למרות השימוש בו לעתים קרובות כקיצור לסוללות ליתיום-יון, המונח "סוללת ליתיום" מתייחס באמת לסוללת ליתיום ראשונית, שאינה נטענת וחד פעמית ומכילה רק מתכת ליתיום טהורה.
בדרך כלל, סוללת מתכת ליתיום משתמשת בתמיסת אלקטרוליט לא מימית ומתכת ליתיום או סגסוגת שלה כחומר האלקטרודה השלילי ומנגן דו חמצני כחומר האלקטרודה החיובי.
לייצור, לאחסון ולשימוש של מתכת ליתיום יש דרישות סביבתיות מחמירות מאוד בגלל התכונות הכימיות התגובתיות של המתכת. כתוצאה מכך, סוללות ליתיום לא נוצלו לאחרונה.
