Тяговая батарея — самый тяжёлый и самый чувствительный к температуре узел современного электромобиля. От неё требуется одновременно три вещи: большой запас хода, быстрая зарядка и стабильная работа под нагрузкой, когда ячейки нагреваются от больших токов. Решить эту задачу без продуманного отвода тепла невозможно, поэтому система охлаждения проектируется вместе с батареей, а не добавляется к ней как отдельный аксессуар.

Основной принцип такой: чем выше ток заряда или разряда, тем сильнее греются аккумуляторные ячейки. Плюс к этому добавляется нагрев от окружающего воздуха летом и во время быстрой зарядки на станциях большой мощности. Если тепло не отводить, падает ёмкость, ускоряется старение ячеек, а в неблагоприятных случаях повышается риск так называемого теплового разгона — цепной реакции самонагрева, способной повредить модуль. Поэтому задача охлаждения — не просто снизить температуру, а удерживать её в узком рабочем диапазоне и выравнивать между ячейками: батарея работает лучше всего, когда все ячейки имеют примерно одинаковую температуру.

Самое распространённое решение сегодня — жидкостное охлаждение. Вдоль модулей прокладываются каналы или пластины с охлаждающей жидкостью, которая циркулирует по контуру и отдаёт тепло через радиатор. В роли теплоносителя обычно выступает специальная смесь на основе гликоля, не проводящая ток, — это принципиально важно, поскольку рядом находятся сотни вольт. Жидкостная система хорошо справляется с пиковыми нагрузками, например при быстрой зарядке, и позволяет относительно легко подогревать батарею зимой: тот же контур работает на прогрев ячеек перед поездкой или зарядкой.

Второй подход — воздушное охлаждение. Здесь тепло отводит поток воздуха, который продувается через корпус батареи, иногда с участием системы кондиционирования салона. Такое решение проще и дешевле, в нём меньше компонентов, которые могут протекать, но по эффективности оно заметно уступает жидкостному: воздух плохо отводит тепло от плотно упакованных ячеек. Поэтому воздушный вариант чаще встречается у моделей с ушёл из жизниенными характеристиками зарядки, где пиковые токи невелики.

Существуют и более экзотические схемы. В одних охлаждающая жидкость подводится непосредственно к ячейкам через специальные пластины, чтобы максимально сократить путь тепла. В других применяется погружное охлаждение, когда ячейки контактируют с диэлектрической жидкостью напрямую. Такие конструкции сложнее и дороже, но дают лучший контроль температуры при экстремально быстрых зарядках.

Управляет всем термоконтуром электроника. Датчики следят за температурой ячеек и расходом теплоносителя, контроллер регулирует работу насоса, клапанов и вентилятора радиатора, а при необходимости направляет тепло туда, где оно нужно: например, зимой тепло батареи может использоваться для обогрева салона через тепловой насос, что экономит запас хода.

На практике выбор конкретной схемы зависит от компромисса между ценой, весом, требованиями к быстрой зарядке и климатом, в котором эксплуатируется автомобиль. Но направление развития общее: с ростом мощности зарядных станций и плотности энергии ячеек требования к отводу тепла растут, поэтому жидкостные системы с всё более тесным контактом с ячейками постепенно становятся стандартом отрасли.