铅酸蓄电池的充放电原理基于铅、二氧化铅和硫酸之间的电化学反应。

一、放电原理

1.电极反应

负极反应：

在放电过程中，铅酸蓄电池的负极是由海绵状铅（Pb）构成的。负极发生氧化反应，铅原子失去电子变成铅离子（Pb²⁺），反应式为：。由于电池内部存在硫酸（₂₄），铅离子（²⁺）会立即与硫酸根离子（₄）结合，生成硫酸铅（₄）沉淀，所以负极的总反应式为：。

正极反应：

正极是由二氧化铅（₂）构成的。在放电时，正极发生还原反应，二氧化铅中的铅（）从 + 4 价得到电子被还原为 + 2 价的铅离子（²⁺），反应式为：。同样，由于电池中有硫酸，²⁺会与₄结合生成₄，所以正极的总反应式为：。

2.电池总反应

将正、负极反应式相加，就得到铅酸蓄电池放电时的总反应式：。在这个过程中，硫酸被消耗，生成了水，所以随着放电的进行，硫酸的浓度会逐渐降低，可以通过测量硫酸的密度来判断电池的放电程度。

二、充电原理

1.电极反应

负极反应：

在充电过程中，负极发生还原反应。硫酸铅（₄）在负极表面接受电子，被还原为铅（），反应式为：。

正极反应：

正极同样发生氧化反应。硫酸铅（₄）在正极表面失去电子，被氧化为二氧化铅（₂），反应式为：。

2.电池总反应

将正、负极反应式相加，得到铅酸蓄电池充电时的总反应式：。在充电过程中，水被消耗，硫酸被重新生成，硫酸的浓度逐渐升高。        

铅酸蓄电池的充放电过程是一个可逆的电化学反应过程，正是基于这种特性，铅酸蓄电池可以实现多次充放电循环使用。但在实际使用中，由于各种因素（如充放电不完全、极板硫化等），铅酸蓄电池的性能会逐渐下降，需要进行适当的维护以延长其使用寿命。