Le processus est le même pour tous les types de batteries au plomb-acide : batteries à électrolyte liquide, à gel et AGM. Les actions qui se produisent lors de la décharge sont inverses à celles qui se produisent lors de la charge.

Le matériau déchargé sur les deux plaques est du sulfate de plomb (PbSO4). Lorsqu'une tension de charge est appliquée, un flux de charges se produit. Les électrons se déplacent dans les parties métalliques ; les ions et les molécules d'eau se déplacent dans l'électrolyte.

Des réactions chimiques se produisent aux électrodes positive et négative, transformant le matériau déchargé en matériau chargé. Le matériau présent sur les électrodes positives est transformé en dioxyde de plomb (PbO₂), tandis que celui présent sur les électrodes négatives est transformé en plomb (Pb).

De l'acide sulfurique est produit sur les deux plaques et de l'eau est consommée sur la plaque positive.

Si la tension est trop élevée, d'autres réactions se produisent. L'oxygène est arraché aux molécules d'eau au niveau des plaques positives et libéré sous forme de gaz. De l'hydrogène est libéré au niveau des plaques négatives, sauf si l'oxygène peut atteindre ces plaques en premier et se recombiner en H₂O. Une batterie dégage des gaz en fin de charge car le courant de charge est trop élevé. Un chargeur régulateur de tension avec compensation de température, qui réduit automatiquement le courant de charge à mesure que la batterie approche de sa pleine charge, élimine la majeure partie de ce dégagement gazeux. Il est crucial de ne pas charger les batteries trop longtemps à des courants susceptibles de provoquer ce dégagement gazeux, car elles utilisent de l'eau, qui, dans les batteries scellées à régulation par soupape, ne peut être remplacée. Bien entendu, aucune batterie ne doit être surchargée pendant une période prolongée, même à faible courant avec une charge d'entretien.

Dans une batterie complètement chargée, la majeure partie du sulfate se trouve dans l'acide sulfurique. Lors de la décharge, une partie du sulfate se forme sur les plaques sous forme de sulfate de plomb (PbSO₄). Ce faisant, l'acide sulfurique se dilue et sa densité diminue à mesure que l'eau le remplace. Une batterie complètement déchargée contient davantage de sulfates sur les plaques que dans l'électrolyte.

L'illustration suivante montre la relation entre les mesures de densité et la combinaison du sulfate provenant de l'acide avec les plaques positives et négatives à différents états de charge.

Toutes les batteries au plomb dégagent de l'hydrogène par la plaque négative et de l'oxygène par la plaque positive pendant la charge.

Batteries VRLA Elles sont équipées de soupapes sensibles à la pression. Sans la possibilité de maintenir la pression à l'intérieur des cellules, l'hydrogène et l'oxygène s'échapperaient dans l'atmosphère, ce qui finirait par assécher l'électrolyte et les séparateurs.

La tension est la pression électrique. La charge (en ampères-heures) est une quantité d'électricité. Le courant (en ampères) est le flux électrique (vitesse de charge). Une batterie ne peut stocker qu'une certaine quantité d'électricité. Plus elle se rapproche de sa charge complète, plus la charge doit être lente.

La température influe également sur la charge. Si la pression (tension) est adaptée à la température, la batterie se chargera à son rythme optimal. En revanche, une pression trop élevée forcera la charge à traverser la batterie plus rapidement qu'elle ne peut être stockée. D'autres réactions, outre la réaction de charge, permettent de transporter ce courant à travers la batterie, principalement le dégagement gazeux.

L'hydrogène et l'oxygène sont libérés plus rapidement que la réaction de recombinaison. Cela augmente la pression jusqu'à l'ouverture de la soupape de décharge. Le gaz perdu est irréversible. Toute batterie VRLA se dessèche et tombe en panne prématurément en cas de surcharge excessive.

Remarque : C’est la pression (tension) qui déclenche ce problème — une batterie peut être « surchargée » (endommagée par une tension trop élevée) même si elle n’est pas complètement « chargée ».

C’est pourquoi la tension de charge doit être soigneusement régulée et compensée en température aux valeurs appropriées.