如今的主流电动汽车（包括插电式混合动力车型）大都转投了锂离子电池的怀抱。究其原因，更好的能量重量比（单位重量的电池所能储藏的电量）、更好的高温及低温充放电性能以及更长的寿命，这都是锂离子电池走上主流地位的重要因素。按照能量效率来排序，目前主流电动汽车使用的锂离子电池类型分别是钴酸锂离子电池、锰酸锂离子电池以及磷酸铁锂离子电池。
作为电动汽车中的高性能跑车，特斯拉对电池的要求当然也是性能取向的。这也就是为何它会选择钴酸锂离子电池技术效率为先，放电电流大，充电速度高，重量轻。其实钴酸锂离子电池关于普通人来说并不陌生，手电、笔记本等小型用电器中已经普及了这种电池技术，从某种程度来讲大家都是这种先进锂离子电池技术的受益者。但是，高收益往往伴随着高风险，钴酸锂离子电池的稳定性相对差一些，这也就是为何这种电池技术很难制造大容量的电池单元安全方面的技术难题尚未完全解决。
因此，特斯拉选择了一条非常独特的技术解决方法，以P85车型为例，使用了超过8000节封装好的18650电池单元进行组合，从而规避了钴酸锂离子电池技术生产大容量电池单元的技术鸿沟。然后通过极其复杂的电池管理技术和外围电路来平衡数量如此众多电池组的充放电过程，并且通过若干个独立的电池隔舱来将电池分组隔离，再通过高强度的铝合金护板和框架结构进行物理保护，从而尽可能地减少安全问题发生的可能性。
日系厂商的选择则相对平衡一些，锰酸锂离子电池的技术并不像钴酸锂离子电池那样激进，由于不要使用金属钴，所以成本要低廉很多，这听上去简直就是日系经济适用策略的电动化延续。实际上锰酸锂离子电池正是作为钴酸锂离子电池的一种低成本替代技术出现的，牺牲一点效率、牺牲一点稳定性，换来更容易普及推广的优势，这笔买卖很是划算。锰酸锂离子电池另外一个重要特点，就是有利于生产大中型号电芯，因此关于电动汽车用电池组而言，可以使用更少的电池单元，对电源管理方面的要求也不像钴酸锂离子电池那样复杂。
锰酸锂离子电池的低温性能较好，更适用于寒冷地区使用。但是高温稳定性不够出色，容易鼓胀、循环寿命衰减较快都是它的缺点所在。因此，日系电动汽车的电池实际容量往往远大于按照标定功率和续航里程计算出的理论要容量，更大的冗余空间是为了让电动汽车在生命周期中后段依然可以保持标称的续航状况。
最后一种磷酸铁锂离子电池被称为最安全的车用电池技术，这是因为相比较于钴酸锂离子电池和锰酸锂离子电池，磷酸铁锂离子电池的稳定性，特别是高温状态下的稳定性要安定的多，遇到意外情况时发生火灾等意外状况的几率也更小。但是磷酸铁锂离子电池的效率不如前述两种电池技术，存储同样能量所要的重量大约是钴酸锂离子电池的两倍，也就难怪为何这项新型电池技术难以成为高性能电动跑车的选择了。
