電動自行車用鋰離子電池大致可分為三大類：錳酸鋰離子電池、三元材料電池和磷酸鐵鋰離子電池。

錳酸鋰離子電池：解決錳酸鋰離子電池的高溫性能，必須對電池的正極材料、電池結構設計和電解液配方進行改良。在日本和韓國采用改性錳酸鋰，改性錳酸鋰離子電池在65℃存放一星期，容量只下降到99%。

三元材料電池：鈷、鎳、錳三元材料作為正極材料的鋰離子電池，它克服了錳酸鋰的高溫性能差的缺陷，又提高了電池的比能量。

磷酸鐵鋰離子電池：2002年以來，美國和加拿大開始研制磷酸鐵鋰離子電池，它成為一種新的具有巨大發展前途的動力型鋰離子電池。超長壽命，在室溫下1C充放電循環達2000次。

磷酸鐵鋰離子電池的優勢：安全性高。磷酸根化學鍵的結合力比較強，結構穩定性好;環保且不含有任何重金屬;無毒(SGS認證通過)，無污染;充電速度快，磷酸鐵鋰離子電池可大電流5～10C快速充放電;大電流放電性能好;可10～50C大電流高功率放電。

磷酸鐵鋰離子電池的缺點：低溫性能劣于錳酸鋰等其他正極材料。磷酸鐵鋰離子電池的單體電壓是3.2V。36V的電池組要12個單體電池串聯。單體磷酸鐵鋰離子電池壽命目前超過2000次，但電池組的壽命可能只有500次。