기존에 충전이 불가능했던 전지를 1차 전지라고 하고, 충전이 가능한 전지를 2차 전지라고 부른다. 리튬이온전지는 양극(리튬코발트산화물)과 음극(탄소) 사이에 유기 전해질을 넣어 충전과 방전을 반복하게 하는 원리이다. 플러스 극의 리튬이온이 중간의 전해액을 지나 마이너스 쪽으로 이동하면서 전기를 발생시킨다. 무게가 가볍고 고용량의 전지를 만드는 데 유리해 휴대폰, 노트북, 디지털 카메라 등에 많이 사용되고 있다. 그러나 리튬은 본래 불안정한 원소여서 공기 중의 수분과 급격히 반응해 폭발하기 쉬우며 전해액은 과열에 따른 화재 위험성이 있다. 이런 이유 때문에 리튬이온전지에는 안전보호회로(PCM)가 들어가며, 내부를 단단한 플라스틱으로 둘러싸게 된다.

최근 2차전지 시장구조가 기존 납축전지에서 리튬이온 배터리로 변화하고 있다. 시장조사기관 B3와 관련 업계에 따르면 지난해 납축전지 시장 규모는 320억 달러(34조원)로, 리튬이온 배터리 시장의 2배에 이른다. 이 가운데 리튬이온 배터리로 대체하는 시장 규모는 올해 기준 약 15억 달러(1조6천억원)이며, 2020년에는 대체 시장규모가 68억 달러(7조원)로 커질 전망이다. 리튬이온 배터리가 주목받는 이유는 납축전지보다 성능이 뛰어나기 때문이다. 리튬이온 배터리는 납축전지 대비 에너지 밀도가 높고 출력이 우수한데다 수명도 길다. 부피는 4분의 1 수준으로 작으며, 무게는 5분의 1 수준으로 가볍다. 이러한 장점에도 아직까지 납축전지가 널리 쓰이는 이유는 가격이 리튬이온 배터리보다 4분의 1 수준으로 저렴한 탓이다.