Akumulator ołowiowy zbudowany jest z dwóch elektrod: ołowiowej i elektrody ołowiowej pokrytej tlenkiem ołowiu \( \ce{PbO2} \) Obie elektrody są zanurzone w roztworze kwasu siarkowego(VI) \( \ce{H2SO4} \). Schemat akumulatora ołowiowego można przedstawić następująco \( {{(-)}\ce{Pb, PbSO_{4}}}{//}\ce{{H_{2}SO_{4}}}{//}\ce{{PbO_{2}}, Pb(+)} \). Na elektrodzie ujemnej zachodzi reakcja utleniania ołowiu i tworzenie się siarczanu VI ołowiu \( \ce{PbSO4} \) zgodnie z następującą reakcją:
Na elektrodzie ołowiowej, która pokryta jest tlenkiem ołowiu(IV) – (elektroda dodatnia), zachodzi reakcja redukcji ołowiu i ołów z +4 stopnia utlenienia przechodzi na +2. Reakcja ta zachodzi z udziałem kwasu siarkowego, co prowadzi do tworzenia się nierozpuszczalnej soli siarczanu(VI) ołowiu(II):
Reakcja zachodząca w akumulatorze ołowiowym jest sumą reakcji elektrodowych i reakcją odwracalną. Przebiega ona zgodnie z poniższym równaniem:
Podczas rozładowania akumulatora (poboru prądu) reakcja ( 3 ) w akumulatorze biegnie w prawo, natomiast podczas ładowania, reakcja biegnie w lewo. Rys. 1 przedstawia schemat akumulatora ołowiowego.
