Samochód elektryczny ma dość rozbudowany układ chłodzenia, którego zadaniem jest utrzymywanie odpowiedniej temperatury baterii. W trakcie ładowania oraz podczas eksploatacji baterie nagrzewają się, a wraz ze wzrostem temperatury spada ich wydajność.

Z kolei zimą występuje problem znacznego spadku wydajności baterii w związku z obniżeniem ich temperatury. Aby utrzymać temperaturę baterii na stałym poziomie, stosuje się różne systemy zarządzania ich temperaturą.

Systemy chłodzenia można podzielić na trzy rodzaje:

• aktywne – wykorzystują ciecz, która chłodzi i rozgrzewa ogniwa baterii,
• aktywne – wykorzystują powietrze, które chłodzi i rozgrzewa wnętrze baterii,
• pasywne – z oddawaniem ciepła przez obudowę baterii.

W niektórych samochodach elektrycznych wykorzystuje się układ chłodzenia baterii w połączeniu z układem chłodzenia silnika elektrycznego oraz elektroniki mocy. W związku z tym układ chłodzenia różni się od stosowanego w samochodach z silnikiem spalinowym, jednak medium chłodzące pozostaje najczęściej takie samo. Słowo „najczęściej” zostało użyte w sposób świadomy, ponieważ np. w BMW i3 baterie chłodzone są za pośrednictwem czynnika zawartego w układzie klimatyzacji, a w Renault Zoe za pomocą powietrza.

Samochody większe i o wysokich osiągach potrzebują jednak stabilnego termicznie układu chłodzenia, a to jest w stanie zagwarantować układ bazujący na płynie chłodniczym. Tutaj występuje chłodnica, pompa płynu i przewody, które w zależności od rozwiązania mają bardziej lub mniej skomplikowany przebieg. Dla przykładu w Tesli S czy Tesli X płyn chłodniczy rozprowadza się wewnątrz obudowy baterii za pośrednictwem elastycznej taśmy z wieloma kanalikami. Dlaczego tak? Otóż baterie w tych modelach Tesli składają się z ogniw 18650, które po zgrupowaniu w baterię muszą być chłodzone osobno, a nie tylko z zewnątrz baterii.

Aby mieć możliwość podniesienia temperatury płynu (np. zimą), w obiegu instaluje się grzałki elektryczne, które utrzymują stałą temperaturę płynu znajdującego się w układzie.

Sprawnie działający system chłodzenia i ogrzewania akumulatorów jest więc niezwykle ważny, ponieważ w dużej mierze decyduje o trwałości ogniw.
Jako przykład samochodu wykorzystującego zaawansowane zarządzanie temperaturą baterii i wnętrza samochodu można podać Audi e-Tron. Temperatura baterii jest tutaj stabilizowana przez płaszcz cieczy odpowiedzialnej także za chłodzenie silników. Odebrane przez ciecz ciepło może być wykorzystane do ogrzewania wnętrza samochodu. W sytuacjach, kiedy nie jest to konieczne, ciecz kierowana jest do chłodnicy.

Ze względu na zawartość płynu chłodzącego w układzie chłodzenia i ogrzewania baterii zachodzi konieczność jego regularnej wymiany i kontroli układu. Jak każdy układ chłodzenia jest on bowiem narażony na awarie związane z nieszczelnością czy niedrożnością przewodów chłodzących.