特斯拉汽車的電池技術有不少創新之處。

其電池組具有大容量和高能量密度，像 Model S 電池組能提供超 600 公里續航。

快速充電技術先進，Supercharger 能以高達 120 千瓦功率充電，大幅縮短時間。

電池管理系統出色，能實時監控、控制和保護電池，確保最佳狀態，延長電池壽命并保障安全。

在技術突破方面，優化鋰離子電池技術，提高能量密度和壽命，解決充放電安全問題。積極探索固態電池，有望未來幾年實現商業化應用。

電池組構成獨特，Model S 的 85kW?h 版本由近 7000 節 18650 鋰電池構成，共有 16 塊電池組，每塊有玻纖板保護，兩塊間有金屬梁隔開，還有保險絲、冷卻液接口等。鋰電池組由 6 組電池串聯，每 74 節并聯。每節電池有保險絲，連接到電池控制模塊檢測電壓。整體由透明塑料殼和金屬散熱護板包裹，保護良好，降低車輛重心。

使用松下生產的電池，Model 3 投產后，21700 電池將取代 18650，21700 電池是三元鋰電池，能量密度高，生產的 21700 電池系統能量密度約提高 20%，體積能量密度也大幅提高。

在電池熱管理領域，連續 13 年蟬聯冠軍。率先采用余熱回收技術，用于快速啟動和增加續航。液冷技術讓夏季快速降溫，冬季通過八通閥和熱泵系統快速升溫，輔助電池高效運轉。第四代熱管理系統采用八通閥集成冷卻和制熱回路設計，實現整車熱管理集成化，提高能量效率，降低系統集成成本，有多種制熱制冷模式，效率提升 10%，提高電池壽命和性能穩定性，為行業樹立標桿。