Ắc quy chì-axit tạo ra điện bằng cách trộn axit sunfuric với nước, tạo ra phản ứng hóa học tạo ra các electron tự do, hay còn gọi là điện. Theo thời gian, axit sunfuric bám vào các tấm chì, làm suy yếu ắc quy cho đến khi ắc quy chết hẳn. Bộ sạc ắc quy chì-axit sử dụng điện bên ngoài để đưa axit sunfuric trở lại dung dịch trong nước, sạc lại ắc quy. Ngoài ra còn có nhiều loại bộ sạc ắc quy khác nhau.
Các giai đoạn sạc
Lý tưởng nhất, ắc quy chì-axit được sạc theo ba giai đoạn. Ở giai đoạn đầu, ắc quy được sạc với dòng điện không đổi khi điện áp trong ắc quy tăng. Giai đoạn này hoàn thành khoảng 70% quá trình sạc và mất từ năm đến tám giờ. Ở giai đoạn thứ hai, dòng điện nên được giảm xuống, và ắc quy được sạc đến điện áp cực đại trong bảy đến 10 giờ tiếp theo.
Ở giai đoạn thứ ba, dòng điện thấp hơn sẽ cung cấp quá trình sạc nổi trong khoảng bốn giờ, trong thời gian đó, pin sẽ "nghỉ ngơi" và điện áp giảm xuống một chút so với mức đỉnh để ngăn ngừa ăn mòn. Vì pin có thể được sạc đủ để sử dụng trong giai đoạn đầu, nhiều loại bộ sạc khác nhau có thể sạc nhanh hơn.
Bộ sạc đơn giản
Bộ sạc pin loại "đơn giản" với dòng điện không đổi có thể hoàn thành giai đoạn một, nhưng không thể hoàn thành giai đoạn hai và ba, và có thể làm hỏng pin do sạc quá mức. Bộ sạc pin phải phù hợp với cường độ dòng điện trên pin để tránh sạc quá mức và hư hỏng nhanh chóng. Bộ sạc đơn giản cung cấp 12V hoặc 24V ở một mức, do đó cần được theo dõi chặt chẽ. Chúng có thể sạc nhanh hơn nhiều so với mức lý tưởng, nhưng sẽ không sạc an toàn quá 70% ở giai đoạn đầu.
Bộ sạc nhỏ giọt
Các loại bộ sạc khác được thiết kế để theo dõi các giai đoạn sạc và giảm dòng điện phù hợp cho từng giai đoạn. Các loại bộ sạc này bao gồm bộ sạc nhỏ giọt, bộ sạc hẹn giờ và bộ sạc "thông minh". Bộ sạc nhỏ giọt tạo ra dòng điện thấp liên tục để ngăn ngừa hư hỏng do sạc quá mức, nhưng chúng chậm. Bộ sạc hẹn giờ tính toán thời gian các giai đoạn sạc, nhưng không có bất kỳ phản hồi trực tiếp nào từ pin. Bộ sạc thông minh điều chỉnh theo các giai đoạn dựa trên phản hồi được theo dõi từ pin.
Bộ sạc chu kỳ sâu
Thiết kế bộ sạc cũng được kết hợp với hai loại ắc quy axit-chì cơ bản khác nhau: ắc quy khởi động (như loại dùng để khởi động ô tô) và ắc quy chu kỳ sâu (như loại dùng để chạy động cơ câu cá trên thuyền). Ắc quy khởi động cung cấp dòng điện ngắn nhưng mạnh cho hệ thống đánh lửa. Ắc quy chu kỳ sâu có điện áp thấp hơn, chậm hơn, nhưng cung cấp dòng điện ổn định trong thời gian dài.
Loại thứ hai thường là ắc quy hàng hải, và có ba loại bộ sạc được sử dụng cho ắc quy hàng hải. Một là bộ sạc cộng hưởng sắt từ, rẻ nhưng chậm. Bộ sạc tuyến tính chậm và dễ bị ảnh hưởng bởi các xung điện, ví dụ như từ máy phát điện. Bộ sạc chế độ chuyển mạch khắc phục được các vấn đề của hai loại kia và có trọng lượng nhẹ; nhưng bộ sạc chế độ chuyển mạch là loại đắt nhất.