Chłodzenie baterii trakcyjnej w pojazdach hybrydowych jest jednym z najważniejszych elementów zabezpieczających długotrwałą, bezpieczną eksploatację. W znakomitej większości modeli stosuje się aktywne układy chłodzenia: dedykowany wentylator, osobny kanał powietrzny, a często dodatkowe czujniki temperatury umieszczone bezpośrednio w pakiecie ogniw. Bateria, zamontowana najczęściej pod tylną kanapą lub bagażnikiem, jest narażona na wzrost temperatury zarówno podczas ładowania (odzysku energii), jak i rozładowywania pod dużym obciążeniem. Najprostszy układ chłodzi baterię powietrzem pobieranym z kabiny za pomocą przewodu zakończonego siatką lub filtrem – zabrudzenie tej kratki jest częstą przyczyną przegrzewania i ograniczania mocy układu hybrydowego. W bardziej zaawansowanych autach przetłaczane jest powietrze klimatyzowane/mieszane, a w modelach najwyższej klasy funkcjonują aktywne układy cieczowe (chłodnica z osobnym obiegiem i pompą, jak w Mercedesie EQ Power czy BMW eDrive). Sercem systemu jest komputer BMS (Battery Management System), na bieżąco śledzący temperaturę oraz regulujący prędkość wentylatorów lub aktywację pomp – każda przekroczona temperatura prowadzi do redukcji obciążenia ogniw, a w skrajnych przypadkach wygaszenia silnika hybrydowego. Na efektywność chłodzenia wpływają: prawidłowa praca wentylatora, czystość kanałów powietrznych, dobry stan filtrów oraz szczelność podłączeń. Użytkownik powinien regularnie sprawdzać i czyścić kratki wlotowe, a wszelkie piski wentylatora, błędy lub nagrzewanie się tylnej części kabiny traktować jako sygnał ostrzegawczy. Rozwinięte systemy pozwalają na adaptacyjne chodzenie baterii zależnie od temperatury zewnętrznej, cyklu ładowania i trybu jazdy, co jest kluczowe dla przedłużenia żywotności ogniw trakcyjnych.
