铅酸蓄电池的工作原理基于充、放电过程中的化学反应。
在放电阶段，当蓄电池向外部电路提供电能时，正极板上的过氧化铅（PbO2）与负极板上的海绵状铅（Pb）以及电解液中的硫酸（H2SO4）发生反应，生成硫酸铅（PbSO4）和水（H2O），电池中的电解液浓度降低，电压也随之下降。反应方程如下：
(正极) PbO2 + 2H2SO4 + Pb → PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放电反应)
而在充电过程中，硫酸铅在正、负极板上会分解还原成硫酸、铅和过氧化铅，同时在负极板产生氢气，正极板产生氧气。电解液中酸的浓度增加，电池电压上升。当活性物质完全还原时，充电结束。具体反应为：
(正极) PbSO4 + 2H2O + PbSO4 → PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充电反应)
这种双硫酸盐化反应是铅酸蓄电池的核心机制。放电时，活性物质的转化形成结构疏松的硫酸铅，充电时则还原成原始活性物质，实现电能的储存和释放。电池的修复过程通常需要10到20小时，而转化为充电状态则只需要约3小时。
