עם התפתחות טכנולוגיית המיקרו-אלקטרוניקה במאה העשרים, המספר ההולך וגדל של ציוד ממוזער הציג דרישות גבוהות לאספקת חשמל. סוללות ליתיום נכנסו אז לשלב מעשי בקנה מידה גדול.
היישום המוקדם ביותר היה סוללת הליתיום הראשית, אשר שימשה בקוצבי לב. בשל קצב הפריקה העצמית הנמוך ביותר של סוללות ליתיום, מתח הפריקה עדין מאוד. זה מאפשר להשתיל קוצבי לב בגוף האדם לשימוש ארוך טווח.
לסוללות ליתיום מנגן יש בדרך כלל מתח נומינלי של יותר מ-3.0 וולט, מתאים יותר לאספקת חשמל במעגל משולב, בשימוש נרחב במחשבים, מחשבונים, שעונים.
סוללות ליתיום-יון נמצאות בשימוש נרחב בטלפונים ניידים, מחשבים ניידים, כלי עבודה חשמליים, כלי רכב חשמליים, ספקי כוח לגיבוי מנורות רחוב, נורות ניווט, מכשירי חשמל ביתיים, שניתן לומר שהם קבוצת היישומים הגדולה ביותר.