El proceso es el mismo para todos los tipos de baterías de plomo-ácido : inundadas, de gel y AGM. Las acciones que ocurren durante la descarga son inversas a las que ocurren durante la carga.

El material descargado en ambas placas es sulfato de plomo (PbSO₄). Al aplicar una tensión de carga, se produce un flujo de carga. Los electrones se mueven en las piezas metálicas; los iones y las moléculas de agua se mueven en el electrolito.

Las reacciones químicas se producen tanto en las placas positivas como en las negativas, convirtiendo el material descargado en material cargado. El material de las placas positivas se convierte en dióxido de plomo (PbO₂); el material de las placas negativas se convierte en plomo (Pb).

Se produce ácido sulfúrico en ambas placas y se consume agua en la placa positiva.

Si el voltaje es demasiado alto, también ocurrirán otras reacciones. El oxígeno se extrae de las moléculas de agua en las placas positivas y se libera en forma de gas. El gas hidrógeno se libera en las placas negativas, a menos que el gas oxígeno pueda llegar primero a las placas negativas y "recombinarse" en H₂O. Una batería se "gasificará" cerca del final de la carga porque la tasa de carga es demasiado alta para que la batería la acepte. Un cargador con compensación de temperatura y regulación de voltaje, que reduce automáticamente la tasa de carga a medida que la batería se acerca al estado de carga completa, elimina la mayor parte de esta gasificación. Es extremadamente importante no cargar las baterías durante largos períodos de tiempo a tasas que provoquen la gasificación, ya que utilizan agua, que en las baterías selladas reguladas por válvula no se puede reemplazar. Por supuesto, ninguna batería debe sobrecargarse durante un largo período de tiempo... incluso a tasas bajas utilizando las llamadas "cargas de mantenimiento".

En una batería completamente cargada, la mayor parte del sulfato se encuentra en el ácido sulfúrico. A medida que la batería se descarga, parte del sulfato comienza a formarse en las placas como sulfato de plomo (PbSO₄). Con esto, el ácido se diluye y su gravedad específica disminuye a medida que el agua reemplaza más ácido sulfúrico. Una batería completamente descargada tiene más sulfatos en las placas que en el electrolito.

La siguiente ilustración muestra la relación entre las lecturas de gravedad específica y la combinación del sulfato del ácido con las placas positivas y negativas en varios estados de carga.

Todas las baterías de plomo-ácido emiten hidrógeno desde la placa negativa y oxígeno desde la placa positiva durante la carga.

Baterías VRLA Tienen válvulas sensibles a la presión. Sin la capacidad de retener la presión dentro de las celdas, el hidrógeno y el oxígeno se perderían en la atmósfera, secando eventualmente el electrolito y los separadores.

El voltaje es la presión eléctrica. La carga (amperios-hora) es una cantidad de electricidad. La corriente (amperios) es el flujo eléctrico (velocidad de carga). Una batería solo puede almacenar una cierta cantidad de electricidad. Cuanto más cerca esté de estar completamente cargada, más lentamente deberá cargarse.

La temperatura también afecta la carga. Si se utiliza la presión (voltaje) adecuada para la temperatura, la batería aceptará carga a su ritmo ideal. Si se aplica demasiada presión, la carga pasará a través de la batería a una velocidad mayor a la que puede almacenarse. Para transportar esta corriente a través de la batería, se producen reacciones distintas a la de carga, principalmente la gasificación.

El hidrógeno y el oxígeno se liberan más rápido que la reacción de recombinación. Esto eleva la presión hasta que se abre la válvula de alivio de presión. El gas perdido no se puede reponer. Cualquier batería VRLA se secará y fallará prematuramente si se sobrecarga excesivamente.

Nota: Es la presión (voltaje) la que inicia este problema: una batería puede estar “sobrecargada” (dañada por demasiado voltaje) aunque no esté completamente “cargada”.

Es por esto que la tensión de carga debe regularse cuidadosamente y la temperatura debe compensarse a los valores adecuados.