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電池芯、超級電容和燃料電池芯都需要小心監護，以擴展諸如電動汽車和混合型汽車中的能源存儲系統的使用范圍，延長其壽命，并確保其安全性（圖 1）。電池正在一系列汽車應用中得到發展。微型混合型汽車采用傳統的 12V 鉛酸電池，并有交流發電機-電機單元，汽車停車時可以讓引擎停機。當踩下油門時，引擎會順滑地起動，然后正常運行。而混合型汽車有更大的電池，如豐田公司的 Prius、本田公司的 Insight 和雪佛蘭的 Volt。這些電池產生的電壓超過 200V。傳統電池芯的化學類型是 NiMH（鎳金屬-氫化物），但很多鋰化學技術能在某種重量下提供更高的能量（圖 2）。全電動汽車（如 Tesla 的 Roadster 和尼桑的 Leaf）都有最大的電池，它們電池組的電壓范圍從 300V 400V。
電池電壓越高，在給定功率下的電流就會越低，從而減小了昂貴銅線電纜的直徑。更重要的是，較高的電壓可以采用較大輸出的電機繞組。2004 年，豐田為 Prius 增加了一個升壓轉換器，將電池組電壓從 200V 升高至 500V。這一步驟使豐田重新設計了推進電機，將扭矩從 350 Nm 提高到 400 Nm，而功率從 33 kW提高到 50 kW。
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