Tesla Motors 预计到 2017 年将消耗 20 亿个锂离子电池。Tesla Model S和Model X电动汽车 (EV) 都从 18650 电池获取电能，这种格式还可以为笔记本电脑和医疗设备供电。18650 电池直径为 18 毫米，长 65 毫米。金属外壳中的圆柱形电池经久耐用且具有高额定能量（容量），但与棱柱形结构和袋装电池组相比，圆柱形电池很重并且在集群中的封装密度较低。特斯拉汽车的电池组部署了 7,000 多个电池，为了获得所需的电压和安培数，电池串联和并联。图 1 展示了流行的 18650 电池。
就瓦时而言，特斯拉 Model S 的电池容量为 90kWh，是电动汽车中最大的电池；它还提供最长的两次充电之间的续航里程。相比之下，日产 Leaf 配备 30kWh 电池组；Ford Focus EV 的功率为 23kWh，Chevy Volt 的功率为 16kWh，适用于相应的较短行驶里程。一块 90kWh 的电池所含能量足以为一个典型的美国家庭提供近三天的用电需求。但是电池必须充电，这会严重消耗电网。它们也很昂贵；仅电动汽车电池就具有经济型汽车的价格标签。
锂离子电池种类繁多，特斯拉选择了高能镍钴铝S 型的化学 (NCA)。该电池由松下制造，额定容量为 3,100mAh，比大多数竞争者略高。NCA 的其他优势是高比功率，可实现强劲的加速和长寿命。缺点是成本高，安全系数低于其他锂离子系统。图 2 概述了蜘蛛网中电池的六个最重要的特征。
用于电动动力总成的电池需要高负载和长寿命，而 NMC 是另一种流行的锂离子系统。NMC 代表镍锰钴，也用于电动自行车、电动工具以及军事和医疗设备。阴极可以由三分之一的镍、三分之一的锰和三分之一的钴组成，但也可以使用其他组合来满足特殊要求。由于钴含量降低，这些混合物降低了原材料成本。图 3 展示了 NMC 的特性。
另一种流行的电动动力系统锂离子系统是磷酸铁锂 (LiFePO4)。它的优势在于长寿命和卓越的安全性，但它的容量低于钴基锂离子系统。进一步的权衡是 3.3V/cell 的较低标称电压，而不是其他锂离子系统通常的 3.6V/cell。图 4 总结了磷酸锂的属性。
锂离子有很大改进。1994 年，18650 电池的容量为 1,100mAh，每个电池的制造成本超过 10 美元。2001年价格降到2美元，容量升到1900mAh。如今，高能量密度 18650 电池可提供超过 3,000mAh 的电量，而且成本进一步下降。然而，这并非没有妥协。新细胞比旧细胞更脆弱，这会影响循环计数。
一家瑞士高档电动自行车制造商对新旧电池进行了比较。他们使用 Panasonic 和 LG Chem 的 NMC 18650 电池。在板载电池管理系统 (BMS) 指示 1000 次循环后，额定值为 2Ah 的早期版本仍可提供 80% 的电量。然后是2.2Ah NMC，1000次循环后容量下降到70%。今天使用的现代 3Ah NMC 在 1000 次循环后下降到 60%。应该注意的是，新电池的最终容量仍然高于旧电池；3Ah 电池在容量下降 60% 后仍保持 1.8Ah，而 2Ah 电池在容量下降 20% 后仅剩 1.6Ah。
EV 电池必须具有八年保修期。为实现这一点，新电池可能仅充电至 80% 并放电至 30%。随着电池随着年龄的增长而失去容量，许多 BMS 逐渐增加充电带宽以保持相等的行驶里程。一旦以全带宽运行，电池就会承受更大的压力，这反映在加速的性能下降和减少的行驶里程上。
寒冷的温度会导致所有电池的性能下降。严寒也使充电更加困难，尤其是锂离子电池，因为充电比放电更脆弱。在低温下使用电池的能力不会自动允许在这些相同条件下充电。在低温下进行无车充电会对电池造成永久性损坏。
锂离子电池不应在零摄氏度 (32°F) 以下充电。一些电池制造商允许通过将充电电流降低至电池额定值的十分之一或 0.1C（参见C-Rate ），将充电温度降至 -10°C (14°F) ，一次充电需要 12-15 小时空电池。在低温下充电过快可能会导致枝晶生长，从而导致更高的自放电并损害安全性。
当电池充满电时，电池压力最高为 4.20V/cell。保持较低的电压还可以在低温充电期间保护电池，一些 BMS 会相应地限制电压和电流。许多 EV 电池包括一个加热毯，以在低温下充电时保护电池。加热毯子的能量很容易从电网获得。
电动汽车车主想要超快速充电，并且有技术可以做到这一点。快充虽然方便，但对电池有害。如果可能，请避免充电时间少于 90 分钟，或充电率高于 1C。板载 BMS 记录有压力的电池事件，历史数据可用于保修索赔。这是最近在伦敦举行的电动汽车电池大会上出现超快速充电问题时，一家大型欧洲电动汽车制造商的回应。
安全是另一个问题，但这适用于所有电池。200,000 分之一的故障触发召回2006 年约有 600 万个锂离子电池。这些电池的制造商索尼表示，在极少数情况下，微小的金属颗粒可能会与电池的其他部分接触，从而导致短路，从而导致火焰泄放.
锂离子电池有所改进，故障率已降至千万分之一。这令人欣慰，但千万分之一的公式可能会导致特斯拉计划消耗的 20 亿个批次中有 200 个电池失效。故障率可能会进一步下降，但在一个地方存放大量电池时要小心。电池制造商和仓库存放电池的火灾很常见。
当锂离子电池暴露在恶劣的环境条件下时，人们知之甚少。内部短路和快速拆卸是一个令人担忧的问题，一旦发生任何安全电路都无法阻止的事件。故障发生在电池内部，电池必须烧坏。波音787梦想飞机
的锂离子电池可能由于短路而失败；封装在金属外壳中的改良电池将在短路再次发生时提供保护。所有电池都可能出现故障，并且还有一则事件报告称，由于镍镉电池过热，波音 777 的电池断路器不得不被拉下。在 20 世纪 70 年代初期，美国国家运输安全委员会每年都会报告多起电池事故，涉及飞机上当时使用的新型镍镉船载电池。改进最终使 NiCd 安全；锂离子也会发生这种情况。
空运电池仍然是一个问题。有关于空运中可以包含多少金属（或等效）锂的规定。一些内容可能未注册，阿拉伯联合酋长国民航总局合理确定 UPS 747-400 货机上的火灾是由锂电池引起的。这架飞机于 2010 年 9 月在飞往德国科隆的航班大约一个小时后坠毁在迪拜沙漠。
新的航空货运集装箱正在接受测试，其材料可以承受长达四个小时的强烈火灾，从而能够在大多数航班上紧急降落。这些航空货运集装箱的防火板由纤维增强塑料复合材料制成，可通过剥夺氧气来灭火。
机舱内的火灾比货舱内的火灾更容易扑灭，而且自 2008 年 1 月以来，人们不能再将备用锂电池放入托运行李中。（请参阅锂离子旅行限制。）航空公司允许在有灭火器的情况下将其随身携带。在一次事故中，咖啡壶充当着火的笔记本电脑电池的灭火器。提醒旅客携带多少电池可以携带在机上并作为备用电池。这还包括原锂电池，锂（或等效物）的最大重量为：
- 锂电池2克。如今很少有消费品使用这些原电池。
- 二次锂离子 8 克。这相当于一块 100Wh 的电池（笔记本电脑大约有 60Wh）
- 所有锂离子总和为 25 克。这相当于价值 300Wh 的锂离子电池。
自 2016 年起，锂电池不能再作为货物在客机上运输。此外，货物中的锂离子电池的充电状态必须为 30%。除其他要求的标记和标签外，所有包裹还必须贴有仅限货运飞机的标签。此限制不影响与设备包装或包含在设备中的锂离子电池。
在审查锂离子电池的安全性时，其他化学物质也存在问题。镍基和铅基电池也会引起火灾，其中一些正在被召回。故障的原因是由于老化、粗暴操作、过度振动和高温导致的有缺陷的分离器。
检查 19 年来记录的 113 起空运电池事件表明，大多数故障是由于包装或处理不当造成的。包装不当导致电池组损坏和电气短路是罪魁祸首。大多数事件发生在机场或货运枢纽。有问题的电池包括含有锂金属的原锂，以及铅、镍和碱性系统，而不仅仅是人们认为的锂离子电池。如今，现代消费产品很少出现涉及锂离子电池的故障。