Setiap mobil memiliki setidaknya satu baterai. Baterai menyimpan energi kimia dan menyalurkannya sebagai listrik. Baterai timbal-asam konvensional, yang ditemukan pada tahun 1859, masih digunakan untuk menghidupkan sebagian besar mobil bensin. Baterai ini menyediakan arus listrik yang dibutuhkan untuk menghidupkan mesin dan memberi daya pada komponen elektronik saat mesin mati. Setelah mesin hidup, alternator akan mengisi ulang baterai tersebut.

Kendaraan listrik menggunakan jenis baterai yang berbeda. Paket lithium-ion, yang terbuat dari ribuan sel individual, menyimpan energi yang menggerakkan motor. Energi tersebut diukur dalam kilowatt-jam. Paket baterai EV tipikal menyimpan 60 hingga 100 kWh, yang memberikan jangkauan 200 hingga 400 mil. Paket baterai ini berat, seringkali berbobot 1.000 pon atau lebih, dan terletak rendah di sasis untuk meningkatkan pengendalian.

Kimia baterai sangat penting. Baterai timbal-asam murah dan andal tetapi berat. Baterai lithium-ion lebih ringan dan memiliki kepadatan energi lebih tinggi tetapi lebih mahal dan sensitif terhadap suhu. Baterai solid-state menjanjikan kepadatan energi yang lebih tinggi dan pengisian daya yang lebih cepat, tetapi belum diproduksi secara massal. Baterai natrium-ion muncul sebagai alternatif yang lebih murah untuk beberapa aplikasi.

Kecepatan pengisian daya dan masa pakai baterai adalah dua hal yang paling sering ditanyakan pengemudi. Pengisi daya cepat dapat menambah jarak tempuh hingga ratusan mil dalam 20 menit. Garansi baterai biasanya mencakup delapan tahun atau 100.000 mil. Setelah itu, kapasitas akan menurun secara bertahap, tetapi sebagian besar baterai akan bertahan lebih lama daripada mobil itu sendiri.