Le développement des systèmes photovoltaïques et des véhicules électriques est dépendant de celui des batteries. La gestion thermique efficace des batteries est nécessaire pour leur assurer une meilleure performance, une autonomie et une durée de vie optimale. Les systèmes de refroidissements actifs (air/ liquide) sont les plus utilisés comme systèmes de gestion thermique. Cependant, ces systèmes sont coûteux en matière de consommation énergétique, d'investissement et de maintenance. L'utilisation de matériaux à changement de phase (MCP) pour l'absorption de la chaleur générée par les cellules peut représenter une alternative moins coûteuse et plus facile à mettre en œuvre. Cependant, les MCP possèdent une faible conductivité thermique (0.15- 0.4 W/(m. K)) qui limite les capacités d'échanges thermiques et réduit la cinétique de changement de phase solide liquide. Afin d’augmenter la capacité d'échange thermique entre la batterie et le MCP, des matériaux à haute conductivité thermique, comme les mousses métalliques peuvent être ajoutés. En effet les mousses métalliques (MM) possèdent des caractéristiques spécifiques telles qu’une porosité élevée (entre 0.8 et 0.98), grande conductivité thermique est une large surface de contact par unité de volume. Ce qui les qualifie à être une bonne solution pour intensifier le transfert thermique. Dans ce travail de thèse, la gestion thermique des batteries type Li-ion par un composite MM-MCP a été étudiée expérimentalement et numériquement à l’échelle d’une cellule. Dans une première partie, des composites MM- MCP ont été développés et caractérisés. Les résultats recueillis ont révélé une conductivité thermique élevée des composites par rapport au MCP pur. Par ailleurs un modèle analytique de prédiction de la conductivité thermique effective des a été développé. Dans une deuxième partie et dans le but de pouvoir comprendre les mécanismes de transfert lors du changement de phase, des études numériques et expérimentales ont été menées conjointement et de nouveaux dispositifs expérimentaux ont été développés. Dans cette partie, l’impact de la morphologie et des propriétés de la mousse sur la cinétique de changement de phase solide- liquide a été étudié. Les résultats obtenus ont permis de classer le composite paraffine RT27- Mousse d’aluminium comme le meilleur candidat pour garder la température d’une cellule Li-ion dans l’intervalle des températures souhaités (15°C- 30°C). La dernière partie a été consacrée à l’étude des phénomènes thermique dans une cellule Li-ion type : 18650, au dimensionnement, à l’optimisation et à la mise en place d’un système de gestion thermique passif pour les batteries Li-ion. Une nouvelle plateforme expérimentale a été conçue et utilisée pour étudier le comportement thermique des cellules de batterie. Plusieurs scénarios de variations de profil de courant de sollicitation et de la température ambiante ont été testés. Les sources de chaleur dans une cellule Li-ion ont été mises en évidence. En outre, il a été observé que la température de la cellule dépend de plusieurs paramètres : l’intensité de courant, la durée des cycles charge/décharge et la température ambiante. Les résultats expérimentaux et numériques ont prouvé que l’ajout d’une mousse d’aluminium permet une gestion thermique plus efficace de la cellule. Les résultats ont révélé qu’une différence de températures d’environ 11°C avait été enregistré sur la surface externe de la cellule. L'étude d'optimisation a montré qu'une sous-estimation de l'épaisseur de MCP (masse de MCP nécessaire) conduit à des températures extrêmes. Cependant l'ajout d'une masse supplémentaire de MCP n’a pas une grande influence sur la température de la surface des cellules.