Les bateries generalment es poden classificar en tres grans categories: piles químiques, piles físiques i piles biològiques. Entre elles, s'han aplicat bateries químiques i bateries físiques en vehicles elèctrics-produïts en massa, mentre que les bateries biològiques es consideren una de les direccions de desenvolupament importants per a les futures bateries de vehicles elèctrics. Tenint en compte la situació actual d'aplicació pràctica, només oferirem una introducció detallada a les bateries químiques.
I. Bateries de liti
Les bateries de liti són un dels tipus de bateries més utilitzats en vehicles elèctrics. Tot i que només existeixen des de 1970, han dominat ràpidament el mercat de les bateries dels vehicles elèctrics a causa de la seva alta densitat energètica i la seva llarga vida útil. Actualment, les bateries de liti que s'utilitzen en els vehicles elèctrics inclouen principalment bateries de fosfat de ferro de liti i bateries d'òxid de cobalt i níquel manganès de liti, i aquests dos tipus de bateries presenten diferències significatives en les seves pròpies característiques, per la qual cosa cal proporcionar-ne una explicació detallada i una comparació.
(1) Bateries de fosfat de ferro de liti
En comparació amb les primeres bateries d'òxid de manganès de liti, les bateries de fosfat de ferro de liti no tenen una diferència significativa en la densitat d'energia, que és d'aproximadament 100-110 Wh/kg. Tanmateix, la seva estabilitat tèrmica és la millor entre les bateries de liti dels vehicles actuals. Els components químics interns només comencen a descompondre's quan la temperatura de la bateria arriba als 500-600 graus, mentre que els components químics interns de les bateries d'òxid de cobalt de liti, que també són bateries de liti, ja es troben en un estat inestable a 180-250 graus. És a dir, la seguretat de les bateries de fosfat de ferro de liti és la millor entre les bateries de liti i, per aquest motiu, s'han convertit en un dels principals tipus de bateries per a vehicles elèctrics.
(2) Bateries de liti níquel manganès cobalt òxid
En comparació amb les bateries de liti i fosfat de ferro, les bateries de liti níquel manganès d'òxid de cobalt utilitzades a Tesla Model S tenen una densitat d'energia molt més alta en pes, aproximadament 200 Wh/kg. Això vol dir que les bateries de liti níquel manganès cobalt òxid del mateix pes tenen un rang de conducció més llarg que les bateries de liti i ferro fosfat. Tanmateix, els seus inconvenients també són evidents. Quan la temperatura de la bateria és de 250-350 graus, els components químics interns comencen a descompondre's, la qual cosa comporta exigències extremadament elevades al sistema de gestió de la bateria. Cada pila de bateria ha d'estar equipada amb un dispositiu de seguretat independent. A més, a causa de la petita mida de cada cel·la, el nombre de cel·les de bateria necessàries per a un sol vehicle és molt gran.
II. Bateries de níquel-hidrur metàl·lic
Les bateries de níquel-hidrur metàl·lic són un altre tipus de bateries d'energia per a vehicles elèctrics, a més de les bateries de liti. S'han anat desenvolupant gradualment des dels anys noranta. Molts vehicles híbrids, com el Toyota Prius, utilitzen aquest tipus de bateries com a component d'emmagatzematge d'energia. La seva densitat d'energia no és gaire diferent de la de les bateries de liti normals, aproximadament 70-100 Wh/kg. Tanmateix, com que la tensió d'una sola cel·la de bateria és de només 1,2 V, que és un terç de la de les bateries de liti, el volum de la bateria és més gran que el de les bateries de liti quan la tensió necessària és la mateixa.
Igual que les bateries de liti, les bateries de níquel-hidrur metàl·lic també requereixen un sistema de gestió de la bateria, però presten més atenció a la gestió de la càrrega i descàrrega de la bateria. El motiu d'aquesta diferència es deu principalment a l'"efecte memòria" de les bateries de níquel-hidrur metàl·lic, la qual cosa significa que la capacitat de la bateria disminuirà durant el cicle de càrrega i descàrrega. La sobrecàrrega o la sobredescàrrega també poden accelerar la pèrdua de capacitat de la bateria (aquesta característica de les bateries de liti gairebé es pot ignorar). Per tant, per als fabricants, el sistema de control de la bateria de les bateries de níquel-hidrur metàl·lic està configurat per evitar activament la sobrecàrrega i la sobredescàrrega, com ara controlar artificialment el rang de càrrega i descàrrega dins d'un determinat percentatge de la capacitat total per reduir la taxa de disminució de la capacitat.