现代电动汽车电池起源于锂离子电池，最初应用于便携式电子产品及其他便携式设备。如今，基于钠的电池也已研发出来。
这些电池有一个共同点，它们都采用嵌入技术。嵌入简单来说就是将带电化合物物理性地填充到材料的间隙之中。“嵌入” 它指的是将化合物插入到另一种物质的结构中。这与铅酸电池从根本上不同，铅酸电池实际上是将铅镀到金属板上，其过程就像电镀一样。
电动汽车所用的电池类型并非如此，而是将分子填充到结构中。化学反应发生在电解液中。
使用隔膜将阳极和阴极在物理上分隔开，使阴极与阳极相互隔离。隔膜是多孔的，能让电解液及其所含的化合物在其中自由流动。阴极是一种金属氧化物，阳极通常由石墨（一种碳的形式）制成。载流化合物可以存在于阴极和阳极中，其数量和位置取决于电池的充电状态。
对电池进行充电和放电会驱使这些带电化合物在阳极和阴极之间移动，从而使电流能够在电池外部流动，并在电极两端产生电压。
在制造锂电池时，阴极金属氧化物会沉积在薄箔导体上，石墨则沉积在阳极上。金属箔为电池外部的电极提供连接。
所有电池都是受阿伦尼乌斯方程支配的化学装置。这是一个用于控制化学反应速率的方程。
化学反应速率与温度呈指数关系。为了评估电池，会采用加速寿命测试。尤其有两个变量会加速电池老化，即电压和温度。
这就是为什么要对电池单体和电池组的温度以及充电过程进行精心控制。
温度的指数关系很方便，它能让温度的微小变化引起反应速率的大幅改变，这为加速寿命测试提供了一种方法。这也是在正常运行中要对电池温度进行精心控制的一个原因。
在另一个极端情况下，如果电池温度过低，反应活性就会降低，电池的运行也会受到影响。这两个变量都可用于加速电池内部导致性能退化的过程。导致电池容量退化的因素之一是可用于电荷存储的锂减少。
副反应会与锂结合，使其无法发挥作用。电池老化的另一个因素与其他副反应有关。电池内部存在一些诸如粘结剂、电解液等并非旨在参与化学反应的化合物。
它们可能会分解并附着在阴极或阳极上，从而使内阻增大。电解液会缓慢降解并阻碍导电。锂电池的先驱之一杰夫・戴恩（Jeff Dahn）发表过一些论文，描述了这些情况。他开创了一种通过测量库仑效率并利用加速寿命测试来确定实际电池循环寿命的方法。库仑效率是一种用于确定可用于电荷转移的初始锂减少程度的方法。
电池并非一下子就完全报废。杂质的堆积会阻碍导电。它们会失去容量，内阻也会升高。当内阻过高时，运行效率就会变低，电池也就难以输出电能。虽然电池寿命的确切定义可能有些随意，但它们的性能是可以测量的。
此外，如果电压和温度过高，电池内部可能会发生不良反应，释放出氧气并与内部物质结合，从而引发一种失控的起火状况，即热失控。在另一个极端情况下，深度放电可能会导致电池内部发生不良反应，其中包括镀覆现象，这是不可逆的，会使电池无法正常工作。
这些事实说明了锂电池充电方式的原理及原因。它们解释了为什么热管理对电池寿命和最佳性能至关重要。它们还说明了为什么要长时间避免达到最大充电量（即最高电压）。电池的损耗程度与在特定条件下的时长成正比。这就是为什么建议进行短时间的完全充电，之后迅速放电。
在正常运行时，充到较低电压产生的损耗要少得多，因为损耗是温度和电压的指数函数。这也解释了为什么闲置的电池要以大约 40% 的电量储存。这是在避免因自放电而完全放电和因电压及时间因素导致的被动损耗之间的一种平衡。通过了解基本的运行原理和相关控制方程，锂电池使用中的许多困惑都能得以消除。
电池寿命是以循环次数来衡量的，通常也被称为容量衰减，每次充放电循环中，以千瓦时为单位的初始容量衰减到 80% 左右是一个有些随意的界限。质保有时会将 70% 作为界限。我们所说的一个循环指的就是一次充放电。
简单来说，在电池相同且运行条件相同的情况下，电池的循环寿命是一样的。电池设计的某些细节可能会在不同特性之间进行权衡，但对于特定的配方，电池的寿命循环次数是固定的。
对于电动汽车而言，每个循环所行驶的里程数与所使用的电池容量成正比。在相同条件下，这个结果大体上与温度及其他变量无关，这使得可以进行直接的比较分析。
电池容量（千瓦时）× 车辆常数（英里 / 千瓦时）= 行驶里程（英里），即续航里程
既然我们知道了寿命循环次数，也知道了总行驶里程，并且知道在相同运行条件下总行驶里程是固定的：
总行驶里程 = 每次循环的续航里程 × 循环寿命
每个电池组的总行驶里程与电池组容量成正比。
这些简单的基本公式有着深远但却常常被忽视的影响。
功率与能量及成本的权衡
高充电率电池是内阻较低的高功率电池。让我们来研究一下它们之间的关系。
“锂离子电池在能量和功率之间存在一种众所周知的权衡关系，通常用功率与能量之比（P/E 比）来表示，并且通常会在所谓的拉贡图（Ragone plot）中以功率作为能量的函数来呈现。”
“高能量电池通常电极较厚，活性材料的体积分数较高；而高功率电池通常电极较薄，电解液和导电添加剂的体积分数较高。”
简单来讲，这意味着低能量密度电池呈现出较低的功率与能量之比（P/E）。
比功率与比能量的关系图：
成本较低的电池通常续航时间较长但功率较低。
锂电池为何按小时续航时长来评级
美国国家可再生能源实验室（NREL）写道：“我们将续航时长定义为储能系统在需要再次充电之前能够全功率输出的时间长度。”
虽然锂电池可以更缓慢地放电，但这样就不会以其最大放电速率放电，因此其全部功率潜力未得到充分发挥。由此可以明显看出的一点是，与续航时间较长的电池相比，高放电率电池具有相对较高的功率与能量之比。续航时长也是功率与能量之间的一种关系。功率与能量比值较高的电池充放电速度更快。
以这种方式展示该规格的一个实际原因是经济性。储能成本的一个衡量标准是按成本 / 能量来计算的，例如美元 / 千瓦时。从经济角度来看，储能设备释放能量的速度越快，其储能成本的摊销速度也就越快。根据预期用途优化电池，使功率与能量之比（P/E）与使用情况相匹配，这一点很重要。
