Una bateria de liti és una cel·la galvànica primària (un sol ús o no recarregable) que té l'ànode de metall de liti o compostos liti. Es distingeix d'altres bateries en la seva alta densitat de càrrega (llarga vida) i l'alt cost per unitat. Depenent dels compostos químics i de disseny utilitzats, les cèl·lules de liti poden produir voltatges des de 1,5 V (comparable a una bateria de zinc-carboni o alcalina) fins a 3,7 V aproximadament.
Cal remarcar, que, les piles de liti, com s'ha dit abans, inclús les fabricades en formats estàndard (9 volts, AA i AAA) no són recarregables, ja que porten liti metàl·lic com material d'elèctrode que no ho permet. En contraposició a les bateries de ions de liti on s'empra un compost de liti intercalat entre els elèctrodes, que permet als ions de liti moure's en ambdues direccions entre l'ànode i el càtode (segons es tracti de càrrega o de descàrrega), fent que dites bateries de ions de liti siguin reversibles, és a dir: recarregables
Les bateries de liti es fan servir àmpliament en productes com els dispositius portàtils dins l'electrònica de consum.