Với sự phát triển của công nghệ vi điện tử trong thế kỷ XX, số lượng thiết bị thu nhỏ ngày càng tăng đã đặt ra yêu cầu cao đối với việc cung cấp điện. Pin lithium sau đó đã bước vào giai đoạn thực tế quy mô lớn.
Ứng dụng sớm nhất là pin sơ cấp lithium, được sử dụng trong máy tạo nhịp tim. Do tỷ lệ tự xả cực thấp của pin lithium, điện áp xả rất nhẹ. Điều này giúp có thể cấy máy tạo nhịp tim vào cơ thể người để sử dụng lâu dài.
Pin lithium mangan thường có điện áp danh định lớn hơn 3.0 vôn, phù hợp hơn để cung cấp năng lượng cho mạch tích hợp, được sử dụng rộng rãi trong máy tính, máy tính bỏ túi, đồng hồ.
Pin lithium-ion được sử dụng rộng rãi trong điện thoại di động, máy tính xách tay, dụng cụ điện, xe điện, nguồn điện dự phòng đèn đường, đèn định vị, thiết bị gia dụng, có thể nói là nhóm ứng dụng lớn nhất.