电池包内每一节18650钴酸锂电池两端均设有保险装置，每个电池片和电池砖都有保险装置，一旦发现某一单元内部出现问题，保险装置就会将其切断与其他电池单元的联系，从而避免影响整体电池性能的情况出现。另外，每个电池片之间都有相对独立的空间，由防火墙相隔，即便是单个电池片内部出现了起火的情况，火势也可得到一定控制，不至于迅速蔓延至整个电池包。电池模块内部细节如下图所示。
高压电池组成局部特征
当然，保险装置是最后的一道屏障，当它切断的时候也就意味着某个电池单元出现了问题，如果涉及更换，整个电池包就可以以“模组”为单位进行更换。每节电池之间以并联的形式连接，而电池单元之间和电池模组之间分别以串联的形式连接，也就是说，在实际用车过程中，当某节电池出现问题时，车辆不会抛锚，受到影响的只是车辆的续航里程。
Tesla的电池模块一直是值得称道的设计。电池单体模块主要由以下部分构成：
◎ 电池单体：在60kW·h的版本中，分真电池和电池填充两种。
◎ 母线牌：起到了连接电池的作用，将每组电池的正极和负极连接在一起，共有7种不同的规格。
◎ 隔层：隔层将电池与冷却管隔离并有绝缘的作用。
◎ 散热铜管：通过每一面与单体连接，将热量带出整个电池模组。
◎ 隔离板：在电池的顶盖上方，起到绝缘的作用。
◎ BMU采集板：测量电压和温度。
◎ 熔丝：连接电池单体与母线牌，采用半导体中的黏结工艺，对于电池组装而言，这是非常难的工艺。
◎ 温度传感器：采集温度，其位置在冷却管的输入端和输出端。
◎ 采样电压采集线束：采集电池电压，并专门的固定的导线索引结构进行固定。
如下图所示，高压电池位于车辆下方，并通过34个螺栓将其固定在适当的位置，该螺栓将电池固定至车身和副车架。电池是底盘的受力部件，为汽车提供平坦的底面和很低的重心。高压电池提供了结构、空气动力学和操纵方面的优势。
高压电池安装位置
早期所有三个ModelS电池选件（40kW·h，60kW·h和85kW·h）都利用相同的外壳和内部组件，但是改变了每个模块中的电池数量以实现不同的能量容量。所有配置均使用锂离子18650电池。85kW·h电池包含16个模块，每个模块包含6个单元，每个单元包含74个单独的电池。每块60kW·h电池包含66个电池，而每块40kW·h电池包含49电池。