正极板上二氧化铅电离为正四价铅离子和负二价氧离子,铅离子附着在正极板上,氧离子进入电解液中,正极板具有2.0V的正电位。
负极板上的纯铅电离为正二价铅离子和两个电子，铅离子进入电解液中，电子留在负极板上，负极板具有-0.1的负电位。
当极板浸入电解液中时，负极板上有少量的铅溶解生成两价的铅离子Pb²⁺，并在极板上留下两个电子2e使极板带负电，此时，负极板相对于电解液的电位约为-0.1V。正极板处，少量的PbO₂溶解，并与水生成氢氧化铅，再分离成四价Pb⁴⁺和氢氧根离子OH⁻，所以，此时Pb⁴⁺沉附在正极板上。