Proces jest taki sam dla wszystkich typów akumulatory kwasowo-ołowiowe : zalane, żelowe i AGM. Procesy zachodzące podczas rozładowywania są odwrotnością tych zachodzących podczas ładowania.

Materiałem rozładowanym na obu płytkach jest siarczan ołowiu (PbSO4). Po przyłożeniu napięcia ładowania następuje przepływ ładunku. Elektrony poruszają się w metalowych częściach, a jony i cząsteczki wody poruszają się w elektrolicie.

Reakcje chemiczne zachodzą zarówno na dodatnich, jak i ujemnych płytach, przekształcając rozładowany materiał w materiał naładowany. Materiał na płytach dodatnich przekształca się w dwutlenek ołowiu (PbO2), a materiał na płytach ujemnych – w ołów (Pb).

Kwas siarkowy wytwarzany jest na obu płytach, a woda zużywana jest na płycie dodatniej.

Jeśli napięcie jest zbyt wysokie, zajdą również inne reakcje. Tlen jest odrywany od cząsteczek wody na płytach dodatnich i uwalniany jako gaz. Wodór jest uwalniany na płytach ujemnych — chyba że tlen dotrze najpierw do płyt ujemnych i „rekombinuje” w H2O. Akumulator będzie „gazował” pod koniec ładowania, ponieważ szybkość ładowania jest zbyt wysoka, aby akumulator mógł ją przyjąć. Ładowarka z kompensacją temperatury i regulacją napięcia, która automatycznie zmniejsza szybkość ładowania, gdy akumulator zbliża się do stanu pełnego naładowania, eliminuje większość tego gazowania. Niezwykle ważne jest, aby nie ładować akumulatorów przez długi czas z szybkością, która powoduje ich gazowanie, ponieważ zużywają one wodę, której w przypadku akumulatorów z zaworem regulacyjnym nie można wymienić. Oczywiście, żadnego akumulatora nie należy przeładowywać przez długi czas… nawet przy niskich szybkościach ładowania, stosując tzw. „ładowanie podtrzymujące”.

W całkowicie naładowanym akumulatorze większość siarczanów znajduje się w kwasie siarkowym. W miarę rozładowywania akumulatora część siarczanów zaczyna tworzyć się na płytkach w postaci siarczanu ołowiu (PbSO4). W rezultacie kwas staje się bardziej rozcieńczony, a jego ciężar właściwy spada, ponieważ woda zastępuje więcej kwasu siarkowego. W całkowicie rozładowanym akumulatorze na płytkach znajduje się więcej siarczanów niż w elektrolicie.

Poniższa ilustracja pokazuje zależność pomiędzy odczytami ciężaru właściwego a połączeniem siarczanu z kwasu z płytami dodatnimi i ujemnymi przy różnych stanach naładowania.

Wszystkie akumulatory kwasowo-ołowiowe podczas ładowania wydzielają wodór z płyty ujemnej i tlen z płyty dodatniej.

Baterie VRLA posiadają zawory wrażliwe na ciśnienie. Bez możliwości utrzymania ciśnienia w ogniwach, wodór i tlen przedostawałyby się do atmosfery, co ostatecznie prowadziłoby do wysychania elektrolitu i separatorów.

Napięcie to ciśnienie elektryczne. Ładunek (amperogodziny) to ilość energii elektrycznej. Prąd (ampery) to przepływ prądu elektrycznego (szybkość ładowania). Akumulator może magazynować tylko określoną ilość energii elektrycznej. Im bliżej pełnego naładowania, tym wolniej należy go ładować.

Temperatura również wpływa na ładowanie. Jeśli zastosuje się odpowiednie ciśnienie (napięcie) dla danej temperatury, akumulator będzie przyjmował ładunek z idealną szybkością. Jeśli ciśnienie będzie zbyt wysokie, ładunek będzie wtłaczany do akumulatora szybciej, niż będzie mógł być magazynowany. W celu transportu prądu przez akumulator zachodzą inne reakcje niż reakcja ładowania – głównie gazowanie.

Wodór i tlen uwalniają się szybciej niż reakcja rekombinacji. To podnosi ciśnienie aż do otwarcia zaworu bezpieczeństwa. Utraconego gazu nie można uzupełnić. Każdy akumulator VRLA wyschnie i przedwcześnie się rozładuje, jeśli zostanie nadmiernie przeładowany.

Uwaga: przyczyną tego problemu jest ciśnienie (napięcie) — akumulator może zostać „przeładowany” (uszkodzony przez zbyt wysokie napięcie), nawet jeśli nie jest w pełni „naładowany”.

Dlatego też napięcie ładowania musi być dokładnie regulowane, a temperatura kompensowana do właściwych wartości.