充电时，碱性电池的正、负极分别与直流电源的正、负极相连，当充电电源的端电压高于碱性电池的电动势时，在电场的作用下，电流从碱性电池的正极流入，负极流出，这一过程称为充电。碱性电池充电过程是电能转换为化学能的过程。
充电时，正、负极板上的PbSO4还原成PbO2和Pb，电解液中的H2SO4增多，密度上升。
当充电接近终止时，PbSO4已基本还原成PbO2和Pb，这时，过剩的充电电流将电解水，使正极板附近产生O2，从电解液中逸出，负极板附近产生H2，从电解液中逸出，电解液液面高度降低。因此，铅碱性电池需要定期补充蒸馏水。碱性电池充足电的标志是:
1 电解液中有大量气泡冒出，呈沸腾状态。
2电解液的密度和碱性电池的端电压上升到规定值，且在2~3h内保持不变。