Prosesnya sama untuk semua jenis baterai asam timbal : baterai basah, gel, dan AGM. Tindakan yang terjadi selama pengosongan adalah kebalikan dari tindakan yang terjadi selama pengisian.

Material yang dilepaskan pada kedua pelat adalah timbal sulfat (PbSO4). Ketika tegangan pengisian diterapkan, aliran muatan terjadi. Elektron bergerak di bagian logam; ion dan molekul air bergerak di dalam elektrolit.

Reaksi kimia terjadi pada pelat positif dan negatif yang mengubah material yang telah habis muatannya menjadi material yang bermuatan. Material pada pelat positif diubah menjadi timbal dioksida (PbO2); material pada pelat negatif diubah menjadi timbal (Pb).

Asam sulfat diproduksi di kedua pelat dan air dikonsumsi di pelat positif.

Jika tegangan terlalu tinggi, reaksi lain juga akan terjadi. Oksigen terlepas dari molekul air di pelat positif dan dilepaskan sebagai gas. Gas hidrogen dilepaskan di pelat negatif—kecuali jika gas oksigen dapat mencapai pelat negatif terlebih dahulu dan "bergabung kembali" menjadi H2O. Baterai akan "mengeluarkan gas" menjelang akhir pengisian karena laju pengisian terlalu tinggi untuk diterima baterai. Pengisi daya pengatur tegangan dan kompensasi suhu, yang secara otomatis mengurangi laju pengisian saat baterai mendekati kondisi terisi penuh, menghilangkan sebagian besar pengeluaran gas ini. Sangat penting untuk tidak mengisi daya baterai dalam waktu lama dengan laju yang menyebabkan pengeluaran gas karena baterai menggunakan air, yang pada baterai katup tertutup tidak dapat diganti. Tentu saja, tidak ada baterai yang boleh diisi daya berlebih dalam waktu lama…bahkan pada laju rendah menggunakan apa yang disebut "pengisian tetes".

Pada baterai yang terisi penuh, sebagian besar sulfat berada dalam asam sulfat. Saat baterai habis, sebagian sulfat mulai terbentuk pada pelat sebagai timbal sulfat (PbSO4). Saat ini terjadi, asam menjadi lebih encer, dan berat jenisnya menurun karena air menggantikan lebih banyak asam sulfat. Baterai yang benar-benar habis memiliki lebih banyak sulfat pada pelat daripada pada elektrolit.

Ilustrasi berikut menunjukkan hubungan antara pembacaan berat jenis dan kombinasi sulfat dari asam dengan pelat positif dan negatif pada berbagai keadaan muatan.

Semua baterai asam timbal mengeluarkan hidrogen dari pelat negatif dan oksigen dari pelat positif selama pengisian daya.

Baterai VRLA memiliki katup yang sensitif terhadap tekanan. Tanpa kemampuan untuk mempertahankan tekanan di dalam sel, hidrogen dan oksigen akan hilang ke atmosfer, yang akhirnya akan mengeringkan elektrolit dan pemisah.

Tegangan adalah tekanan listrik. Muatan (ampere-jam) adalah kuantitas listrik. Arus (ampere) adalah aliran listrik (kecepatan pengisian). Sebuah baterai hanya dapat menyimpan sejumlah listrik tertentu. Semakin mendekati pengisian penuh, semakin lambat pengisiannya.

Suhu juga memengaruhi pengisian daya. Jika tekanan (tegangan) yang tepat digunakan untuk suhu tersebut, baterai akan menerima pengisian daya pada laju idealnya. Jika tekanan yang digunakan terlalu tinggi, muatan akan dipaksa melewati baterai lebih cepat daripada yang dapat disimpan. Reaksi selain reaksi pengisian daya terjadi untuk mengangkut arus ini melalui baterai—terutama pembentukan gas.

Hidrogen dan oksigen dilepaskan lebih cepat daripada reaksi rekombinasi. Hal ini meningkatkan tekanan hingga katup pelepas tekanan terbuka. Gas yang hilang tidak dapat diganti. Baterai VRLA apa pun akan mengering dan rusak sebelum waktunya jika mengalami pengisian daya berlebih.

Catatan: Tekanan (tegangan) inilah yang memicu masalah ini— baterai dapat "terisi daya berlebih" (rusak karena tegangan terlalu tinggi) meskipun belum terisi penuh.

Oleh karena itu, tegangan pengisian harus diatur dengan cermat dan suhu harus dikompensasi ke nilai yang tepat.