קיים מבחר עצום של סוגי סוללות ליתיום, הכוללים בעיקר את הדברים הבאים:
1, סוללת ליתיום (Li-ion): נכון לעכשיו, זהו הסוג הנפוץ ביותר של סוללת ליתיום בשימוש נרחב, המאופיינת בצפיפות אנרגיה גבוהה, תוחלת חיים ממושכת וקצב פריקה עצמית נמוך. חומרי הקתודה שלו מגוונים, כגון תחמוצת ליתיום קובלט, תחמוצת ליתיום מנגן, פוספט ליתיום ברזל וחומרים טריריים, והוא מועסק באופן נרחב במוצרי אלקטרוניקה כמו טלפונים ניידים, מחשבים ניידים ומצלמות דיגיטליות.
2,סוללת ליתיום-פולימר (לי-פולימר): זוהי סוג חדשני יחסית של סוללת ליתיום שמשתמשת בפולימר כאלקטרוליט, מה שמוביל לצפיפות אנרגיה גבוהה יותר ולגורם צורה רזה וקלה יותר. בשל היציבות של חומרים פולימריים, סוג סוללה זה גם מפגין ביצועי בטיחות מעולים ונמצא בשימוש נפוץ במוצרים כגון טאבלטים, רחפנים ושעונים חכמים.
3, סוללת ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4): המכונה גם סוללות LFP, אלה כוללות פוספט ליתיום ברזל כחומר הקתודה, ומספקות ביצועי בטיחות גבוהים במיוחד ותוחלת חיים ממושכת. סוג זה של סוללה מיושם באופן נרחב בכלי רכב חשמליים ומערכות אחסון אנרגיה.
4, סוגים מיוחדים אחרים: דוגמאות כוללות סוללות ליתיום טיטנאט, המשתמשות בליתיום טיטנאט כחומר האנודה, ומציעות טעינה מהירה, תוחלת חיים ממושכת ומאפייני בטיחות גבוהים. סוללות ליתיום-אוויר, לעומת זאת, מייצרות חשמל באמצעות התגובה בין ליתיום לחמצן, בעלות צפיפות אנרגיה גבוהה במיוחד אך נותרות בשלב המחקר והפיתוח.
לכל סוג של סוללת ליתיום יש את היתרונות הייחודיים והיישומים המתאימים שלו, ובכך דורשים התייחסות מקיפה המבוססת על דרישות ספציפיות במהלך הבחירה.