19 世纪中叶，距离第一块电池发明已经过去了五十年的时间。在这期间，随着电池的稳步改进，其用途也在增加。其中一项主要应用便是为电报提供电源。1859 年，法国物理学家加斯顿·普兰特取得了重大突破：第一个实用可充电电池，这是最原始的铅酸电池。这种电池电势稳定，可用温度范围大，至今被用作汽车的辅助电源。在一项新技术诞生之后和大规模应用之前，不可避免地要有被夸大和炒作。1881 年，法国化学工程师 Camille Alphonse Faure 提出了一种制造铅酸电池的实用方法，很快就在欧洲吹起了一个铅酸电池的小规模泡沫。泡沫破裂让电池掩旗息鼓，但这并没有阻止新技术的传播。到20 世纪初，铅酸电池已经被广泛用于电报、电力照明变电站以及有轨电车网络。
在汽车时代的早期，路上跑的有三种车：汽油车、电动车和蒸汽车，三者势均力敌，没有一个是明显的赢家。电动车的历史甚至比内燃机还要早，在1828年直流电机在实验室被发明出来，美国人托马斯·达文波特（Thomas Davenport）于1834年制造出第一辆直流电机驱动的电动汽车。铅酸电池的发明更是让电动车在欧美得到了广泛的应用。19世纪末到1920年是电动车的发展高峰，和内燃机相比，电动车干净、安静、文明，相比于其它两种，似乎具有很强的早期优势。而汽油车复杂、嘈杂和肮脏，要发动一辆汽车，需要一个人手摇转柄。转柄后座力很大，操作不当很容易骨折。然而若是能正常启动，汽油车就能提供电动车无法提供的东西——体面的行驶里程：只需从杂货店购买一罐汽油，几分钟内就可以延长行驶里程。而电动车的里程焦虑又及充电时间直至今日仍然是一个令人头疼的问题。
当时商界大佬中不乏电车的拥趸，其中一位就是大名鼎鼎的托马斯•爱迪生。倒不是因为这位著名的发明家目光远见，看到了100多年后汽油车的最终处境，而是因为他在电动车上看到了自己的希望。彼时的爱迪生事业上一波三折，他改良过股票自动报价机、发明过钨丝灯泡、还有留声机和电影，他建立自己的公司把自己的发明商业化，赚得盆满钵满，也尝试在新泽西州西部开采铁矿石并灾难性地收场。爱迪生来到了事业的一个关键时期，他急需找到下一个新点子，开拓下一个新市场。他耗费毕生精力建设了电网，而电动车自然成为一种稳定的现金流。如果电动车广泛采用，将有助于维持他的直流电标准，因为交流电网需要额外的交直流转换器。这一番商业上的考量少了发明家的理想主义，多了一点企业家式的精心布局。爱迪生心里很清楚，决定电动汽车是否能超越汽油车的关键因素，将是电池技术。在 1899 年，他开始研究有关电池研究的文献，开始了他接下来的 11 年生命中主要探索的第一步。那时爱迪生不知道，等待他的将会是什么。
爱迪生的目标是制造一种新电池，其容量是当时最先进的铅酸电池的三倍。他抛弃铅酸的部分原因是科学上的，他认为制造更轻、寿命更长的电池需要碱性而不是酸性电解质；另一个更重要的原因是：当时铅酸电池的大部分专利被一家名为ESB的公司所拥有，这家公司日后也是爱迪生的主要竞争对手。爱迪生永远不会在已经成熟的道路上追赶别人，他要创造一条属于自己的道路。
发明电灯的故事里，爱迪生是一位坚定的实验主义者，他试验了无数种材料，终于找到了钨丝这种材料。在寻找电池材料的过程中，他如法炮制，系统地组合着每一种想象得到的物质––各种等级和形式的铜、铁、镉、钴、镁、镍水合物，以及无数的电解液配方。终于在1902年，爱迪生在《北美评论》发表了一篇文章，宣布了“最终的完美的蓄电池”：这种电池使用镍作为正极，铁作为负极，并且使用含25%氢氧化钾的电解液，为了增加导电性，正极中还添加了石墨粉墨。爱迪生宣称，这款电池能量密度达到了14W•h，可以完成700次充放电循环而不衰减，这个循环寿命在100多年后的今天仍然是一个很高标准。
然而好景不长。很快电池开始出现泄漏问题，其中许多电池很快就失去了多达 30% 的容量。于是爱迪生大量召回电池。五年过去了。爱迪生的健康状况恶化，对于电动汽车来说，这也是严峻的几年。汽油发动机正在迅速改进。 1907 年，劳斯莱斯发布了一款六缸汽油汽车，福特于1906 年推出了价格实惠、广受欢迎的 Model N。爱迪生电池的竞争也逐年加剧。
后来电池泄漏问题解决了，经过一番辛苦的实验，电池性能也有所突破。1909年7月，爱迪生发布了第二代电池，这种电池很成功，它几乎坚不可摧，使用寿命比竞争对手ESB更长，这大大开拓了电动卡车的市场。然而不久后一个叫查尔斯·凯特林工程师发明了汽油发动机的自动启动器，消除了汽油车的一个重要瓶颈，这实际上也导致了早期电动车的终结。不久之后，ESB 开始将其铅酸电池用在了启动内燃机的次要任务上，这一举动标志着电池在与内燃机的竞争中全面溃败。爱迪生的电池则在矿井、火车和轮船上为灯和信号发射装备提供电力，并在第一次世界大战中用于电报和潜艇的电力。
在接下来的几十年里，随着汽油车成为美国梦的象征，电动车进入了漫长的休眠期，爱迪生及其竞争对手开始为石油驱动的世界提供支持。