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爱迪生决心试制一种新蓄电池。这种电池体积小，便于装在旅行袋里携带；重量轻，一只手便可举起；成本低，每个人都买得起；电力强，能永远持续供电。
1900年初，爱迪生终于开始着手于蓄电池的研究。“就像猎人在广大的原始森林里，找一只小小的金鸟。”这是爱迪生自己说起当时的心情所讲的一句话。
鸟巢不知在哪里，不管大树、小树，都要一株一株地仔细去看看。他除了铅，各种金属和药品都曾用来研究、实验，可是全都不行。
面对这种情况，有些工作人员不免信心动摇，开始怀疑起来。他们说：“这上万次的失败，更证明别人的看法没有错：要制造蓄电池，不用铅是不可能的。”
这话传到爱迪生耳朵里，他付之一笑。说：“我不信大自然会这样吝啬，会把制造好电池的秘密扣留住。只要我们埋头挖掘，百折不挠，迟早总能发现的。”他决心加倍努力，“真心诚意地探索”下去。
他把工作人员分成日夜两班，轮流干活，轮流休息。他自己还是老习惯，一天到晚，通宵达旦，坚持在工作岗位上。马洛利回忆说：“爱迪生每天早晨7时到7时半就赶到实验室，一直工作到中午。用很短的时间吃过家里送来的午饭后接着再干。下午6点钟，马车来接他回去吃晚饭，大约7时半到8时左右，他又赶回来工作。半夜时分，马车再次到此，接他回家，但常常要等到2点或3点，而且许多时候都是空车而去，因为他决定要打通宵。”那时候爱迪生的勤奋，同事中没有谁能赶得上。累了不管是什么地方就躺下；醒了，不管是白天或黑夜，立即开始工作。有一次，爱迪生说：“累了，我得去睡一下。”过了一会，有位同事探头看看所长室，发现爱迪生躺在桌上枕着瓦特的二三册化学词典在睡觉。同事们开玩笑地说：“所长睡的时候，可能还在吸取书的内容。”工作已经进行了5个月，试验了9000多次，却毫无结果。一天，爱迪生的朋友马洛利来找他，发现他坐在一张宽3英尺，长12至15英尺的工作台前，台上摆着由他的化学家和实验员们制作的数百种电池。他正在试验每只电池的性能。朋友惋惜地对他说：“你已经作过这么多次试验，却没有结果，费去这么多的时间和精力，你不觉得后悔吗？”他回过头笑着说：“为什么后悔呢？朋友，我已经知道好几千种物质是不能用的，难道这不是结果吗？”
爱迪生从每次的失败中积累着知识，总结着经验。最后，他终于获得了成功。1902年夏，他进行了一次使用此种电池作车辆动力的试验，行程为5000英里，每充一次电，可走100英里。爱迪生对这次试验做了惊险的描述，他说：“每到急转弯，我都以为要翻车。”试验结束后，他满怀信心地宣布电车将有远大的前途。他表示要制造“一种性能良好的车辆”，这种车辆的时速为25英里，并且用不着担心更快的汽油车辆与之竞争。
1903年，爱迪生将蓄电池放在振动台上反复试验；他又把蓄电池放在屋顶上，然后通过窗户把它扔到地下，看它是否破裂；他又把蓄电池装在汽车上，叫汽车在新泽西崎岖不平的山路上行驶。这样的试验持续了几个月，他以为找到了答案。
他的新型电池终于完成了。1904年，他在新泽西的银湖开始出售新型电池。他也向人们介绍这种新型电池的全部价值，以便让人们购买它。
电池投产了，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，人们发现了此种电池存在的严重问题：有时在车辆行驶中，有些液体化学物质会从电池中流出；许多电池出现了电力衰减情况，司机不敢相信他们的车会开动。爱迪生知道他的工作还没有终了，于是立刻下令把工厂关闭起来，停止制造电池，把钱退给买电池的人；而他自己便又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。有些人就直接写信问爱迪生，爱迪生也郑重其事地写了回信，向他们说明情况。
底特律几家大工厂还派了一个代表，找到西奥兰治实验室来，当面请求主人恢复电池供应。那代表说：“爱迪生先生，您的崇高的负责精神，我们万分钦佩。能有尽善尽美、完全合乎理想的电池用，当然是最好不过的事。可是就目前来说，你停止供应的那一种，已经比早先的铅蓄电池好了不知多少倍。因此，我们都有这么个迫切的要求，希望立刻能在市面上重新见到它。”
爱迪生对大家的关心，表示非常感谢。他坦率地答道：“我之所以要停止生产，是因为这种电池连我自己也不满意。集中全力，克服漏电缺点的工作，马上就要开始。至于什么时候恢复供应，要看缺点什么时候克服。”
他又从头做起，反复试验，寻找电池毛病之所在。他仍不顾休息，不分昼夜，不问寒暑地干。到1905年夏天，试验记录簿上的新数字已经是10296次。这年冬天，他患了一种叫乳突炎的病症。在这场疾病之后，他什么也听不见了。
1906、1907年过去了，成功的希望似乎仍不大。有人旧话重提，暗地嘀咕道：“要解决不用铅制造电池的问题，恐怕是无法可想的了。”他听了冷笑一声，说：“任何问题，都有解决的办法，无法可想的事是没有的。要是你果真弄到了无法可想的地步，那也只能怨自己是笨蛋，是懒汉。”
正是由于这种“无法可想的事是没有的”顽强精神，爱迪生才能历尽艰难，信心百倍地坚持到底。
这时他们所要探寻的材料之一就是钴。当3位地质学家在北卡罗来纳的夏洛特发现了钴以后，爱迪生决定亲自去看一看，于是他带着儿子查尔斯和另外3位助手，分乘两辆怀特牌蒸汽车从奥兰治出发直奔夏洛特，那里没有旅店，他们就搭起了帐篷，这颇似30年前爱迪生观看日蚀的旅行。
在电池推进市场之前，爱迪生解决了许多极其复杂的技术问题，其中最困难的就算是镍片的制作了。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就。拜伦·范登比尔特曾叙述过爱迪生制作镍片的情景：
“起重架吊着10只旋转的铜制滚筒，轮换着浸入铜——镍电镀池，每镀过一次就喷一遍水。5个小时中，这种轮换电镀共进行了125次。接着，就从滚筒上剥下250层0．0075英寸厚的铜镍合成物，然后把它切成1/16英寸见方，用化学液体溶去铜（先置入含有微量氧化剂的水化氨之中，再置入饱合硫酸镍溶液）。以此获得的薄片被冲洗干净，放在离心机上，由蒸气线圈烤干。这种膜片薄得可以飘在空中，一蒲式耳只重4．5磅，而镍的比重却是水的8．9倍。”
着手研究的第10年，即1909年，爱迪生终于制成了一种相当理想的镍铁硷电池。到1910年，就投入了大规模生产。这种蓄电池的成绩的优良出乎他助手的意料，那时有一个助手说道：“秘密之鸟必须高…斗刹拍芴颖苣抢先说牧陨洹！*爱迪生的电池有许多用处。用薄镍片制成的蓄电池充一次电可使汽车走100英里，而一般铅蓄电池只能供走50英里。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数倍。因此，在一段时间里，电车几乎要成为汽油车的主要竞争对手。
镍铁电池对于潜艇之用，尤为特别适宜。这是爱迪生在试验之初未曾预料到的。当时军事家不完全深信潜艇能够助战，因此意见分岐。只是人们公认：艇一下沉后，实感设备不周。当艇浮时，由内燃机关推进之，艇内空气可使流通。在艇沉时，改由电动机推进，即无从得外方空气。须借钢筩内缩压纯空气以为援。更设复杂机械，以抽出艇内污浊空气，重新滤清和冷却，并增新鲜空气，然后送回，供人呼吸。但仍不能去除铅板硫酸电池的毒气。
艇内电池生电流，供沉时鼓动电动机以转动推进车叶之用，又供附属电动机控制鱼雷以及驾驶、抽水诸需。当阳板发生氧，阴板发生氢，两种气泡升至电解物溶液顶，穿过电瓶的出气口而逸，各挟微量硫酸与俱。及泡破裂，或蒸发，而硫酸成烟雾。初生烟雾时，人没有什么感觉；当烟雾生多时，船员喉痛开始咳嗽，日久对肺心有损害。若遇咸水沾及电池，又生气，危害极大。此外附属费，维持费巨大。因此，须特制包铅墙以护房屋，及衬铅管以通气。此外尚多其他特别装置。
镍铁电池不用敞露气门，而用有盖气门。须池内先加大压力，足以拥开该活瓣，始能从气泡外逸。即使外逸，氢氧化钾系极佳消毒剂，绝无可虞。但为潜艇专用起见，爱迪生又特加机件，使氢氧化钾完全脱离气泡，用时不用铅墙等保护物。虽经最严格的试验，也无意外，爱迪生认为电池必能持久。
爱迪生式蓄电池也宜于无线电广播收音之用。但需另换特别装置。据说，寿命超过任何无线电蓄电池3至6倍。
蓄电池还被用于火车、轮船，代替远离发电厂的电力，例如远离城镇的农场。
蓄电池的确大有用处，直到今天，人们还在使用这种蓄电池。
爱迪生的一个朋友曾经说道：“如果爱迪生的一生事业只在于蓄电池的试验，研究的工作，那么我们还是应该说他不仅是一个值得注意的发明家而是一个大伟人的。”
对直升机的研究
早在1880年，《纽约先驱报》社长戈登·贝内特访问爱迪生时说道：“爱迪生先生，大家都说你是魔术师，但若想发明出使人飞上天空的东西可能还没有办法做到。”
“未见得不可能，只是我太忙，抽不出时间研究而已。意大利的达文西在400年前就想到让人在天空飞行，甚至连设计图也画好了，我记得少年时代曾在图书馆看过，很像鸟的翅膀，当然很简陋。”
“此后，就没有人研究吗？”
“俄国人罗摩洛索夫研究过了，英国也有学者发表过飞行理论的论文。”
“真的吗？那些我一点也不知道呢。”
“不久的将来，人像鸟儿那样自由地飞翔天空的时代一定会到来。”
爱迪生与贝内特分手后，画出了一份设计图，相当于今天的直升机。采用两片螺旋桨，借助引爆纤维火药所生的反动力，使之快速转动。
这架直升机交由机械工厂，马上就做好了。并且在研究所广场实验，当内装带状纤维火药的金属喷出管被引爆时，突然的强烈爆炸，毁坏了整个机体，破片擦过爱迪生身边，幸未受伤。
所内同事们力劝爱迪生中止研究，但今天谁都知道，我们这个时代最进步的喷射机，正是利用爱迪生这项火药推进的原理呢！
1885年，戈登·贝内特拿出1000美元，要他研究一下飞行运输的可能性。他说：“我制造了一种直升飞机，但不能使它轻到足以起飞的地步。我把股票行情接收机的纸条加工成强药棉，塞进引擎发动机的缸中，用火花点燃。可是飞机没走多远，我的助手