Щільність енергії батареї відноситься до електричної енергії, що виділяється одиницею маси або об’єму батареї. Чим вища щільність енергії батареї, тим більше електричної енергії накопичується на одиницю маси або об’єму. Основною одиницею є Вт·год/кг (ват-год на кілограм).
Щільність енергії батареї складається з двох понять: щільність енергії окремого елемента та щільність енергії акумуляторної системи. Оскільки акумуляторна система включає не лише елементи, але й інші компоненти, такі як системи схем і системи керування температурою, загалом, щільність енергії окремого елемента вища, ніж у системи акумуляторів. В даний час щільність енергії основних акумуляторних систем електромобілів становить від 140 до 180 Вт-год/кг.