รถยนต์ไฮบริดขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้านอกเหนือจากเครื่องยนต์ที่ใช้แก๊ส

และมอเตอร์เหล่านี้ใช้แบตเตอรี่ แบตเตอรี่รถยนต์ไฮบริดผลิตในลักษณะแบตเตอรี่เอื้ออาทรเดียวกันกับแบตเตอรี่รถยนต์ทั่วไปและมีฟังก์ชั่นที่คล้ายกันเช่นกัน ข้อแตกต่างที่สำคัญเพียงอย่างเดียวคือแบตเตอรี่รถยนต์ไฮบริดมีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อให้สามารถผลิตพลังงานได้มากตามที่ต้องการ แต่เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ แบตเตอรี่รถยนต์ไฮบริดจะมีขนาดเล็กกว่า เนื่องจากรถยนต์ไฮบริดก็ใช้เครื่องยนต์เบนซินเช่นกัน

• เพื่อตอบสนองความต้องการของรถยนต์ไฮบริด แบตเตอรี่ของรถยนต์มีโครงสร้างภายในและวัสดุที่แตกต่างจากแบตเตอรี่ทั่วไป แบตเตอรี่รถยนต์ไฮบริดอาจมาในแพ็คที่มีโมดูลหลายโมดูล โดยแต่ละโมดูลจะมีเซลล์เป็นแถว ใน Toyota Prius ปี 2009 ชุดแบตเตอรี่ 201.6-V มี 28 โมดูล แต่ละโมดูลซึ่งมักจะหุ้มด้วยสแตนเลสมี 6 เซลล์ ดังนั้นทั้งแพ็คจึงมี 168 เซลล์ แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะเปลี่ยนกลับเป็นไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 650 โวลต์ เมื่อแพ็คทำงานผิดปกติ มีแนวโน้มว่าโมดูลมีข้อบกพร่อง และสามารถสร้างแพ็คใหม่ได้โดยเปลี่ยนโมดูลที่เหมาะสม
• ในรถยนต์ทุกคัน แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้จะจ่ายไฟให้กับมอเตอร์สตาร์ท ไฟ ระบบจุดระเบิดของเครื่องยนต์และอุปกรณ์เสริมต่างๆ และแบตเตอรี่ตะกั่วกรด 12 โวลต์สามารถให้พลังงานที่จำเป็นได้ ในรถยนต์ไฮบริด ใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้อีกหนึ่งก้อนเพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนล้อ ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่แรงดันสูงและทรงพลัง แบตเตอรี่ตะกั่วกรดมีน้ำหนักมากและไม่สามารถส่งพลังงานที่ต้องการในบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็กได้ ดังนั้นผู้ผลิตรถยนต์ส่วนใหญ่จึงหันไปใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟประเภทอื่นเพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติ

ทุกวันนี้ แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH) ได้รับการติดตั้งในรถยนต์ไฮบริดส่วนใหญ่ – มากกว่าสองล้านเครื่องทั่วโลก อิเล็กโทรดที่ใช้ในแบตเตอรี่ NiMH เป็นโลหะผสมที่ดูดซับไฮโดรเจนสำหรับประจุลบและนิกเกิลออกซีไฮดรอกไซด์เป็นค่าบวก Toyota Prius, Honda Civic Hybrid และ Honda Insight ใช้แบตเตอรี่ NiMH

แบตเตอรี่อีกประเภทหนึ่งคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งมีพลังงานมากกว่าในแพ็คเกจที่เล็กกว่า

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประกอบด้วยแอโนด แคโทด และอิเล็กโทรไลต์ แอโนดเป็นคาร์บอนเหมือนกราไฟต์ แคโทดเป็นชั้นออกไซด์ของลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์หรือโพลิแอนไอออนเช่นลิเธียมไอรอนฟอสเฟตหรือสปิเนลเช่นลิเธียมแมงกานีสออกไซด์ อิเล็กโทรไลต์เป็นคาร์บอเนตอินทรีย์ที่ไม่ใช่น้ำที่มีสารประกอบเชิงซ้อนของลิเธียมไอออน

• Honda Hybrid กำลังจะเปลี่ยนไปใช้แบตเตอรีลิเธียม โตโยต้าแม้ว่าจะได้ผลประโยชน์ในการสกัดลิเธียม แต่ก็ยังใช้ NiMH (ซึ่งมีราคาประมาณ 4,000 ดอลลาร์เพื่อทดแทน) มากกว่าลิเธียมซึ่งมีต้นทุนสูงกว่า แต่คาดการณ์ว่าลิเธียมอาจเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้ไฮบริดมีราคาไม่แพงมากขึ้นในอนาคต
• รถยนต์ไฮบริดใช้เชื้อเพลิงน้อยลง ซึ่งช่วยลดมลภาวะได้ แต่แบตเตอรี่ที่ทิ้งอย่างไม่เหมาะสมมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะทำให้ปัญหาหนึ่งเปลี่ยนไปเป็นอีกปัญหาหนึ่ง

แบตเตอรี่ทุกประเภทมีความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม ในแง่ของวัสดุที่ใช้ทำแบตเตอรี่เป็นหลัก ตะกั่วเป็นอันตรายที่สุด ในขณะที่ลิเธียมมีน้อยที่สุด นิกเกิลอยู่ตรงกลาง แต่ถ้าใช้โคบอลต์ในแบตเตอรี่ลิเธียมก็เป็นปัญหา

เทคโนโลยีการรีไซเคิลมีบทบาทสำคัญในผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของวัสดุเหล่านี้ ตะกั่วมีเทคโนโลยีการรีไซเคิลที่สมบูรณ์ แต่สารตะกั่วหลายพันเมตริกตันถูกทิ้งลงในหลุมฝังกลบทุกปี การรีไซเคิลนิกเกิลแบบเต็มรูปแบบยังคงเป็นความท้าทาย และนิกเกิลถือเป็นสารก่อมะเร็งที่น่าจะเป็นไปได้

ปัจจุบัน รถยนต์ไฮบริดไม่กี่ล้านคันเป็นเพียงเศษเสี้ยวของรถยนต์ 700 ล้านคันที่ใช้งานทั่วโลก แต่เมื่อการผลิตและการใช้ไฮบริดเพิ่มขึ้น ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของแบตเตอรี่จะเป็นปัญหาตามสัดส่วนและต้องได้รับการแก้ไขโดยเร็วที่สุด