När batteriet laddas ur till slutspänningen kallas det överurladdning. Överurladdning skadar batteriet allvarligt och påverkar elcykelkonverteringssatsens elektriska prestanda och livslängd negativt.
När batteriet har hög inre resistans i förhållande till polspänningen blir elektrolytkoncentrationen mycket låg, särskilt inne i och på ytan av plattornas porer, där den nästan blir neutral. Vid överurladdning tenderar den inre resistansen att orsaka uppvärmning, och volymexpansionen och urladdningsströmmen ökar, vilket leder till tydlig värmeutveckling.
När koncentrationen av blysulfat är särskilt hög ökar risken för kortslutning mellan kvarvarande kristallgrenar. Dessutom kristalliserar blysulfatet då till större partiklar, vilket innebär att det bildas irreversibelt sulfatsalt. Det ökar den inre resistansen ytterligare och försämrar batteriets förmåga att återhämta sig vid laddning kraftigt; ibland går det inte ens att reparera.
För att förhindra överurladdning bör batterier användas med underspänningsskydd, vilket är en mycket effektiv åtgärd. Eftersom underspänningsskyddet i elfordon styrs av styrenheten får vissa andra enheter, till exempel voltmetrar och indikatorlampor, ström direkt från batteriet utan att strömförsörjningen vanligtvis styrs av styrenheten. Ett elfordonslås (strömbrytare) börjar förbruka ström så snart det slås på.
Även om strömmen är låg kan batteriet överurladdas om urladdningen pågår i 1–2 veckor. Lämna därför inte låset olåst under längre tid och stäng av det omedelbart när fordonet inte används.