在放電過程中，通過放電回路正極板上的二氧化鉛得到電子，負(fù)極板上的鉛失去電子，分別產(chǎn)生二價(jià)鉛（Pb2+）并且與電解液中的硫酸作用，在各自極板上沉淀為硫酸鉛（PbSO4）；
析出的氧離子和氫離子化和成水。隨著放電的進(jìn)行，電解液濃度下降，正、負(fù)極板上的硫酸鉛逐漸積累。當(dāng)這個過程發(fā)展到一定的程度，放電極化現(xiàn)象越來越重。
正極板的電勢越來越趨向于負(fù)，負(fù)極板電勢越來越趨向于正，電解液中硫酸的密度越來越低，電池的電壓低到終止電壓，放電就必須終止。
在充電過程中，溶液中的二價(jià)鉛離子將電子傳給外電路氧化為正四價(jià)鉛（Pb4+），同時(shí)電解液水（HO2）中的氧離子和正四價(jià)鉛進(jìn)入正極板的二氧化鉛晶格。
由于溶液中的二價(jià)鉛被消耗，于是正極板上的硫酸鉛不斷溶解，二氧化鉛不斷生成；負(fù)極板上的硫酸鉛先溶解成二價(jià)鉛和硫酸根（SO4），二價(jià)鉛接受充電回路傳來的電子在負(fù)極板上還原成鉛。
同時(shí)電解液中留下的氫和硫酸根合成硫酸。隨著充電的進(jìn)行，極板上的硫酸鉛逐步溶解，電解液濃度不斷提高。當(dāng)這個過程進(jìn)行到一定程度，充電極化現(xiàn)象越來越重，正、負(fù)極板先后分別析出氧和氫。
充電電流越來越多的產(chǎn)生水解，電解液中硫酸密度越來越高，正極板電勢趨向最正，負(fù)極板電勢趨向最負(fù)，電池電壓不斷升高，最終恢復(fù)到上述充滿電的狀態(tài)。
