La régénération soumet la batterie à une séquence de décharges profondes et de recharges contrôlées, parfois avec des impulsions de courant superposées, afin de dissoudre les cristaux de sulfate de plomb formés sur les plaques et de rendre la matière active à la réaction.
Elle fonctionne quand la perte de capacité tient à la sulfatation et que les plaques conservent leur intégrité mécanique. Elle ne fonctionne pas — et il faut le dire clairement — en cas de court-circuit entre plaques, de matière active détachée, de corrosion des grilles ou de perte d'électrolyte : là, aucun procédé ne récupère quoi que ce soit.
Le critère de décision est un essai de capacité préalable : si le parc restitue plus de 50 à 60 % de sa capacité nominale, la régénération en récupère généralement une part appréciable ; en dessous, le remplacement est la voie raisonnable. Un second essai de capacité à la fin mesure ce que le procédé a apporté.