กระบวนการนี้เหมือนกันสำหรับทุกประเภท แบตเตอรี่ตะกั่วกรด : น้ำท่วม, เจล และ AGM กระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการคายประจุจะตรงกันข้ามกับกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการชาร์จประจุ

สารที่คายประจุบนแผ่นทั้งสองคือตะกั่วซัลเฟต (PbSO4) เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จ กระแสไฟฟ้าจะไหล อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในส่วนที่เป็นโลหะ ส่วนไอออนและโมเลกุลของน้ำเคลื่อนที่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์

ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นทั้งที่แผ่นขั้วบวกและแผ่นขั้วลบ โดยเปลี่ยนวัสดุที่คายประจุแล้วให้กลายเป็นวัสดุที่มีประจุ วัสดุที่แผ่นขั้วบวกจะเปลี่ยนเป็นตะกั่วไดออกไซด์ (PbO2) ส่วนวัสดุที่แผ่นขั้วลบจะเปลี่ยนเป็นตะกั่ว (Pb)

กรดซัลฟิวริกถูกผลิตขึ้นที่ทั้งสองแผ่นทดลอง และน้ำถูกใช้ไปที่แผ่นทดลองด้านบวก

หากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป ปฏิกิริยาอื่นๆ ก็จะเกิดขึ้นด้วย ออกซิเจนจะถูกดึงออกจากโมเลกุลของน้ำที่แผ่นขั้วบวกและปล่อยออกมาเป็นก๊าซ ก๊าซไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาที่แผ่นขั้วลบ เว้นแต่ว่าก๊าซออกซิเจนจะสามารถไปถึงแผ่นขั้วลบก่อนและ "รวมตัว" เป็น H2O ได้ แบตเตอรี่จะ "เกิดก๊าซ" ใกล้สิ้นสุดการชาร์จเนื่องจากอัตราการชาร์จสูงเกินไปสำหรับแบตเตอรี่ที่จะรับได้ เครื่องชาร์จที่ปรับอุณหภูมิและควบคุมแรงดันไฟฟ้า ซึ่งจะลดอัตราการชาร์จโดยอัตโนมัติเมื่อแบตเตอรี่ใกล้ถึงสถานะชาร์จเต็ม จะช่วยลดการเกิดก๊าซส่วนใหญ่ได้ สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคืออย่าชาร์จแบตเตอรี่เป็นเวลานานในอัตราที่ทำให้เกิดก๊าซ เพราะแบตเตอรี่ใช้น้ำ ซึ่งในแบตเตอรี่แบบปิดผนึกที่มีวาล์วควบคุมนั้นไม่สามารถเติมใหม่ได้ แน่นอนว่าไม่ควรชาร์จแบตเตอรี่เกินเป็นเวลานาน...แม้แต่ในอัตราต่ำโดยใช้สิ่งที่เรียกว่า "การชาร์จแบบหยด"

ในแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มแล้ว ซัลเฟตส่วนใหญ่จะอยู่ในกรดซัลฟิวริก เมื่อแบตเตอรี่เริ่มคายประจุ ซัลเฟตบางส่วนจะเริ่มก่อตัวบนแผ่นโลหะในรูปของตะกั่วซัลเฟต (PbSO4) เมื่อเกิดกระบวนการนี้ กรดจะเจือจางลง และความหนาแน่นจำเพาะจะลดลงเนื่องจากน้ำเข้ามาแทนที่กรดซัลฟิวริกมากขึ้น แบตเตอรี่ที่คายประจุจนหมดจะมีซัลเฟตในแผ่นโลหะมากกว่าในสารละลายอิเล็กโทรไลต์

ภาพประกอบต่อไปนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่าความถ่วงจำเพาะกับการรวมตัวของซัลเฟตจากกรดกับแผ่นขั้วบวกและขั้วลบในสถานะประจุต่างๆ

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดทุกชนิดจะปล่อยก๊าซไฮโดรเจนจากแผ่นขั้วลบและก๊าซออกซิเจนจากแผ่นขั้วบวกในระหว่างการชาร์จ

แบตเตอรี่ VRLA มีวาล์วที่ไวต่อแรงดัน หากไม่สามารถรักษาแรงดันภายในเซลล์ได้ ไฮโดรเจนและออกซิเจนจะระเหยออกสู่บรรยากาศ ทำให้สารละลายอิเล็กโทรไลต์และแผ่นกั้นแห้งในที่สุด

แรงดันไฟฟ้าคือความกดดันทางไฟฟ้า ประจุ (แอมแปร์-ชั่วโมง) คือปริมาณไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า (แอมแปร์) คือการไหลของไฟฟ้า (ความเร็วในการชาร์จ) แบตเตอรี่สามารถเก็บไฟฟ้าได้ในปริมาณจำกัดเท่านั้น ยิ่งใกล้เต็มเท่าไหร่ ก็ยิ่งต้องชาร์จช้าลงเท่านั้น

อุณหภูมิยังมีผลต่อการชาร์จด้วย หากใช้แรงดัน (แรงดันไฟฟ้า) ที่เหมาะสมกับอุณหภูมิ แบตเตอรี่จะรับประจุในอัตราที่เหมาะสมที่สุด แต่ถ้าใช้แรงดันมากเกินไป ประจุจะถูกดันผ่านแบตเตอรี่เร็วกว่าที่มันจะสามารถเก็บไว้ได้ นอกจากปฏิกิริยาการชาร์จแล้ว ยังมีปฏิกิริยาอื่นๆ เกิดขึ้นเพื่อนำกระแสไฟฟ้าผ่านแบตเตอรี่ ซึ่งส่วนใหญ่คือการเกิดก๊าซ

ไฮโดรเจนและออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมาเร็วกว่าปฏิกิริยาการรวมตัวใหม่ ทำให้ความดันเพิ่มขึ้นจนกระทั่งวาล์วระบายความดันเปิดออก ก๊าซที่สูญเสียไปไม่สามารถเติมกลับเข้าไปได้ แบตเตอรี่ VRLA ทุกก้อนจะแห้งและเสียหายก่อนกำหนดหากได้รับการชาร์จไฟเกินมากเกินไป

หมายเหตุ: ปัญหาเกิดจากแรงดันไฟฟ้า—แบตเตอรี่อาจ "ชาร์จเกิน" (เสียหายจากแรงดันไฟฟ้ามากเกินไป) แม้ว่าจะไม่ได้ "ชาร์จเต็ม" ก็ตาม

ด้วยเหตุนี้จึงต้องควบคุมแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จอย่างระมัดระวังและชดเชยอุณหภูมิให้อยู่ในค่าที่เหมาะสม