19世紀末，電力普遍用於工業，使美國工業生產的各個部門出現了巨大變革。電動機和電氣製造業發展成為美國新興的重要工業，許多大城市建築了大發電廠，供給工業、電信事業、電車和電燈照明所需要的電力。電力的廣泛應用，引起了美國工農業生產的迅速發展，趕上並超過了英國。要用電，首先得有電源。當時電力來源主要靠兩方麵：一是發電機，它具有取之不盡、用之不竭的優勢，可惜發電機體積龐大笨重，無法攜帶，成了它的缺點所在。二是蓄電池，比起發電機來，它小巧玲瓏，非常輕便，但是它卻不能用很長時間。
最早的蓄電池由法國人勃蘭特發明，但是性能不好，也沒有什麼實用性。1880年，另一位法國人福勒苦心研製出了新型蓄電池，比起勃蘭特的可說是優秀了許多，但它仍然存在著不少缺陷，既笨重，蓄電量又少。愛迪生在電池方麵的研究花費了他整整10年的時間。它的課題就是如何使它體積小、重量輕、成本低、電力強。然而想象到現實之間總存在著一條漫長又艱辛的道路。
1900年初，愛迪生開始著手蓄電池的研究。他依然像從前一樣通宵達旦地堅持在工作崗位上。那時候愛迪生的勤奮，同事中沒有誰能趕得上。累了不管是什麼地方就躺下；醒了，不管是白天或黑夜，立即開始工作。有一次，愛迪生說：“我有點累了，需要休息一下。”過了一會兒，有位同事來到愛迪生的辦公室，發現愛迪生躺在桌上枕著瓦特的幾本化學詞典在睡覺。同事們開玩笑地說：“他即使在睡覺的時候，也還是在學習啊！”然而工作已經進行了5個月，試驗了9000多次，卻依然毫無結果。一天，愛迪生的朋友來找他，發現他坐在一張寬大的工作台前，台上擺著由他的化學家和實驗員們製作的數百種電池。他正在試驗每隻電池的性能。朋友惋惜地對他說：“你已經做過這麼多次試驗，卻沒有結果，費去這麼多的時間和精力，你不覺得後悔嗎？”愛迪生卻笑著說：“為什麼後悔呢？我已經知道好幾千種物質是不能用的，難道這不是收獲嗎？”
愛迪生從每次的失敗中積累知識，總結經驗。最後，他終於獲得了成功。1902年夏，他進行了一次使用此種電池做車輛動力的試驗，行程為8000千米，每充一次電，可走160千米。1904年，他的新型電池終於完成了。他在新澤西的銀湖開始出售這種新型電池。然而這種電池卻有一些本身固有的缺點：有時在車輛行駛中，有些液體化學物質會從電池中流出；許多電池出現了電力衰減情況。愛迪生的新型電池失敗了，他停止了電池製造業，並把錢退還給購買了它們的人們。但是愛迪生的一個工人表示反對，他說：“盡管這些電池有很多毛病，它們還是世界上最好的電池。”愛迪生回答說：“它們對於我來說還是不夠好。”於是他又開始做試驗來製造他那完美無缺的電池。
1906年、1907年過去了，成功的希望似乎仍不大。可是愛迪生仍不顧休息，不分晝夜，不問寒暑地做實驗。
在電池推進市場之前，愛迪生解決了許多極其複雜的技術問題，其中最困難的就算是鎳片的製作了。這種鎳片隻有1/63500厘米厚。在愛迪生看來，薄度是電池成功的關鍵。製造出適用的薄片是一種技術上的成就。終於在花費了大約300多萬美元，失敗了數萬次之後，成功終於像位姍姍來遲的貴客似的降臨了。
1909年，愛迪生終於製成了一種非常理想的電池。這是用薄鎳片製成的蓄電池，充一次電可使汽車行駛160千米，比普通的鉛蓄電池功能提高了1倍。而且，這種電池不會因為過量充電或連續放置不用而損壞，壽命相當於鉛電池的數倍。因此，在很長的一段時間裏，電車幾乎要成為汽油車的主要競爭對手。
此後，愛迪生研究的蓄電池被應用於廣闊的領域中，不僅用於無線電廣播收音，還被用於火車、輪船。它成功地解決了那些遠離發電廠地區的電力問題。