铅酸电池由法国物理学家加斯顿·普兰特于 1859年发明，是最早的可充电电池。尽管具有非常低的能量重量比和低能量体积比，但其提供高浪涌电流的能力意味着电池具有相对较大的功率重量比。这些特性以及它们的低成本使其在机动车辆中具有吸引力，可提供起动电机所需的高电流。
由于与新技术相比价格低廉，铅酸电池被广泛使用，即使在浪涌电流不重要且其他设计可以提供更高能量密度的情况下也是如此。1999 年铅酸电池销售额占全球（不包括中国和俄罗斯）电池销售额的 40-45%，相当于制造市场价值约 150 亿美元。[8]大尺寸铅酸设计广泛用于存储手机信号塔的备用电源、医院等高可用性环境和独立电源系统。对于这些角色，标准单元的修改版本可用于缩短存储时间并减少维护要求。凝胶细胞和吸收式玻璃垫电池在这些角色中很常见，统称为VRLA（阀控式铅酸）电池。
在充电状态下，电池的化学能储存在负极的纯铅和正极的PbO 2之间的电位差中，再加上硫酸水溶液。放电铅酸电池产生的电能可归因于当水（H 2 O）分子的强化学键由酸的H +离子和 PbO 2 的O 2- 离子形成时释放的能量。[9]相反，在充电过程中，电池充当水分解装置。
法国科学家 Nicolas Gautherot 在 1801 年观察到，用于电解实验的电线在主电池断开后本身会提供少量的“二次”电流。[10] 1859 年，Gaston Planté的铅酸电池是第一个可以通过使反向电流通过来充电的电池。普兰特的第一个模型由两块铅板组成，由橡胶条隔开并卷成螺旋形。[11]他的电池首先用于在车站停靠时为火车车厢的灯供电。1881 年，卡米尔·阿尔方斯·福尔发明了一种改进的版本，该版本由铅栅晶格组成，将氧化铅糊压入其中，形成一个板。这种设计更容易批量生产。早期的铅酸电池制造商（从 1886 年开始）是Henri Tudor。[需要引用]
该电池使用凝胶电解质代替液体，使电池可以在不同位置使用而不会泄漏。用于任何位置的凝胶电解质电池在 1930 年代首次使用，在 1920 年代后期，由于阀门设计，便携式手提箱收音机允许电池垂直或水平（但不能倒置）。[12]在 1970 年代，阀控式铅酸电池（VRLA，或“密封”）被开发出来，包括现代吸收玻璃垫 (AGM) 类型，允许在任何位置操作。
2011 年初发现，铅酸电池实际上确实利用了相对论的某些方面来发挥作用，在较小程度上，液态金属和熔盐电池（如 Ca-Sb 和 Sn-Bi）也利用了这种效应。[13] [14]
完全放电：两个相同的硫酸铅板和稀硫酸溶液在放电状态下，正极板和负极板都变成硫酸铅（II）（PbSO
4)，电解液会失去大部分溶解的硫酸，主要变成水。当酸的 2 H + (aq)（水合质子）与PbO 2的 O 2-离子反应形成 H 2 O中的强 OH 键（约 -880 kJ ）时，放电过程由能量显着降低驱动每 18 克水）。[9]这种高耗能过程还补偿了 Pb 2+ (aq) 离子或硫酸铅 ( PbSO
4(s))。[9]
两个导电电子的释放使铅电极带负电荷。
随着电子的积累，它们会产生一个电场，吸引氢离子并排斥硫酸根离子，从而在表面附近形成双层。氢离子从溶液中屏蔽带电电极，这限制了进一步的反应，除非允许电荷流出电极。
利用PbO的金属导电性
2.
每 mol (207 g) Pb(s) 转化为PbSO释放的净能量
4(s)，大约是。400 kJ，对应形成 36 g 水。反应物的分子量总和为 642.6 g/mol，因此理论上一个电池可以从 642.6 g 的反应物中产生两个法拉第的电荷（192,971库仑），或每千克 83.4安培小时（或每千克 13.9 安培小时） 12 伏电池）。对于 2 伏电池，这相当于每千克反应物 167瓦时，但实际上，由于水和其他成分的质量，铅酸电池每千克电池仅提供 30-40 瓦时部分。
完全充电：二氧化铅正极板、铅负极板和浓硫酸水溶液在充满电的状态下，负极板是铅，正极板是二氧化铅。电解质溶液具有较高浓度的硫酸水溶液，其中储存了大部分化学能。
用高充电电压过度充电会通过水的电解产生氧气和氢气，这些气体会冒出并丢失。某些类型的铅酸电池的设计允许检查电解液液位并用纯水加满，以替换以这种方式丢失的任何电解液。
由于冰点降低，当电池电量低，相应的硫酸浓度低时，电解液更容易在寒冷的环境中冻结。
放电期间，H+
在负极板产生的移动到电解质溶液中，然后在正极板消耗，而HSO−
4在两个盘子上消耗。在充电期间发生相反的情况。这种运动可以是电驱动的质子流或Grotthuss 机制，或通过介质扩散，或通过液体电解质介质的流动。由于硫酸浓度越高，电解液的密度越大，所以液体倾向于通过对流循环。因此，与其他类似的凝胶电池相比，液体介质电池往往更有效地快速放电和快速充电。
比重计可用于测试每个电池的比重，以衡量其充电状态。由于电解液参与了充放电反应，因此这种电池与其他化学物质相比具有一个主要优势：仅通过测量电解液的比重来确定充电状态相对简单；随着电池放电，比重下降。一些电池设计包括一个使用不同密度的彩色浮球的简单比重计。当用于柴电潜艇时，会定期测量比重并将其写在控制室的黑板上，以指示船可以在水下停留多长时间。[15]
电池的开路电压也可用于衡量充电状态。[16]如果可以访问到单个电池的连接，则可以确定每个电池的充电状态，这可以为整个电池的健康状态提供指导，否则可以评估整体电池电压.
IUoU 电池充电是铅酸电池的三阶段充电程序。每节铅酸电池的标称电压为 2 V。对于单个电池，电压范围可以从完全放电时的 1.8 V 负载到完全充电时的开路 2.10 V。
浮动电压因电池类型（即浸没电池、凝胶电解质、吸收玻璃垫）而异，范围为 1.8 V 至 2.27 V。硫酸化电池的均衡电压和充电电压范围为 2.67 V 至几乎 3 V。[ 17]（仅在充电电流流动之前）[18] [19]给定电池的具体值取决于设计和制造商的建议，通常在 20 °C (68 °F) 的基线温度下给出，要求环境条件的调整。
配备电启动的摩托车的小型铅酸电池的内部视图可以使用两个电极的铅板来演示铅酸电池。然而，对于明信片大小的印版，这种结构只能产生大约 1 安培的电流，而且只产生几分钟。
Gaston Planté 找到了一种提供更大有效表面积的方法。在普兰特的设计中，正负极板由两个螺旋形的铅箔组成，用一块布隔开并盘绕起来。这些电池最初的容量很低，因此需要一个缓慢的“成型”过程来腐蚀铅箔，在极板上产生二氧化铅并将其粗糙化以增加表面积。最初，这个过程使用来自原电池的电力。当发电机在 1870 年后出现时，生产电池的成本大大下降。[8] Planté 板仍在某些固定应用中使用，其中板被机械开槽以增加其表面积。
1880 年，Camille Alphonse Faure申请了一种用氧化铅、硫酸和水的糊状物涂敷铅栅（用作电流导体）的方法专利，然后是固化阶段，在此阶段将板暴露在温和的温度下高湿度环境。固化过程将糊剂变成了硫酸铅的混合物，并粘附在铅板上。然后，在电池的初始充电（称为“形成”）期间，板上的固化糊剂转化为电化学活性材料（“活性物质”）。Faure 的工艺显着减少了制造铅酸电池的时间和成本，并且与 Planté 的电池相比，容量大幅增加。[20]Faure 的方法今天仍在使用，只是对浆料成分、固化（仍然使用蒸汽完成，但现在是一个非常严格控制的过程）以及涂敷浆料的网格的结构和成分进行了逐步改进。
Faure 开发的网格是纯铅的，带有直角的铅连杆。相比之下，当今的网格结构是为了提高机械强度和电流。除了不同的网格图案（理想情况下，板上的所有点都与电源导体等距），现代工艺还在网格上应用一两个薄玻璃纤维垫，以更均匀地分配重量。虽然福尔在他的网格中使用了纯铅，但在一年内（1881 年）这些已经被铅锑取代(8–12%) 合金以赋予结构额外的刚度。然而，高锑电网具有更高的氢析出（随着电池老化也会加速），因此会产生更大的除气和更高的维护成本。这些问题在 1930 年代由贝尔实验室的 UB Thomas 和 WE Haring 发现，并最终导致了 1935 年铅钙栅极合金的开发，用于美国电话网络上的备用电池。相关研究促成了铅-硒的发展几年后在欧洲的网格合金。铅钙和铅硒网格合金仍然添加锑，尽管数量比旧的高锑网格要少得多：铅钙网格有 4-6% 的锑，而铅-硒网格有 1-2%。这些冶金技术的改进赋予了网格更大的强度，使其能够承载更多的重量，即更多的活性材料，因此极板可以更厚，这反过来又有助于延长电池的使用寿命，因为在电池变得无法使用之前有更多的材料可以脱落。高锑合金板栅仍然用于频繁循环的电池中，例如在需要补偿极板频繁膨胀/收缩的电机启动应用中，但由于充电电流仍然很低，因此除气并不显着。自 1950 年代以来，为不经常循环应用而设计的电池（例如备用动力电池）越来越多地使用铅钙或铅硒合金板栅，因为它们的氢析出较少，因此维护费用较低。铅钙合金板栅的制造成本较低（因此电池的前期成本较低），自放电率较低，浇水要求较低，但导电性稍差，机械性能较弱（因此需要更多的锑补偿），并且比具有铅硒合金网格的电池更容易受到腐蚀（因此寿命更短）。
开路效应是电池循环寿命的显着损失，当用钙代替锑时观察到这一点。它也被称为无锑效应。[21]
现代糊状物含有炭黑、固色剂 （硫酸钡）和木质素磺酸盐。blanc fixe 充当铅与硫酸铅反应的晶种。blanc fixe 必须完全分散在糊剂中才能有效。木质素磺酸盐可防止负极板在放电循环期间形成固体物质，从而形成长针状枝晶。长晶体具有更大的表面积，并且在充电时很容易转换回原始状态。炭黑抵消了由木质素磺酸盐引起的抑制形成的作用。磺化萘冷凝分散剂是一种比木质素磺酸盐更有效的膨胀剂，可加速形成。这种分散剂改善了硫酸钡在浆料中的分散，减少了水硬化时间，生产了更耐破损的板，减少了细铅颗粒，从而改善了处理和粘贴特性。它通过增加充电终止电压来延长电池寿命。磺化萘需要大约三分之一到二分之一量的木质素磺酸盐，并且在较高温度下是稳定的。[22]
干燥后，将板与合适的隔板堆叠并插入电池容器中。然后交替的板构成交替的正极和负极，然后在电池内相互并联（负极到负极，正极到正极）。隔板阻止极板相互接触，否则会构成短路。在溢流和凝胶电池中，隔板是绝缘导轨或螺柱，以前由玻璃或陶瓷制成，现在由塑料制成。在 AGM 电池中，隔板是玻璃垫本身，带有隔板的板架在插入电池之前被挤压在一起；一旦进入牢房，玻璃垫会略微膨胀，从而有效地将板锁定到位。在多节电池中，电池然后相互串联，要么通过细胞壁的连接器，要么通过细胞壁上的桥。所有电池内和电池间连接均采用与网格中使用的相同的铅合金。这是必要的，以防止电偶腐蚀。
深循环电池的正极具有不同的几何形状。正极不是一块平板，而是一排并排的氧化铅圆柱体或管子，所以它们的几何形状称为管状或圆柱形。这样做的好处是增加了与电解质接触的表面积，与相同体积和充电深度的平板电池相比，具有更高的放电和充电电流。管状电极电池具有更高的功率密度比平板电池。这使得管状/圆柱形几何板特别适用于具有重量或空间限制的大电流应用，例如用于叉车或用于启动船用柴油发动机。但是，由于管/圆柱体在相同体积中的活性材料较少，因此它们的能量密度也低于平板电池。而且，电极上的活性材料较少也意味着在电池变得无法使用之前，它们可以脱落的材料较少。管状/圆柱形电极的均匀制造也更复杂，这往往使它们比平板电池更昂贵。这些权衡限制了管状/圆柱形电池在没有足够空间安装更高容量（因此更大）平板单元的情况下有意义的应用范围。
额定功率约为 60 A·h 的汽车用铅酸蓄电池重量的 60% 左右是铅或铅制成的内部零件；平衡的是电解质、隔膜和外壳。[8]例如，一个典型的 14.5 千克（32 磅）电池中大约有 8.7 千克（19 磅）的铅。
正极板和负极板之间的隔板通过物理接触防止短路，主要是通过枝晶（“树状”），但也通过活性材料的脱落。分离器允许离子在电化学电池板之间流动以形成闭合回路。木材、橡胶、玻璃纤维垫、纤维素和PVC或聚乙烯塑料已被用于制造隔板。木材是最初的选择，但在酸性电解质中会变质。橡胶隔膜在电池酸液中稳定，并提供其他材料无法提供的宝贵电化学优势。
一个有效的隔板必须具备许多机械性能；例如渗透性、孔隙率、孔径分布、比表面积、机械设计和强度、电阻、离子电导率以及与电解质的化学相容性。在使用中，隔膜必须具有良好的抗酸和抗氧化性。隔板的面积必须比板的面积稍大，以防止板之间的材料短路。隔膜必须在电池的工作温度范围内保持稳定。
在吸收性玻璃垫设计或简称 AGM 中，板之间的隔板由玻璃纤维代替垫浸在电解液中。垫子里只有足够的电解液来保持湿润，如果电池被刺破，电解液就不会从垫子里流出。主要目的是用半饱和玻璃纤维垫代替液浸电池中的液体电解质，以显着增加通过隔膜的气体传输；过充电或充电（如果充电电流过大）过程中产生的氢气或氧气能够自由地通过玻璃垫并分别还原或氧化对板。在充满水的电池中，气泡漂浮到电池顶部并散失在大气中。这种产生的气体重新结合的机制以及半饱和电池的额外好处是在电池外壳物理穿刺时不会大量泄漏电解质，这使得电池可以完全密封，这使得它们可用于便携式设备和类似的角色。此外，电池可以以任何方向安装，但如果将其倒置安装，则酸可能会通过过压通风口吹出。
为了降低失水率，钙与极板形成合金，但是当电池深度或快速充电或放电时，气体积聚仍然是一个问题。为了防止电池外壳过压，AGM 电池包括一个单向排放阀，通常被称为“阀门调节铅酸”或 VRLA 设计。
AGM 设计的另一个优点是电解质成为隔膜材料，并且机械强度高。这使得极板堆叠在电池壳中被压缩在一起，与液体或凝胶版本相比，能量密度略有增加。由于正极板的膨胀，AGM 电池通常在以常见的矩形形状构建时在其外壳中显示出特征性的“凸出”。
该垫还可以防止电池内电解液的垂直运动。当一个正常的湿电池在放电状态下储存时，较重的酸分子倾向于沉降到电池底部，导致电解液分层。然后使用电池时，大部分电流仅在该区域流动，并且极板的底部会迅速磨损。这是传统汽车电池长时间存放然后使用和充电而损坏的原因之一。该垫子显着防止了这种分层，无需定期摇动电池、将电池煮沸或通过它们运行“均衡充电”以混合电解质。分层还会导致电池的上层几乎完全变成水，在寒冷的天气中可能会结冰，AGM 明显不易因低温使用而受到损坏。
虽然 AGM 电池不允许浇水（通常不可能在不给电池钻孔的情况下加水），但它们的重组过程从根本上受到常规化学过程的限制。氢气甚至会直接通过塑料外壳扩散。一些人发现向 AGM 电池添加水是有利可图的，但这必须缓慢进行，以使水通过扩散在整个电池中混合。当铅酸电池失水时，其酸浓度会增加，从而显着增加极板的腐蚀速率。为了降低失水率和提高待机电压，AGM 电池已经具有高酸含量，与铅锑富液电池相比，这会导致寿命更短。如果 AGM 电池的开路电压明显高于 2.093 伏，即 12。12 V 电池为 56 V，则它的酸含量高于富液电池；虽然这对于 AGM 电池来说是正常的，但对于长寿命来说这是不可取的。
故意或意外过度充电的 AGM 电池将根据失水（和酸浓度增加）显示更高的开路电压。过充电一安培小时，每个电池将电解 0.335 克水；一些释放的氢和氧会重新结合，但不是全部。
在 1970 年代，研究人员开发了密封版本或凝胶电池，它将硅胶凝胶剂混合到电解质中（ 1930 年代初期便携式收音机中使用的硅胶铅酸电池并未完全密封）。这将细胞以前的液体内部转化为半硬糊状物，提供许多与 AGM 相同的优点。这种设计甚至更不易蒸发，并且通常用于很少或根本不可能进行定期维护的情况。凝胶电池还具有比传统湿电池和 AGM 中使用的液体电解质更低的凝固点和更高的沸点，这使得它们适合在极端条件下使用。
凝胶设计的唯一缺点是凝胶阻止了电解质中离子的快速运动，这降低了载流子的迁移率，从而降低了浪涌电流能力。出于这个原因，凝胶电池最常见于离网系统等储能应用中。
凝胶和 AGM 设计都是密封的，不需要浇水，可以在任何方向使用，并使用阀门进行气体排放。因此，这两种设计都可以称为免维护、密封和 VRLA。但是，很常见的是找到说明这些术语具体指这些设计中的一个或另一个的资源。
世界上大多数铅酸电池是汽车启动、照明和点火(SLI) 电池，估计 1999 年出货量为 3.2 亿个。[8] 1992 年，大约 300 万吨铅用于制造电池。
专为深度放电而设计的湿电池备用（固定）电池通常用于电话和计算机中心的大型备用电源、电网储能和离网家庭电力系统。[23]铅酸电池用于应急照明和在停电时为污水泵供电。
牵引（推进）电池用于高尔夫球车和其他电池电动汽车。大型铅酸电池还用于在水下为柴电（常规）潜艇的电动机供电，也可用作核潜艇的应急电源。阀控式铅酸电池不会溢出其电解液。它们用于警报和小型计算机系统（特别是不间断电源；UPS）的备用电源以及电动滑板车、电动轮椅、电动自行车、船舶应用、电池电动汽车或微型混合动力汽车和摩托车。许多电动叉车使用铅酸电池，其中重量用作配重的一部分。铅酸电池用于提供灯丝（加热器）电压，在早期的真空管（阀门）无线电接收器 中常用 2 V。
为启动汽车发动机而设计的铅酸电池不是为深度放电而设计的。它们有大量的薄板，设计用于最大表面积，因此可以提供最大电流输出，很容易被深度放电损坏。重复的深度放电将导致容量损失并最终导致过早失效，因为电极会因循环产生的机械应力而分解。保持在连续浮充状态的启动电池会遭受电极腐蚀，这也会导致过早失效。因此，启动电池应保持开路，但应定期充电（至少每两周一次）以防止硫酸盐化。
启动电池比相同尺寸的深循环电池重量更轻，因为更薄更轻的电池板不会一直延伸到电池壳的底部。这允许松散的分解材料从板上脱落并聚集在电池底部，从而延长电池的使用寿命。如果这种松散的碎屑上升得足够多，它可能会接触到极板的底部并导致电池故障，从而导致电池电压和容量的损失。
专门设计的深循环电池更不易因循环而退化，并且适用于电池定期放电的应用，例如光伏系统、电动汽车（叉车、高尔夫球车、电动汽车等）和不间断电源用品。这些电池具有较厚的极板，可以提供较少的峰值电流，但可以承受频繁放电。[25]
一些电池被设计为启动器（大电流）和深循环之间的折衷方案。与汽车电池相比，它们的放电程度更高，但不如深循环电池。它们可能被称为“船用/房车”电池或“休闲电池”。
充电电流需要与电池吸收能量的能力相匹配。在小型电池上使用过大的充电电流会导致电解液沸腾和排气。在这张图片中，VRLA 电池盒由于过度充电期间产生的高气压而膨胀。铅酸电池的容量不是一个固定值，而是根据其放电速度而变化。放电率和容量之间的经验关系称为Peukert 定律。
当电池充电或放电时，只有位于电极和电解质之间界面的反应化学物质最初受到影响。随着时间的推移，存储在界面处的化学物质中的电荷，通常称为“界面电荷”或“表面电荷”，通过这些化学物质在整个活性材料体积中的 扩散而扩散。
考虑一个已完全放电的电池（例如在整夜打开汽车灯时发生的情况，电流消耗约为 6 安培）。如果随后仅对其进行几分钟的快速充电，则电池极板仅在极板与电解质之间的界面附近充电。在这种情况下，电池电压可能会上升到接近充电器电压的值；这会导致充电电流显着降低。几个小时后，这种界面电荷将扩散到电极和电解质的体积；这会导致接口电荷过低，以至于可能不足以启动汽车。[26] 只要充电电压保持在放气电压以下（在普通铅酸电池中约为 14.4 伏），电池就不太可能损坏，并且电池应该及时恢复到标称充电状态。
在阀控式铅酸 (VRLA) 电池中，电池中产生的氢气和氧气大部分重新组合成水。泄漏是最小的，尽管如果复合不能跟上气体的释放，一些电解质仍然会逸出。由于 VRLA 电池不需要（并且不可能）定期检查电解液液位，因此它们被称为免维护电池。然而，这有点用词不当。VRLA 电池确实需要维护。随着电解质的流失，VRLA 电池“干涸”并失去容量。这可以通过常规的内阻、电导或阻抗来检测。测量。定期测试表明是否需要更多涉及的测试和维护。最近开发的维护程序允许“再水化”，通常可以恢复大量损失的容量。
VRLA 类型在 1983 年左右开始在摩托车上流行，[27]因为酸性电解质被吸收到隔膜中，所以它不会溢出。[28]分离器还有助于它们更好地承受振动。由于占地面积小且安装灵活，它们在电信站点等固定应用中也很受欢迎。[29]
12 V 5 Ah 电池的硫酸化极板铅酸电池在放电时间过长时，由于硫酸化，即硫酸铅的结晶而失去接受充电的能力。[30]它们通过双硫酸盐化学反应发电。电池极板上的活性物质铅和二氧化铅与电解液中的硫酸反应形成硫酸铅。硫酸铅首先形成细碎的无定形状态并且在电池充电时很容易恢复为铅、二氧化铅和硫酸。随着电池通过多次放电和充电循环，一些硫酸铅不会重新结合到电解质中，而是缓慢地转化为稳定的结晶形式，在充电时不再溶解。因此，并非所有的铅都返回到电池板，并且发电所需的可用活性材料的量随着时间的推移而下降。
当铅酸电池在正常运行期间充电不足时，就会发生硫酸化。它阻碍充电；硫酸盐沉积物最终会膨胀，使极板破裂并损坏电池。最终，如此多的电池极板面积无法提供电流，电池容量大大降低。此外，(硫酸铅的)硫酸盐部分不作为硫酸返回电解液。据信，大晶体在物理上阻止了电解质进入板的孔隙。在带有透明外壳的电池中或拆卸电池后，可能会看到极板上的白色涂层。硫酸化的电池显示出高内阻，并且只能提供一小部分正常放电电流。硫酸化也会影响充电周期，
SLI 电池（启动、照明、点火；例如，汽车电池）遭受的劣化最为严重，因为车辆通常在相对较长的时间内未使用。深循环和动力电池经常受到控制过充电，最终由于正极板栅的腐蚀而不是硫酸盐化而失效。
如果电池在放电循环后立即充满电，则可以避免硫酸化。[31]没有已知的独立验证的方法来逆转硫酸化。[8] [32]有商业产品声称可以通过脉冲充电等各种技术实现脱硫，但没有经过同行评审的出版物证实他们的说法。通过定期对铅酸电池进行完全充电，防止硫酸化仍然是最佳措施。
典型的铅酸电池含有不同浓度的水和酸的混合物。硫酸的密度比水高，这会使充电过程中极板处形成的酸向下流动并聚集在电池底部。最终混合物将通过扩散再次达到均匀的成分，但这是一个非常缓慢的过程。部分充电和放电的重复循环会增加电解液的分层，降低电池的容量和性能，因为顶部缺乏酸会限制极板的活化。分层还促进了板的上半部分的腐蚀和底部的硫酸盐化。[33]
周期性的过度充电会在极板上产生气态反应产物，从而产生混合电解质并解决分层的对流。电解质的机械搅拌将具有相同的效果。当车辆加速、刹车和转弯时，移动车辆中的电池也会在电池中晃动和飞溅。
汽车铅酸电池爆炸后外壳末端出现脆性断裂过度充电会导致电解，放出氢气和氧气。这个过程被称为“放气”。湿电池有开放式通风口以释放产生的任何气体，VRLA 电池依靠安装在每个电池上的阀门。 催化帽可用于富液电池以重新组合氢和氧。VRLA 电池通常会重新组合电池内部产生的任何氢气和氧气，但故障或过热可能会导致气体积聚。如果发生这种情况（例如，在过度充电时），阀门会排出气体并使压力正常化，从而产生特有的酸味。但是，阀门可能会出现故障，例如污垢和碎屑堆积，从而导致压力积聚。
积聚的氢气和氧气有时会在内部爆炸中点燃。爆炸的力量会导致电池外壳爆裂，或导致其顶部飞出，喷出酸液和外壳碎片。一个电池中的爆炸可能会点燃其余电池中的任何可燃气体混合物。同样，在通风不良的区域，将闭合电路（例如负载或充电器）连接或断开电池端子也可能导致火花和爆炸，如果任何气体从电池中排出。
电池中的单个电池也可能短路，导致爆炸。
VRLA 电池的电芯通常会在内部压力升高时膨胀，因此向用户和机械师发出警告。变形因单元而异，并且在壁不受其他单元支撑的末端处最大。此类过压电池应小心隔离并丢弃。在有爆炸危险的电池附近工作的人员应佩戴面罩、工作服和手套，以保护他们的眼睛和暴露的皮肤免受喷酸和火灾造成的灼伤。使用护目镜代替面罩会使面部暴露在可能的飞酸、外壳或电池碎片以及潜在爆炸产生的热量中，从而牺牲安全性。
根据密歇根州安阿伯市环境保护局和生态中心2003 年题为“清除铅”的报告，道路上的车辆电池中估计含有 2,600,000 公吨（2,600,000 长吨；2,900,000 短吨）铅. 一些铅化合物是剧毒的。长期接触即使是微量的这些化合物也会导致儿童的大脑和肾脏损伤、听力障碍和学习问题。[34] 汽车行业每年使用超过 1,000,000 公吨（980,000 长吨；1,100,000 短吨）的铅，其中 90% 用于传统的铅酸汽车电池。虽然铅回收是一个成熟的行业，但每年有超过 40,000 公吨（39,000 长吨；44,000 短吨）最终进入垃圾填埋场。根据联邦有毒物质排放清单，铅开采和制造过程中释放了另外 70,000 公吨（69,000 长吨；77,000 短吨）。[35]
出于对不当处置和铅冶炼操作的环境后果的担忧以及其他原因，正在尝试开发替代品（特别是用于汽车用途） 。替代品不太可能取代它们用于发动机启动或备用电源系统等应用，因为电池虽然很重，但成本低廉。
一名工人在电池回收设施中回收熔化的铅铅酸电池回收是世界上最成功的回收计划之一。在美国，99% 的电池铅在 2014 年至 2018 年间被回收利用。[36]有效的污染控制系统是防止铅排放的必要条件。为了跟上铅冶炼厂 的排放标准，需要不断改进电池回收厂和熔炉设计。
自从铅酸电池成为商业产品以来，就一直在使用化学添加剂，以减少硫酸铅在极板上的堆积，并在添加到排气式铅酸电池的电解液中时改善电池状况。这样的治疗很少，如果有的话，是有效的。[37]
用于此目的的两种化合物是泻盐和EDTA。泻盐可降低弱电池或损坏电池的内阻，并可能延长少量使用寿命。EDTA 可用于溶解大量放电板的硫酸盐沉积物。然而，溶解的材料不再可用于正常的充电-放电循环，因此使用 EDTA 暂时恢复的电池的预期寿命会降低。铅酸电池中残留的 EDTA 会形成有机酸，加速铅板和内部连接器的腐蚀。
活性材料在充电/放电过程中会改变物理形态，导致电极生长和变形，以及电极脱落到电解液中。一旦活性材料从板中掉出，就不能通过任何化学处理使其恢复原位。同样，内部物理问题，例如破裂的板、腐蚀的连接器或损坏的隔板，也无法通过化学方法修复。
铅酸电池外部金属部件的腐蚀是由电池端子、接线片和连接器的化学反应引起的。
正极端子上的腐蚀是由电解引起的，这是由于制造电池端子和电缆连接器时使用的金属合金不匹配造成的。白色腐蚀通常是硫酸铅或硫酸锌晶体。铝连接器会腐蚀硫酸铝。铜连接器产生蓝色和白色的腐蚀晶体。电池端子的腐蚀可以通过在端子上涂上凡士林或为此目的制造的市售产品来减少。[38]
如果电池充满水和电解质，热膨胀会迫使一些液体从电池通风口流出到电池顶部。然后，这种溶液会与电池连接器中的铅和其他金属发生反应并导致腐蚀。
电解液会从电池端子穿透塑料外壳的塑料对铅封口中渗出。
通过排气盖蒸发的酸雾通常是由过度充电和电池箱通风不足引起的，这会使硫酸雾积聚并与暴露的金属发生反应。
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