Dans cette thèse de doctorat, l'auteur se concentre sur l'avancement de la modélisation et de la conception d'observateurs pour les batteries lithium-ion (LiBs ). Les LiB jouent un rôle essentiel dans la transition vers les énergies renouvelables et l'électrification des véhicules, mais elles présentent encore des défis en termes de performance, de sécurité et de gestion. L'auteur développe un modèle multi-particules avec dynamique de l'électrolyte (MPMe) pour mieux représenter le comportement des LiBs. De plus, des observateurs d'état sont conçus pour estimer la concentration de lithium dans l'électrolyte et la concentration de lithium solide. Ces observateurs sont validés à l'aide de simulations, démontrant leur efficacité dans la surveillance en temps réel des LiBs. Cette recherche vise à améliorer la performance, la sécurité et la fiabilité des LiBs, contribuant ainsi à une adoption plus large des véhicules électriques et à une électrification durable du secteur des transports.