A BMS képes szabályozni az akkumulátor hőmérsékletét, a megvalósított hővédelem az akkumulátor méretétől és költségétől, valamint a teljesítménycéloktól, a BMS tervezési kritériumaitól, továbbá olyan további elvárásoktól függ, mint például a földrajzi régió, ahol az akkumulátor felhasználásra kerül (pl. hideg vagy melegebb éghajlat).

A hűtés különösen fontos a Li-ion-akkumulátorcsomag teljesítményveszteségének minimalizálása és a termikus megfutás elkerülése érdekében. Például ha egy adott akkumulátor 20 °C-on működik optimálisan, akkor amennyiben az egység hőmérséklete 30 °C-ra emelkedik, a teljesítménye akár 20%-kal is csökkenhet. Ha az akkumulátorcsomagot folyamatosan töltik és újratöltik 45 °C-on, a teljesítményveszteség akár 50%-ra is emelkedhet. Az akkumulátor élettartama jelentősen csökkenhet, ha folyamatosan túlzott hőterhelésnek van kitéve, különösen a gyors töltési és kisütési ciklusok alkalmazása során. A hűtés passzív vagy aktív módszerrel történik, illetve a két technika alkalmazható együttesen is. A passzív hűtés a légáramláson alapul. Egy elektromos jármű esetében ez azt jelenti, hogy amikor halad, akkor az ellenáramú levegő hűti az akkumulátorcsomagot. Az aktív hőmérséklet-szabályozás ventilátor segítségével befújt levegővel történik. Ez alacsony fordulatszámon vagy a jármű leállása esetén használható, de ennek a megoldásnak csak annyi a feladata, hogy kiegyenlítse az akkumulátorcsomag hőmérsékletét a környezeti hőmérséklettel. Magasabb környezeti hőmérséklet esetén viszont a csomag alapállapoti hőmérséklete magasabb lesz. Ezért a passzív és/vagy aktív léghűtés mellett alkalmazhatnak kiegészítő folyadékhűtéses megoldást. Ez jellemzően egy meghatározott keverékarányú etilén-glikol hűtőfolyadék, amelyet elektromos motoros szivattyúval keringtetnek keresztáramú hőcserélőn (radiátoron) keresztül. A hűtőlemez az akkumulátoregységen található. A BMS felügyeli a hőmérsékletet az akkumulátorcsomagban, és szélsőséges hőmérsékletek detektálása esetén szükségszerűen beavatkozik, hogy az akkumulátor teljes hőmérsékletét a gyártó által megadott szűk hőmérsékleti tartományon belül tartsa az akkumulátor optimális teljesítményének biztosítása érdekében [4].