平时以充电方式将发电机的电能转化成液态燃料和液态氧化剂的化学能储存起来。需要时，以放电方式将液态燃料和液态氧化剂的化学能转化成电能，主要类型有Fe/Cr液流电池、Zn/铁氰化物液流电池、全钒液流电池等。

以商业化较为广泛的钒液流电池作为例子阐述电化学原理。钒液流电池是一种高效的新型能源存储与转化装置，将不同价态的钒离子溶液作为正负极的活性物质，分别储存在各自的电解液储罐中，通过外接泵将电解液泵入电池堆体内，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动；采用离子膜作为电池组的隔膜，电解液平行流过电极表面并发生电化学反应，将电解液中的化学能转化为电能，通过双极板收集和传导电流。在钒液流电池中，正极发生的是+4和+5价钒离子的氧化还原反应，负极发生的是+2和+3价钒离子的氧化还原反应。正负极电化学反应构成了全钒液流电池的基本原理，反应方程式如图所示。

钒氧化还原液流电池示意图

正极反应：

负极反应：

钒电池中单电池的内部构造由以下模块组成，每个单电池都包括端板、集流板、复合电极、密封垫圈、带进出液口的液流框和隔膜等。将单电池进行串联或者并联可以得到电池组，串联得到高的输出电压，并联得到高的输出电流。

氧化还原液流电池技术是相对较新且尚未完善的技术。合理的电解质管理和电池设计可以提高储能能力并降低建造成本。电化学的发展将给新型液流电池开发带来很高的系统灵活性。要想将氧化还原液流电池大范围工业化，还需要进一步降低成本并提高其能量密度。使用活性有机分子作为电解质，为大规模固定式储能开辟了具有成本效益和可持续解决方案的新战略。此外，将能量密集型固体材料应用在氧化还原液流电池悬浮液中也可能会大大提高液流电池系统的能量密度。