Zasada działania akumulatora

Akumulator to zestaw ogniw połączonych ze sobą elektrycznie, lecz zamkniętych w odseparowanych celach wewnątrz obudowy. Dwa skrajne ogniwa wyposażono w tak zwane końcówki biegunowe – przeznaczone do połączenia akumulatora z obwodem elektrycznym pojazdu. W motoryzacji mają one znormalizowany kształt – są to ścięte stożki o średnicy kilkunastu milimetrów, przy czym złącze bieguna dodatniego jest nieco grubsze niż ujemnego. Znormalizowane są także wymiary obudów, a także ich uchwyty do mocowania. Dzięki temu typowe akumulatory różnych firm o podobnych własnościach elektrycznych są praktycznie współwymienne.
Anodą każdego ogniwa jest gąbczasty ołów (elektrodą dodatnią podczas dostarczania prądu, czyli rozładowania, lub ujemną podczas ładowania), a katodą dwutlenek ołowiu (elektrodą przeciwną wobec anody). Obie elektrody zanurzone są w elektrolicie – 40% roztworze kwasu siarkowego. Każde ogniwo wytwarza napięcie rzędu 2,13 V. Ogniwa te połączone są szeregowo, uzyskując w ten sposób pożądane napięcie – dla akumulatora o nominalnym napięciu 12 V to sześć ogniw.
Każde ogniwo akumulatora zawiera płyty dodatnie i ujemne, w których znajduje się kratka będąca nośnikiem masy czynnej i jednocześnie kolektorem prądu. Płyty oddzielone są od siebie separatorem, którego zadanie to zapobieganie przed stykaniem się ze sobą płyt (izolacja), co doprowadziłoby do zwarcia. Sam separator jest porowaty, dzięki czemu prąd (właściwie cząsteczki o określonym ładunku elektrycznym) przepływa przezeń z jak najmniejszym oporem.
Gdy akumulator wytwarza prąd, elektrony z bieguna ujemnego przez część zewnętrzną obwodu dopływają do bieguna dodatniego (płyty dodatniej) i tam zobojętniają jony wodorowe. Przebiega następująca reakcja:
PbO2 + 4H + 2e- + S04 —> PbSO4+ 2 H2O

W rezultacie płyta pokrywa się siarczanem ołowiu, a roztwór kwasu siarkowego zostaje rozcieńczony powstającą wodą.

Natomiast na elektrodzie ujemnej zachodzi reakcja:

Pb – 2e + SO4 —> PbSO4

W wyniku czego płyta ta również pokrywa się siarczanem ołowiu.