हालांकि हाइब्रिड कारें परंपरागत कारों की तुलना में कम पेट्रोलियम की खपत करती हैं, पर वहां अभी भी हाइब्रिड कार बैटरी से पर्यावरणीय क्षति का मुद्दा जीवित है। वर्तमान में ज्यादातर हाइब्रिड कार बैटरियां दो प्रकारों में से एक हैं: (1) निकेल मेटल हाईड्राइड, या (2) लिथियम आयन; दोनों लीड पर आधारित बैटरियां, जिनका कार बैटरियों के लिए ज्यादा उपयोग होता है, दोनों पर्यावरण के लिए ज्यादा अनुकूल मानी जाती हैं। बैटरियों के कई प्रकार हैं। कुछ दूसरों की तुलना में कहीं अधिक विषाक्त हैं। जबकि लीड एसिड और निकल कैडमियम जैसी बैटरियां तुलनात्मक रूप से पर्यावरण के लिए खराब हैं, हालांकि निकेल धातु हाईड्राइड बैटरियों, जिनका वर्तमान में हाइब्रिड में ज्यादा इस्मेमाल होता है, का पर्यावरणीय प्रभाव और विषाक्तता का स्तर बहुत कम हैं।. निकेल आधारित बैटरियां कारसिनोजेंस के रूप में जानी जाती हैं और इनसे विविध टैराटोजेनिक प्रभाव पैदा होता दिखाई देता है।.

लिथियम आयन बैटरी ने हाइब्रिड विद्युत वाहनों में उपयोग के लिए अपनी क्षमता की वजह से ध्यान आकर्षित किया है। हिताची (Hitachi) ने इसके विकास का नेतृत्व किया है। सबसे बड़ी बात है कि निकल धातु हाइब्रिड बैटरियों के एक विकल्प के रूप में लिथियम आयन बैटरियों का बाजार तेजी से बढ़ रहा है, जो हाइब्रिड बाजार में अब तक उपयोग की जाती रही हैं। अपने छोटे आकार और हल्के वजन के अलावा, लिथियम आयन बैटरियों का प्रदर्शन अच्छा है, जिससे मेमोरी प्रभाव के बिना चार्ज करने की समुन्नत दक्षता जैसे पर्यावरण की रक्षा की सुविधा हासिल करने में मदद मिलती है।
एक ऐसे माहौल में, जब मोटर वाहन की जरूरतों में कम उत्सर्जन और बेहतर ईंधन बचत के गुण प्रचलित हैं, यह माना जाता है कि हाइब्रिड, विद्युत और ईंधन सेल वाले वाहनों का व्यावहारिक उपयोग बढ़ना जारी रहेगा. लिथियम आयन बैटरियां अधिक पसंद की जा रही हैं, क्योंकि इनमें किसी भी रिचार्ज करने योग्य बैटरियों में उच्चतम ऊर्जा घनत्व है, जो एक ही साथ भारी मात्रा में बिजली संग्रह करने के साथ-साथ निकल धातु हाईड्राइड बैटरी सेल से तीन गुना अधिक वोल्टेज पैदा कर सकती हैं। ये बैटरियां उच्च विद्युत उत्पादन (वाहन की शक्ति बढ़ाने), उच्च दक्षता (विद्युत के व्यर्थ उपयोग से परहेज) और मोटे तौर पर वाहन के जीवन के बराबर ही बैटरी के जीवन के साथ तुलना करने पर उत्कृष्ट टिकाऊपन प्रदान करती हैं। 
इसके अतिरिक्त, लिथियम आयन बैटरियां वाहन का समग्र वजन कम कर देती हैं और गैसोलीन की शक्ति वाले वाहनों की तुलना में 30% ज्यादा ईंधन की बचत करती हैं और इसके अलावा ग्लोबल वार्मिंग को रोकने में मदद के लिए CO उत्सर्जन में भी कमी लाती हैं।
हिताची द्वारा आपूर्तित लिथियम आयन बैटरियां कारों, बसों, ट्रेनों और वाणिज्यिक वाहनों सहित विभिन्न अनुप्रयोगों की एक विस्तृत सीरीज में फैल रही हैं। विद्युत के वाहन, जिनमें वाहन मालिक के पास मुख्य विद्युत आपूर्ति प्रणाली से रिचार्ज करने की क्षमता है, अब कई वैश्विक ऑटोमोटिव बाजारों में उपलब्ध है। जापान में जब ये वाहन रातोंरात चार्ज किये जाते हैं, तो दिन में वाहन चार्ज करने से कम खर्चीला होता है और यह खर्च गैसोलीन की शक्ति वाले वाहन के ईंधन लागत का नौंवा हिस्सा होता है।

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हाइब्रिड कार बैटरी का पर्यावरणीय प्रभाव