Dans le cas des batteries d'automobiles ou batteries de démarrage, l'électrode positive est constituée de dioxyde de plomb (PbO2), l'électrode négative, de plomb (Pb). L'électrolyte est un mélange d'acide sulfurique (H2SO4) et d'eau (H2O).

Lorsque l'on branche la batterie au câblage électrique de la voiture avec les cosses prévues à cet effet, l'énergie chimique emmagasinée (ions) est transformée en énergie électrique (électrons : e-). Lors de ce processus appelée décharge, l'électrode positive est le siège d'une réduction de PbO2 en PbSO4 avec consommation d'électrons. A l'électrode négative, il y a oxydation du Pb en PbSO4 et libération d'électrons dans le circuit électrique extérieur. Cette migration d'électrons crée un courant ( issu de l'électrode positive qui va traverser toutes les résistances branchées dans le véhicule pour revenir à l'électrode négative.

La batterie ne fournit pas du courant continuellement, dans le cas contraire, elle se déchargerait rapidement.

En effet, dès que le moteur tourne, c'est un appareil, appelé alternateur, entraîné par une courroie qui prend la relève et produit du courant. En fait, l'alternateur, qui agit comme un chargeur à tension constante (potentiostatique), tend en permanence à maintenir la batterie à une tension de consigne de 14,4 V, appelée tension de Floating et une tension basse de 7 V, correspondant à la tension d'alimentation minimum des calculateurs embarqués.

Pendant cette phase, les réactions dans la batterie sont inversées, la concentration en acide sulfurique dans l'électrolyte augmente. On dit que la batterie se charge.

L'électrolyte H2SO4, comme le montre le bilan réactionnel, prend une part active dans le fonctionnement du système : la concentration en acide sulfurique diminuant pendant la décharge et augmentant durant la charge. La mesure de la concentration de l'électrolyte constitue donc une mesure de l'état de charge de la batterie.

La concentration en acide sulfurique s'exprime couramment, soit à partir de la masse volumique de l'électrolyte (en kg/l), soit par sa densité, correspondant au rapport de cette masse volumique à la masse d'une unité de volume d'eau. La densité de l'électrolyte lors de la mise en service de la batterie est de 1,280 (par comparaison, la densité de l'eau distillée est de 1,000).

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