铅酸蓄电池在充电末期，充电电流主要用于分解电解液中的水，正极析出氧气，负极析出氢气。由于氢氧气的析出，如果反应产生的气体不能重新复合利用，电池就会失水干涸；对于排气式铅酸蓄电池，由于氢氧气的析出从电池内部逸出，不能进行气体的再复合，是需经常加酸加水维护的重要原因。而阀控式密封铅酸蓄电池能在电池内部对氧气再复合利用，同时抑制负极板氢气的析出，克服了排气式铅酸蓄电池的主要缺点，使用过程中无需补水，实现氧复合密封，反应机理如下：
(1)充电末期，电池的电压上升至一定值时，正极板上因水的分解而析出氧气。
2H2O→O2＋4H＋＋4e－
(2)正极板析出的氧气通过隔板中的气体通道迁移到负极板表面，与海绵状铅发生反应生成氧化铅。
2Pb＋O2→2PbO
(3)氧化铅是碱性氧化物，立即与电解液中的硫酸反应生成硫酸铅和水。
PbO＋H2SO4→PbSO4＋H2O
(4)硫酸铅经充电转化成海绵状铅和硫酸。
PbSO4＋2H＋＋2e－→Pb＋H2SO4
(5)负极板上的总反应为：
O2+4H＋＋4e－→2H2O
正极产生的氧气与充电状态下的负极活性物质反应重新化合成水，实现氧复合，因此水损失极少，使电池达到密封。