Les travaux developpes dans cette these traitent de la thematique du vieillissement des Piles a Combustible (PaC) a Membranes Echangeuses de Protons Basse Temperature (PEM BT). L'utilisation d'une PaC dans un contexte stationnaire a l'interieur d'une batterie H₂ (tandem PaC/Electrolyseur avec un etage de stockage H₂ voire O₂) est envisagee dans le cadre du deploiement d'un micro-reseau insulaire base sur des sources d'energie renouvelables (eolien et photovoltaique). Deux aspects connexes associes a l'utilisation de la PaC et a son vieillissement dans cet environnement sont investigues dans ce travail de these: d'une part la maniere dont les performances de la PaC et son rendement vont se degrader au cours du temps et d'autre part les methodes et outils qui vont etre utilises pour evaluer son etat de sante durant sa periode d'activite. La premiere de ces deux thematiques est abordee via l'etude d'une base de donnees d'essais en endurance a courant constant effectues sur des prototypes de stack PEM BT fonctionnant en H₂/O₂. L'heterogeneite du vieillissement pour les differents stacks testes est mise en avant, de meme que le decouplage entre les pertes d'etancheite interne et les degradations des performances en tension au courant nominal durant les differentes campagnes. Une methodologie proposant une dissociation des dynamiques reversibles et irreversibles de decroissance de la tension de la PaC au cours du temps est ensuite exposee et sert de base a la construction d'un modele de degradation de la tension sur un fonctionnement a courant fixe. Le modele montre des resultats encourageants et une perspective liee a son utilisation dans le cadre du pronostic est suggeree. La question de la sensibilite du vieillissement aux variations dynamiques de la charge est ensuite abordee de maniere complementaire a ces essais d'endurance (effectues a charge constante) via une campagne de vieillissement effectuee sur des monocellules hybridees ou non directement par des supercondensateurs et cyclant sur un profil de courant dynamique. Une comparaison des evolutions des performances des monocellules au cours du temps dans les deux cas (hybride et non-hybride) est effectuee et met en avant l'effet du cyclage dynamique sur la degradation des performances des PaC. La deuxieme thematique touchant les methodes et outils dedies a l'evaluation de l'etat de sante de la PaC durant son fonctionnement est introduite dans la suite de ces travaux en se penchant notamment sur une des causes majeures de la fin de vie des PaC: l'accroissement du crossover d'H₂ vers l'O₂ lie a la perte d'etancheite interne de la membrane. Des mesures de tension a vide (OCV) effectuees lors de phases d'arret/demarrage sont scrutees a posteriori pour une des campagnes de la base de donnees d'essais en endurance. L'objectif est de rechercher des eventuelles correlations entre l'accroissement des fuites internes et l'evolution de ces mesures au cours du temps afin de developper des potentiels indicateurs des fuites internes. Une sequence operatoire de mise en gaz mettant en avant un lien entre le niveau de crossover d'H₂ et la vitesse d'effondrement de l'OCV pour certaines cellules du stack est identifiee et reproduite a l'occasion d'une campagne complementaire d'essais. Une derniere partie du manuscrit est finalement consacree a une approche theorique prospective dediee a l'integration d'un phenomene parasite, l'oxydation du Pt, dans la modelisation des performances statiques et dynamiques d'une PaC. Les retombees attendues portent sur l'amelioration de l'interpretation des caracterisations menees regulierement (EIS, OCV, balayages sinus de forte amplitude aux tres basses frequences...), permettant le suivi du vieillissement. (auteur)