铅酸蓄电池总电化学反应为：
PbO2+2H2SO4+Pb PbSO4+2H2O+PbS04
阳极活物质 电解液 阴极活物质 阳极 水 阴极
放电时，阳极中的二氧化铅和阴极中的海绵状铅与电解液中的硫酸发生反应变成硫酸铅和水，将化学能转变成电能释放出来。
充电时，阴阳两极的硫酸铅又分别转化为二氧化铅和海绵状铅，将电能转化为化学能贮存起来。但在充电末期或过充电时，阴阳两极化学反应的超电势增大，负极产生氢气及正极产生氧气的副反应将占主导。基于正极充电态达到70%时氧就开始产生，而负极充电态达到90%时才开始产生氢的机理，通过优化设计及采用铅钙多元合金，正极上产生的氧气能迅速同负极上的活物质发生反应生成水，氧的内循环得以实现，同时提高了氢的析出过电位，使负极充电态始终处于小于90%的状态，很好的抑制了氢的析出。
氧循环化学反应：
1、阳极反应：
2H2O O2+4H +4e
2、阴极反映：
2Pb+O2 2PbO -------①
2PbO+2H2SO4 2PbSO4+2H2O -------②
2PbSO4+4H +4e 2Pb+2H2SO4 -------③