Κάθε αυτοκίνητο έχει τουλάχιστον μία μπαταρία. Αποθηκεύει χημική ενέργεια και την αποδίδει ως ηλεκτρική ενέργεια. Η συμβατική μπαταρία μολύβδου-οξέος, που εφευρέθηκε το 1859, εξακολουθεί να θέτει σε λειτουργία τα περισσότερα βενζινοκίνητα αυτοκίνητα. Παρέχει την απαιτούμενη ριπή ρεύματος για την εκκίνηση του κινητήρα και τροφοδοτεί τα ηλεκτρονικά συστήματα όταν ο κινητήρας είναι σβηστός. Μόλις ο κινητήρας λειτουργήσει, ο εναλλάκτης τον επαναφορτίζει.

Τα ηλεκτρικά οχήματα χρησιμοποιούν διαφορετικό είδος μπαταρίας. Μια μπαταρία ιόντων λιθίου, κατασκευασμένη από χιλιάδες μεμονωμένα στοιχεία, αποθηκεύει την ενέργεια που κινεί τον κινητήρα. Μετριέται σε κιλοβατώρες. Μια τυπική μπαταρία ηλεκτρικού οχήματος (EV) χωράει 60 έως 100 kWh, η οποία παρέχει αυτονομία 200 έως 400 μιλίων. Η μπαταρία είναι βαριά, συχνά ζυγίζει 1.000 λίβρες ή περισσότερο, και βρίσκεται χαμηλά στο πλαίσιο για βελτιωμένο χειρισμό.

Η χημεία των μπαταριών έχει σημασία. Το μόλυβδο-οξύ είναι φθηνό και αξιόπιστο αλλά βαρύ. Το ιόν λιθίου είναι ελαφρύτερο και πιο ενεργειακά πυκνό, αλλά πιο ακριβό και ευαίσθητο στη θερμοκρασία. Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης υπόσχονται υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα και ταχύτερη φόρτιση, αλλά δεν έχουν ακόμη μπει σε μαζική παραγωγή. Το ιόν νατρίου αναδύεται ως φθηνότερη εναλλακτική λύση για ορισμένες εφαρμογές.

Η ταχύτητα φόρτισης και η διάρκεια ζωής της μπαταρίας είναι οι δύο ανησυχίες που ρωτούν περισσότερο οι οδηγοί. Οι ταχυφορτιστές μπορούν να προσθέσουν εκατοντάδες μίλια σε 20 λεπτά. Οι εγγυήσεις των μπαταριών συνήθως καλύπτουν οκτώ χρόνια ή 160.000 μίλια. Μετά από αυτό, η χωρητικότητα μειώνεται σταδιακά, αλλά οι περισσότερες μπαταρίες διαρκούν περισσότερο από το αυτοκίνητο.