Pin lithium là một loại pin làm bằng kim loại lithium hoặc hợp kim lithium làm vật liệu điện cực dương/âm, sử dụng dung dịch điện phân không chứa nước. Năm 1912, pin lithium-metal lần đầu tiên được đề xuất và nghiên cứu bởi Gilbert N. Lewis. Vào những năm 1970, MS Whittingham đã đề xuất và bắt đầu nghiên cứu về pin lithium-ion. Do tính chất hóa học của kim loại liti rất hoạt động nên việc xử lý, bảo quản và sử dụng kim loại liti có yêu cầu về môi trường rất cao. Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, pin lithium đã trở thành xu hướng chủ đạo.
Pin lithium có thể được chia thành hai loại: pin kim loại lithium và pin lithium-ion. Pin lithium-ion không chứa lithium kim loại và có thể sạc lại được. Thế hệ pin sạc thứ năm, pin kim loại lithium, ra đời vào năm 1996, độ an toàn, dung lượng cụ thể, tốc độ tự xả và tỷ lệ hiệu suất trên giá tốt hơn pin lithium-ion. Do yêu cầu kỹ thuật cao của riêng nó, chỉ có một số công ty trong nước đang sản xuất loại pin kim loại lithium này.