Tesla电动车的电池采用松下提供的18650钴酸锂电池，其中包括NCA系列（即镍钴铝系统）。整车电池组分为60kWh或85kWh两种初始产品，每个电池的容量为3100mAh。每个电池单元一般用ah为单位进行表示。Model S的85kWh电池单元共有8142个电池。电池组采用18650钴酸锂电池，这是实现高续航距离的关键，但它的稳定性在高温环境下会比NCM电池和磷酸铁锂电池稍差。为此，必须在安全性方面进行技术上的大力支持。
电池组的内部采用各种保险措施，包括电池内部和电池之间各种保险装置。如果某个单元发现内部存在问题，那么就会切断与其他电池单元的联系，以避免影响整体电池的性能。电池之间并联连接，但电池单元之间和电池模块之间串联连接。
高压电池的安装位置在车辆下方，通过34个螺栓固定在下部车身和副车架上。电池是受底盘力的部件，为汽车提供平坦的底面和低的重心，提供结构、空气动力学和操纵方面的优势。不同电池选项（包括40kWh、60kWh和85kWh）采用相同的外壳和内部组件，但每个模块的电池不同。85kWh电池包括16个模块，每个模块包括6个单元，每个单元包括74个单独的电池。60kWh电池包括66个电池，40kWh电池包括49个电池。每个模块都有自己的bmb（电池单体板），用于监视每个电池单元的电压并对模块中的四个点进行温度采样。BMB通过内部通信总线将信息报告给BMS（电池管理系统），通过动力总成CAN总线进行通信。为了维持电池的公称温度，需要热管理系统。
高压电池的作用是为车辆以及附件系统提供动力。它是车辆的主要能源，向驱动逆变器提供直流电以驱动车辆，向DC-DC转换器提供直流电以支持12V电气系统。直流-直流转换器还用作高压接线盒，用于将电流分配到交流压缩机、冷却液加热器和机舱加热器。与主充电器、充电端口、网关模块和机外充电连接器进行通信以管理SOC。电池还包括b和B-接触器、电流测量分流器和630A保险丝。
