1900年初，爱迪生开始着手研制蓄电池。
许多资料证明，爱迪生在1900年“除了蓄电池之外，他的眼睛什么也看不见”。他这时的敬业精神，同事中没有谁比得上：累了不管什么地方躺下就睡；醒了，不管是白天或黑夜，立即开始工作。
爱迪生后来曾这样说：“留声机的发明，可以借精巧显微镜的帮助，用我们的眼睛和耳朵去研究。可是，蓄电池却看不见，也听不到，只有用我们的心去观察，所以困难就在这里。现在，市面上的蓄电池，还有许多严重的缺点。原先认为可以用铅和硫酸来做蓄电池，这种想法根本就是错误的。”
爱迪生下了这样的判断，可是这使他的发明更困难。他不得不抛弃过去的所有理论和经验，独立去开拓前人未踏过的境地。爱迪生很早以前就研究过铅蓄电池，而且总觉得铅蓄电池不完善。
虽然爱迪生认为自己基本上已是化学专家，有许多这方面的知识和经验，但他为了完成新任务，还是毅然增加了实验室里的专家编制。
当时电工技术是由阿·肯内利同助手和实验员们致力研究的。爱迪生便吸收约翰·艾尔斯沃思来深入研究化学技术问题，有十几名化学专家归约翰·艾尔斯沃思领导。爱迪生给这一研究工作拨了巨款。
爱迪生详细研究了碱性溶液这种电解物，结果证明含有杂质的碎铁最适合于做负极。选择做正极的材料更加复杂，必须一点一滴地摸索着进行。正极是用细孔中充满各种物质的炭精棒制成的，用铜、钴、镉、镁做了实验，未能得到满意的结果。最后用氧化物的镍即氧化高镍来实验，证明最合适，于是制造出由氢氧化钾溶液做电解质的铁镍蓄电池。这种蓄电池简称叫镍铁。
为进行大规模实验，爱迪生曾制造了大量各种各样的铁镍蓄电池。但实验表明，这种蓄电池的电量很小，只是偶尔才能达到每小时0.3安培。需要继续改进和加强蓄电池主要特性的研究。所用材料的纯度影响着蓄电池的蓄电量，当炼出了供实验用的优质加拿大镍后，蓄电池的蓄电量就增加了两倍多，蓄电量达到每小时1安培。
鉴于用于电极的金属的纯度具有巨大意义，爱迪生就在西奥伦治建筑了提炼铁和镍的小工厂。工厂设了实验室，研究这些在化学成分上很纯的金属的性质和作用，当时这还是一个未经充分研究的领域。
1903年前，爱迪生在制造碱性铁镍蓄电池过程中，获得巨大成就，所以，可以实际试用碱性铁镍蓄电池了。碱性蓄电池组安装在用链条带动轮轴的电动机的电动车上。电动车经受了各种实验，详细记录了与该车行驶和蓄电池作用有关的情况。实验室里安装了实验蓄电池的装置，这种装置能模仿蓄电池在使用时可能受到的那种颠簸。
实验取得了成功。爱迪生决定把这一发明转入工业生产，建立了“爱迪生蓄电池公司”和拥有450多名工人的碱性蓄电池工厂。
爱迪生开始为新蓄电池做广告宣传，并在同报社记者的谈话中，透露了关于进一步发展这一事业的想法。
报纸报道了爱迪生在电工技术方面所进行的新变革：
好像电的新阶段即“蓄积电能”的阶段已经到来，电能已能方便地满足水陆运输、陆海军技术装备、农业、日常生活等方面的需要。
根据阿·肯内利在美国电气工程师学会上所作的报告，1磅重的爱迪生蓄电池，比当时的铅蓄电池多出1.3倍的电能。发出1马力电能的蓄电池的重量比碱性蓄电池或铅蓄电池几乎轻2/3。在蓄电技术上，这当然是一个很大的进步。
爱迪生经过10年的努力，终于完成了“E型”蓄电池，得到了社会的好评。订货单很快地如雪片般飞来，工厂立刻就忙碌了起来。
爱迪生制造了许多设备用来广泛地实验碱性蓄电池。在1903年，制造了橡皮轮胎的蓄电池车，这辆蓄电池车后来在波士顿试行了390公里。该车不用重新充电，曾行驶80公里至96公里。在390公里这段距离里，曾在6个地方进行了重新充电，充电费用7.5美元。行驶完这段距离后，所有的蓄电池都处于良好的状态之中。
1904年，为参加圣路易斯城举办的世界博览会，制造了30艘装有爱迪生蓄电池的游艇，展示了蓄电池电力牵引的良好性能。
爱迪生的蓄电池很快便投产了，而且销路不错，人们迅速地购买了装有真正的蓄电池的电车。
不久，人们发现了这种蓄电池存在严重问题：有时在车辆行驶中，电池中的化学液体会流出来，许多电池出现了电力衰减状况，以至于一些司机竟担心他们的车使用这种电池后是否还能开动。
这使爱迪生得知工作还没完成，于是立刻下令把工厂关闭停产，停止制造电池，把钱还给所有购买他们电池的人，而他自己重新开始了一个新的长期的实验。各地的用户买不到货，问商店，商店也莫名其妙。有些人便直接写信问爱迪生，爱迪生则认真地写了回信，向他们说明情况并道了歉。
爱迪生再次投入紧张的工作，寻找电池漏液的根源。到1905年夏天，实验记录簿上的新数字已经是1万多次。
这时，爱迪生所要搜寻的材料之一是铅。当爱迪生听说有位地质学家在北卡罗来纳的夏洛特发现了铅以后，他决定亲自去看一看。于是，他带着儿子查尔斯和另外三位助手，分乘两辆蒸汽车从西奥伦治出发直奔夏洛特。夏洛特没有旅店，他们自己搭起了帐篷，这个情景与30年前爱迪生观看日食的旅行很相似。
在电池推向市场之前，爱迪生解决了许多问题，其中最困难的是镍片的制作，这种镍片只有两万五千分之一英寸厚。在爱迪生看来，薄度是电池成功的关键，制造出适用的薄片是一种技术上的成功。
在爱迪生投入研究电池的第十年，他终于制成一种相当理想的镍铁碱电池。到1910年，就投入大规模生产。这种蓄电池的优异质量出乎他和助手们的意料。
这种新型电池用途非常广。用薄镍片制成的蓄电池充一次电可使汽车走160公里，而一般铅蓄电池只能供汽车走80公里。而且，这种电池也不会因过量充电或连续放置不用而损坏，寿命相当于铅电池的好几倍。因此，在一段时间里，电车险些给汽车造成了危机。镍铁电池其实最适合于潜艇使用，这是爱迪生在实验之前未曾预料到的。
爱迪生式蓄电池也适合于无线电广播收音之用。蓄电池还可用于火车和轮船，作为远离发电厂的电力，例如远离城镇的农场。蓄电池的用途的确很大，直到今天，人们还在使用这种蓄电池。
由于爱迪生的蓄电池能耐震，起初一直被用在车辆上，后来由于潜水艇的发达，它的价值更提高了。
潜水艇潜入水底后，是用钢铁制的大桶供给氧气，原来的蓄电池会产生有毒的气体，想要排除是不可能的。自从爱迪生用铁和镍做的没有毒气的蓄电池出现后，潜水艇几乎都采用这种蓄电池。
这种潜水艇用的蓄电池，到底能用多久呢？
爱迪生很有把握地向海军当局断言：“好好保养并常常给水的话，经过4年以后，它的性能还是不变的。”
“哦，可以用4年？”海军当局负责人很惊奇地问了一句。
爱迪生很从容地回答：“是的，4年，或许8年，可能比潜水艇用得久哩！”
A型蓄电池在1909年后开始出售。其后5年，爱迪生开始专心从事自己发明品的改良与完成，并进行其他有关的新发明。
