括被布置在多个电极中的电极1、2(诸如第一电极对)之间的电隔离保持器11。保持器11包含导电物质5。当电器8被连接在多个电极1、2(例如第一电极对的电极)之间时，导电物质5提供电极对的电极1、2之间的电气路径以供正常工作。

断开设备10被适配为每当想要断开第一连接(例如将电器8与电极对的这些电极1、2断开)时就断开多个电极中的各电极(诸如第一电极对的电极1、2)之间的电气路径。根据本发明的各实施例中，电气路径的这一断开通过在重力下移开导电物质5来获得。这一断开是不可逆的，至少在不耗费巨大努力(例如重制该设备)下是不可逆的。这一断连还可以“热”地进行，即当电流正流动时进行。

电隔离保持器11可由在热方面和机械方面稳定的任何材料或材料的组合(诸如例如玻璃、陶瓷、金属、塑料或这些材料的组合)组成，诸如例如具有在内部的介电涂层的金属保持器。电隔离保持器11可具有任何合适的形状，例如立方体形或圆柱形，并且具有多个固定装置(例如凹坑或凸起)以附连和定位第一和可选地第二电极对的电极1、2、3、4并连接到加热元件9。保持器11可被密封以与外部气体隔离，例如避免对内部材料(诸如例如导电物质5)的腐蚀。

电隔离保持器11包括导电物质5，导电物质5可被纳入电隔离保持器11的一部分中，例如上部或左、右、正面或背面部分，并且与第一电极对的电极1、2接触。在图1所示的实施例中，当在电极1、2之间提供电气路径以连接这些电极1、2之间的电器8时，导电物质5存在于保持器11的上部。保持器11的空的内部(在第一和第二电极1、2进行电连接时期间其中不存在导电物质5)可以是真空的或用特定气体填充，诸如用于避免氧化和/或腐蚀或者用于避免在力量下的断开期间的火花的气体。

可选地，本发明的各实施例中，薄板12或屏障分割特征可被安装作为电隔离保持器11的用导电物质5填充的部分与电隔离保持器11的空的内部之间的接面。薄板12或屏障分割特征形成电隔离保持器11的一部分和另一部分之间的接面(例如但不限于在保持器11的上部和下部之间的接面)，以便在将电极对1、2与电器8断开之前第一使导电物质5保持与第一电极对1、2的电接触。薄板12或屏障分割特征可由具有高于断开设备10的环境温度且低于固态导电物质5情况下的熔点的熔化温度的任何材料组成。

导电物质5能够传导电流。导电物质5可以是一种固体材料，诸如例如金属，或者是一种合金，例如锑、铋、镉、铅、锡和/或铟。固定导电物质5可具有高于断开设备10的环境工作温度的熔化温度。不同的材料组合将导致合金的不同熔点。通过这种方式，合金可针对应用来调谐。例如，如果电器8是一个与光伏面板组合在一起的电缓冲器，则与如果其是一个混合动力车辆中的电池组相比，其具有不同的最大电流；因此从这一角度来看，不同地调谐导电物质5是有用的。调谐可以以下方式来执行：因最大电流和第一电极1－导电物质5－第二电极2这一组合的内部电阻而生成的热不会使导电物质5熔化。在导电物质5是一种固体材料的情况下，用导电物质5填充的部分和空的部分之间(即保持器11的上部和下部之间)的分割薄板12可以存在，但不是必需的。固体导电物质5具有比运行中的最高的预期环境温度更高的熔点。

在替代实施例中，导电物质5可以是液体材料，诸如例如水银或导电墨水。液体导电物质5具有低于断开设备10工作时的最低预期环境温度的溶点，并且可具有高于断开设备10的环境温度或最高工作温度的沸点，使得只有较低的蒸发损失风险。在导电物质5是液体的情况下，需要分割薄板12或其它屏障分割特征来将保持器11的顶部和其底部分隔开，以便于在不得不提供第一电极对的第一和第二电极1、2之间的导电路径时将导电物质5约束在顶部中。

断开设备10可包括加热元件9(例如埋在导电物质5中和/或薄板12或其它屏障分割特征中)，用于在想要将电器8与电极1、2之间断开时使导电物质5和/或薄板12或分割特征熔化，以便于允许导电物质5在重力的影响下移动(例如向下流)到保持器11的空的部分。替代地，薄板12或分割特征本身可用作为加热元件9。替代地，加热元件9可以是红外源，诸如被带至足够高的温度的线圈。

加热元件9的尺寸可取决于导电物质5和/或分割薄板12的类型和/或调谐。加热元件9优选地能够递送足够的加热功率以释放导电物质5，以便朝向保持器11的空的部分移动，例如通过熔化导电物质5和/或熔化分割薄板12。

可被用于熔化导电物质5混合和/或12或分割特征的加热元件9可以是线(线可以是例如直的、线圈状的、弯曲的)、条或薄板(可选地即薄板12本身)，加热元件9被放置在导电物质5或薄板12之中或之上。加热元件9可由能够在适当地驱动下(例如在向其施加电信号(例如电流或电压)的情况下)产生热量的任何材料组成。导电材料5可通过涂敷第二材料而变为液体，该第二材料可具有与材料5的化学反应，例如放热反应，该反应将导电材料5转换为液体，例如转换为导电液体。因此，加热元件9可以是毗邻该导电材料的第一材料的。

可选地，包括第三和第四电极3、4的第二电极对可被安装在电隔离保持器11中，例如安装在其底部，以便建立新的电接触，例如与处于电隔离保持器11的另一边部分中的被移位的导电物质5的第二连接。因此，图1的断开设备10还可以是一个断续设备，优选地是一个先断后续设备。以上关于设备10所描述的所有细节在设备10是先断后续设备时同样适用。如可从图1中看到的，如果导电物质5在重力下被从电隔离保持器11的上部移位向其底部，则第一电极对的第一和第二电极1、2之间的电接触(即第一连接)被断开，而第二电极对的第三和第四电极3、4之间的电接触(即第二连接)被建立。

分别包括第一和第二电极1、2以及第三和第四电极3、4的第一和第二电极对可由诸如铜之类的导电材料组成。电极也可由抗腐蚀材料(例如，不锈钢或铂金)组成。它们的形状可以匹配于固定装置的方式来设计，即容纳到电隔离保持器11的凹坑中或可附连到电隔离保持器11的凸起以便建立电接触。可采取手段来避免导电物质5在液体状态下时的泄露。

当电器8功能异常之际，诸如控制器之类的连接到加热元件9的设备(未示出)可被激活以便诱发加热元件9中热的产生。这可以手动实现。导电物质5和/或薄板12熔化并且导电物质5的至少一部分被允许从电隔离保持器11的一部分移动到另一部分。由重力驱动的移位导致第一电极对1、2的电气断开，这等同于打开的开关，并且因此还导致连接到该电极对1、2的电器8的电气断开。

在电隔离保持器11的另一部分中，第二电极对3、4可被安装以在导电物质5以从电隔离保持器11的一部分移位到另一部分之后与导电物质5建立连接。导电物质5可随后与第二电极对3、4接触以闭合连接到第二电极对3、4的电路。这等同于闭合的开关。这种断开之前的连接然后激活第二连接的工作方式被称为先断后续连接。这是有利的，因为这避免了电器8的短路。

在固体导电物质5的情况下，当抵达保持器11的第二(之前是空的)部分时，导电物质5可由于当前较低的温度而再次变为固体。为了更快的反应，可在保持器11的之前为空的部分上提供散热元件，诸如例如散热片。固化材料5的另一种方式是可在保持器11的底部中放置化学制品，该化学制品与液体材料5反应以使其固化。例如，保持器11的底部中的材料可以是固化剂，该固化剂与材料5形成两部分的交联化学系统。由于固体导电物质5最终将再次被固化，因此固体导电物质5比液体导电物质5更适合例如其中涉及移动的应用场合。

在图1中解说的实施例中，第一电极对包括第一和第二电极1、2，而第二电极对包括第三和第四电极3、4，从而导致四个电极被安装在电隔离保持器11之中或之上。替代地，第一和第二电极对可共享一个电极，这导致总共三个而不是四个电极被安装在电隔离保持器中。

图2中描述了先断后续设备10的一个实施例，其中第一电极对1、2和第二电极对3、4共享一个电极(1＝3)。在这一实施例中，电隔离保持器11被分割成两个部分，左部和右部。在左部中，导电物质5被提供，这形成第一电极对的电极1、2之间的第一电连接，电极1、2分别位于保持器11的左部的底部和顶部。导电物质5可以是固体材料，在这种情况下，没有其它物理分割元件被要求位于左部和右部之间，因为固体材料可在无需由任何分割元件保持的情况下保持其位置。尽管如此，在左部和右部之间可存在分割元件。替代地，导电物质5可以是液体材料，在这种情况下，左部和右部之间的物理分割元件是必需的，以便阻止导电材料5移动(例如流动)离开左部，只要还需要第一电极对的电极1、2之间的电连接。

在连接在第一电极对的电极1、2之间的器具8失灵或不正常工作之际，加热元件9可被驱动或激活，以便产生热量并且熔化左部和右部之间的分割元件12以及如果需要的话熔化导电物质5。替代地，化学制品可被释放，该化学制品溶解分割元件12。无论选择哪种方式，在这样做时，被熔化的或液体的导电物质将开始在重力下从保持器11的左部流到也进入保持器11的右部，从而中断第一和第二电极1、2之间的电接触。如果在保持器的右部的某一位置处提供第四电极，则在导电物质5被移位之后对导电物质5的电接触可用。已知在本实施例中，电极1存在于保持器的左部的底部处，其在导电物质5被移位后仍然与导电物质5电接触，第一电极(其还工作为第三电极3)和第四电极4之间的新的电接触或第二连接可被建立，从而将器具8移除出电路并且连接在进一步的功能中，诸如旁路或替代器具。

清楚的是，没有结合第二实施例详细描述的元件或特征可类似于第一实施例中的对应元件或特征。

尽管在附图和前述描述中已详细解说并描述了本发明，但是此类解说和描述将被认为是解说性的或示例性的而非限制性的。以上描述详细说明了本发明的某些实施例。然而，应当理解，不管以上在文本中显得如何详细，本发明可以其他方式实现。本发明不限于所公开的实施例。例如，在本公开中，其中导电物质5首先处于保持器11的上部并随后朝着底部位移的水平设置与存在没有共同元素的两个电极对组合在一起，而其中导电物质5首先处于保持器11的左部或右部并随后被移动以还占据保持器的右部或左部的一部分的垂直设置与存在共享一个电极的两个电极对组合在一起。然而，对于本发明，这不是限制性的。水平设置也可被实现于共享一个电极的两个电极对，而垂直设置也可被实现于两个没有共同元素的电极对。

图3是对根据图1的先断连或断开后续连的设备10的修改。结合图1描述的先断连或断开后续连的设备10的所有细节被或者可以被包括在图3的设备10中。在一个方面，图3的先断连或断开后续连的设备10包括加热元件9由导线15、16连接到输入和输出6、7，使得加热元件9与器具8并联。加热元件9的电阻被选取以使得比器具8的内部电阻高得多，使得电流的大部分流过器具8。如果器具8的内部电阻增大(如可能在例如电池单元的情况下可能发生的)或者变得断路(如故障的灯泡)，则更多的电流流过加热元件9，直到达到不可接受的内部电阻或断路时为止，在这之后，加热元件9中电流的增大导致导电物质熔化并且断开器具8。在固体导电物质5的情况下，当抵达保持器11的第二(之前是空的)部分时，导电物质5因为当前较低的温度而再次变为固体。为了更快的反应，可在保持器11的之前为空的部分上提供散热元件，诸如例如散热片。由于固体导电物质5最终将再次被固化，因此固体导电物质5可能比液体导电物质5更适合例如其中涉及移动的应用场合。在最终状态，导电材料5随后形成线6和7之间的低电阻连接，从而短路掉加热元件9。

图4是对根据图2的先断连或断开后续连的设备10的类似修改。结合图2描述的先断连或断开后续连的设备10的所有细节被包括在图3的设备10中。在一个方面，图3的先断连或断开后续连的设备10包括加热元件9由导线15、16连接到输入和输出6、7，使得加热元件9与器具8并联。其工作的所有方面与图3中的相同，因此这一公开也被合并于此。在这一实施例中，电隔离保持器11被分割成两个部分，左部和右部。在左部中，导电物质5被提供，这形成第一电极对的电极1、2之间的第一电连接，电极1、2分别位于保持器11的左部的底部和顶部。导电物质5可以是固体材料，在这种情况下，没有其它物理分割元件被要求位于左部和右部之间，因为固体材料可在无需由任何分割元件保持的情况下保持其位置。尽管如此，在左部和右部之间可存在分割元件12。在这一情况下，导电物质5可以是液体材料，在这种情况下，左部和右部之间的物理分割元件12是必需的，以便阻止导电材料5移动(例如流动)离开左部，只要还需要第一电极对的电极1、2之间的电连接。

对于图3和4，在连接在第一电极对的电极1、2之间的器具8失灵或不正常工作(诸如内部电阻增大)之际，加热元件9被如上所述地驱动，以便产生热量并且熔化图3的导电材料5和/或图4的位于保持器11的左部和右部之间的分割元件12。在这样做时，被熔化的或液体的导电物质5将开始在重力下流到例如图3的保持器11的底部或者从图4的左部流动到也进入保持器11的右部，从而中断第一和第二电极1、2之间的电接触。第四电极被提供在图3的保持器11的底部或者在保持器11的右部的某位置处，在该位置处在导电物质5已移位之后，对导电物质5的电接触可用，由此，第一电极1存在于图3的保持器的底部或者处于图4的保持器11的左部(该电极在导电物质5已移位之后仍然与导电物质5接触)，在第一电极1(其也工作为第三电极3)和第四电极4之间可建立新的电接触，从而将器具8移除出电路并且形成第二连接供进一步功能。

图3公开了对根据图1的先断连或断开后续连的设备10的进一步修改，而图4公开了对根据图2的先断连或断开后续连的设备10的进一步修改。在这两种情况下，一个或多个指示器(诸如发光设备17、18)被布置使得如果导电材料5已被移动到其第二位置，则指示器17被激活。例如，如果指示器17是灯，诸如LED或霓虹灯，则其现在将被点亮。这使得有缺陷的器具8能够被快速标识。可选地，指示器18可以使其在器具8正常工作时被激活的方式来放置。例如，如果指示器18是灯，诸如LED或霓虹灯，则其现在将被点亮。这使得正常工作的器具8能够被快速标识。指示器17和18还可包括与控制网络的对接，使得中央控制器被基于指示器17和18的输出(或缺乏输出)告知每一个器具8的状态。控制器可配备有对于广域网(诸如互联网)的网络接口，使得一个或多个或者所有的器具的状态可被远程确定并且可选地可被远程更改。

将参照图5描述进一步实施例。被明确引入本发明的是，图5的修改是针对之前的任何或所有实施例，并且这些修改被包括在本发明的范围内作为进一步实施例。

图5的设备可与串联或并联的器具一起使用，或可与诸如具有单个投影灯的投影仪之类的单个器具一起使用。可能存在这样的情形，其中旁路不是优选的，相反连接替代设备是更好的。例如，一个设备的损失，诸如一个电池单元的损失，可能是不可接受的。某些设备(诸如灯)常常是并联连接的。当一个灯爆了并且变为开路时，其它的灯继续被提供电流——仅仅一处变黑。当投影仪灯在演示时爆了，则替换灯泡所耗费的延误是不方便的。图5示出了本发明的实施例能够如何在单器具、串联连接的多个器具或者并联布置的多个器具情况下用器具8'替换器具8。

图5是对根据图2的先断连或断开后续连的设备10的修改，但是对图1的相同修改被合并作为又一实施例。结合图1或图2描述的先断连或断开后续连的设备10的所有细节被包括在图5的设备10中。在一个方面，图5的先断连或断开后续连的设备10包括加热元件9由导线15、16连接到输入和输出6、7，使得加热元件9与器具8并联。加热元件9的电阻被选取以使得比器具8的内部电阻高得多，使得电流的大部分流过器具8。如果器具8的内部电阻增大(如可能在例如灯泡或电池单元变为断路的情况下可能发生的)，则更多的电流流过加热元件9，直到达到不可接受的内部电阻或断路时为止，在这之后，加热元件9中电流的增大导致导电物质5熔化或屏障12熔化并且液体导电材料5移动以断开器具8。导电材料5随后将替代设备8’耦合到电路中。

对于图5，在连接在第一电极对的电极1、2之间的器具8失灵或不正常工作(诸如内部电阻增大或短路)之际，加热元件9被如上所述地驱动，以便产生热量并且熔化图3的导电材料5和/或熔化图4的位于保持器11的左部和右部之间的分割元件12。在这样做时，被熔化的或液体的导电物质5将开始在重力下例如如参照图3描述的流到保持器11的底部或者如参照图4描述的从左部流动到也进入保持器11的右部，从而中断第一和第二电极1、2之间的电接触。第四电极4被如之前所述地提供在图3的保持器11的底部或保持器11的右部中的某位置，在该位置，当导电物质5已被移位之后对导电物质5的电接触可用，由此，第一电极1完全就像以上描述的一样存在，即存在于图3的保持器11的底部或图4的保持器11的左部中，其在导电物质5已被移位之后仍然接触导电物质5。随后，在第一电极1和第四电极4以及替代设备8’之间的新的电接触被通过导线19建立，从而将器具8从电路中移除并将其替换为器具8’。器具8’的另一端连接到输入7。

虽然在以上的实施例中，第二连接的形成提供单个功能，例如形成旁路、或耦合入替代器具8’，但是本发明不限于此。例如，参照图5，第二连接可耦合入不止一个功能，例如不仅连接入替代器具8’，还可连接到电机，该电机将投影仪的替代灯泡8’移动到光路径中的正确位置。电机的行进可受微开关的限制，使得当替代设备8’抵达其正确位置时，电机停止并断开。

图6示出了进一步实施例。图6是图5的修改，并且针对图5所描述的所有细节适用于图6，除了在图6中，流过加热元件9的电流的一部分最初流过导电材料5，并且在导电材料在重力下改变其位置之后，加热元件9被断开，使得电路具有连接进来的替代设备8’，而加热元件9不与其并联。在这一实施例中(该实施例可被应用于其它实施例)，当第一连接被断开时，不止一个连接被断开。类似的，当完成第二连接时，不止一个连接被形成。

参照本发明的所有实施例，公开了一种诸如先断后续设备之类的断开设备，其中已描述了使用热来导致导电材料流动的断开功能和连接功能的激活。这一技术是优选的，因为它具有很少的移动部件、链接圆柱体、活塞、滑动金属接触等。然而，在任何一个实施例中，可使用其它技术来使导电材料流动，例如使用化学物质，诸如溶剂。

参照本发明的所有实施例，可将诸如先断后续设备之类的断开设备用于工作在20℃的环境温度下的应用场合，其中150安培的持续电流流动，该设备的尺寸将被确定为2cm长并且直径为1cm，并且其中空间的一半将被材料LOW281-338的导电物质占据。在持续工作中，该设备的温度将是约100℃，而导电物质5具有138℃和170℃之间的熔点。