Your browser does not support canvas elements

What are the differences between a 1.2V Ni-MH rechargeable battery and a 1.5V alkaline battery?

Author: Michał Seredziński
2019-04-26
icon
121
icon
6
What are the differences between a 1.2V Ni-MH rechargeable battery and a 1.5V alkaline battery?

This is a question that arises very often in our daily work.

It is generally believed that Ni-MH batteries cannot replace disposable batteries due to their lower voltage. However, this applies only to certain devices - usually those with low power consumption and typically in configurations where batteries are connected in series of 3-4 pieces.
In high power consumption devices, the Ni-MH battery will even exhibit a higher voltage than an alkaline battery and will last significantly longer.
This is because the value of 1.2V is the average voltage during the operation (discharging) of the Ni-MH battery. A fully charged Ni-MH battery can reach a voltage exceeding 1.4V. Thus, it matches the voltage level of a new alkaline battery.

In summary - yes, in the vast majority of devices Ni-MH rechargeable batteries will perform at least as well as disposable alkaline batteries.

Comparison of the discharge characteristics of a high-quality Ni-MH rechargeable battery (everActive Professional Line 2600) against alkaline batteries from leading commercial brands. Discharge current: 500 mA, load type: continuous. 


Discharge curve of the everActive 2600 rechargeable battery vs branded alkaline batteries - 500 mA

A load of 500 mA is quite demanding for alkaline batteries - this is a typical current draw for many toy flashlights, electric spice grinders, etc. - in such applications, alkaline batteries do not perform optimally. In the case of even more demanding devices - e.g., flashlights - the current draw is even higher (even multiple times) - in such applications, the performance difference between the Ni-MH rechargeable battery and the alkaline battery will be even greater in favor of the rechargeable battery. 

At a discharge current of 500 mA, a good rechargeable battery will last about twice as long as solid alkaline batteries. Testing under high load exposes the shortcomings of alkaline batteries and clearly indicates the superiority of nickel-metal hydride rechargeable batteries.

Comparison of the discharge characteristics of a high-quality Ni-MH rechargeable battery (everActive Professional Line 2600) against alkaline batteries from leading commercial brands. Discharge current: 100 mA, load type: continuous


Discharge curve of the everActive 2600 rechargeable battery vs branded alkaline batteries - 100 mA

A load of 100 mA is more moderate - such a current draw is often found in the simplest flashlights, uncomplicated toys, wireless microphones, and lapel mics. In these conditions, the characteristics of the rechargeable battery are still more favorable compared to the alkaline battery. A freshly charged Ni-MH 1.2V battery maintains a higher voltage than a 1.5V battery for a significant part of the work cycle. However, the total working time may be slightly longer on a disposable battery. Additionally, it should be noted that the voltage on the Ni-MH battery decreases over time during storage, which is why devices that are used irregularly often work better on alkaline batteries.

Devices such as remote controls, weather stations, clocks, and electronic multimeters require even less power to operate (often much less) - in such devices, alkaline batteries usually last significantly longer and more predictably.

What stands out in both graphs is the flat discharge characteristic of the Ni-MH rechargeable battery. Rechargeable batteries in both cases maintain a voltage above 1.2V for most of the time. This characteristic has many advantages - for example, a remote-controlled model always accelerates eagerly and quickly, and a pepper grinder always operates with high, consistent efficiency. However, in the case of many devices, such a discharge characteristic makes it impossible to correctly read and assess the battery's charge state - depending on the device, the weak battery indicator does not light up at the right moment - either much too early or too late, at the moment when the device has already refused to cooperate. Therefore, despite the obvious advantages of rechargeable batteries, in some applications, standard alkaline batteries are more reliable and predictable.

Alkaline batteries vs rechargeable batteries - facts

To understand this issue well, one must be aware of the differences between disposable batteries and Ni-MH rechargeable batteries. We will explain the topic using the example of popular AA and AAA "batteries." As a representative of disposable batteries, we will refer to alkaline batteries - these are the most universal and fairly efficient disposable batteries, widely available on the market.
Basic technical data.

Alkaline battery:

  • nominal voltage: 1.5V /cell,
  • capacity up to about 1400 mAh for AAA/LR03 and 2900 mAh for AA/LR6,
  • internal resistance >200mΩ - dedicated to devices with low or moderate energy demand,
  • shelf life - usually 5-10 years from the production date,
  • tendency to leak.

Ni-MH rechargeable battery:

  • nominal voltage: 1.2V /cell,
  • capacity up to about 1100 mAh for AAA/R03 and 2700 mAh for AA/R6,
  • internal resistance 50-100 mΩ - suitable for high current draw devices,
  • shelf life - not applicable,
  • self-discharge of voltage over time.


A cursory analysis of the above parameters shows that batteries theoretically have a higher voltage and slightly higher capacities.

In practice, 1.2V for a rechargeable battery is inherently the average voltage during the work cycle (during discharge in the device), while 1.5V is the output voltage (for a new, unused) alkaline battery. In most devices, the voltage ranges of batteries and Ni-MH rechargeable batteries overlap, and batteries do not have any advantage in this area.

The same applies to capacity - the higher capacity of alkaline batteries is achieved only during discharge at low currents - below 50 mA. At a discharge level of 500 mA (a typical current draw for many flashlights), the achieved capacities will be even half lower.

Ni-MH batteries show slight capacity losses under the same conditions - regardless of the discharge current. Additionally, due to their much lower internal resistance, the voltage drop during operation is much smaller on them - especially in demanding devices.

Another unfavorable feature for alkaline batteries is that every alkaline battery, even when stored/used under favorable conditions, will eventually leak - due to complete discharge or aging. Ni-MH batteries are very resistant to leaking - in their case, any leakage must be clearly provoked.

From the above, it would seem that rechargeable batteries have better parameters in almost every aspect. But is that really the case?

Unfortunately, the answer is not straightforward. Ni-MH rechargeable batteries are not without flaws. Rechargeable batteries exhibit slightly lower output voltage (at first) compared to alkaline batteries, and this voltage also decreases automatically even during storage. Some devices are unable to operate correctly at lower voltage levels - the situation worsens over time.

Batteries are inherently high-current - using them in devices with very low energy consumption leads to a rapid increase in internal resistance - consequently shortening their lifespan and leading to a much smaller number of charge/discharge cycles. Rechargeable batteries, especially those with the highest capacities, can also be slightly larger (thicker) than disposable batteries, which in rare cases can also be problematic.

Read also:
How long to charge Ni-MH rechargeable batteries?
Batteries or rechargeable batteries? The choice depends on the device!
4 x everActive R6/AA Ni-MH 2000 mAh rechargeable batteries ready to use4 x everActive R6/AA Ni-MH 2000 mAh rechargeable batteries ready to use
4 x AA / R6 everActive Ni-MH 2000 mAh rechargeable batteries ready to use "Silver line"
  • excellent batteries at a low price
  • 4pcs - factory consumer packaging - blister
  • tested performance - real capacity
  • pre-charged batteries, next generation made with Ready To Use technology
  • highest quality of batteries confirmed by numerous tests
4,30 € gross 4,30 € net
High stock
--
++
pcs.
wish list
Add to cart
wish list
4 x everActive R6/AA Ni-MH 2600 mAh rechargeable batteries ready to use4 x everActive R6/AA Ni-MH 2600 mAh rechargeable batteries ready to use
4 x AA / R6 everActive Ni-MH 2600 mAh rechargeable batteries ready to use "Professional line"
  • excellent batteries at a low price
  • 4pcs. - factory consumer packaging - blister
  • tested performance - real capacity
  • pre-charged batteries, next generation made with Ready To Use technology
  • highest quality of batteries confirmed by numerous tests
5,80 € gross 5,80 € net
High stock
--
++
pcs.
wish list
Add to cart
wish list
Panasonic Eneloop R6 AA 2000mAh BK-3MCDE/4BE (blister) - 4 piecesPanasonic Eneloop R6 AA 2000mAh BK-3MCDE/4BE (blister) - 4 pieces
4 x AA / R6 Panasonic Eneloop Ni-MH 2000mAh BK-3MCDE/4BE (blister)
  • higher capacity min. 2000 mAh
  • up to 2100 charging cycles
  • retains 70% energy after 10 years from charging!
  • operates in low temperatures down to -20°C!
  • charged in the production process with solar energy
9,67 € gross 9,67 € net
High stock
--
++
pcs.
wish list
Add to cart
wish list
Panasonic Eneloop PRO NEW R6 AA 2500mAh BK-3HCDE/4BE (blister) - 4 piecesPanasonic Eneloop PRO NEW R6 AA 2500mAh BK-3HCDE/4BE (blister) - 4 pieces
4 x R6 / AA Panasonic Eneloop PRO NEW Ni-MH 2500mAh BK-3HCDE/4BE (blister)
  • highest capacity among new generation rechargeable batteries 2500 mAh
  • retains 85% of energy after 12 months from charging!
  • operates in low temperatures down to -20°C!
  • charged during production with solar energy
12,10 € gross 12,10 € net
High stock
--
++
pcs.
wish list
Add to cart
wish list

Author: Michał Seredziński
Copying the content of the text or any part of it without the consent of a representative of Baltrade sp. z o.o. is prohibited.

icon
121
icon
6
Comments
number of comments: 11
Add a comment

  • Uważam że bateryjki powinny odróżniać się
    od akumulatorków przede wszystkim kolorem.
    icon
    4
    icon
    0
    • Pomysł dobry, jednak brak tego typu wymagań w oficjalnych, międzynarodowych normach i innych przepisach sprawia, że producenci mają pełną dowolność co do kolorystyki swoich ogniw. Co więcej te oficjalne wymogi co do oznaczeń są niemal identyczne dla akumulatorków i baterii jednorazowych. Pomijając różnice techniczne, które opisywałem w innym komentarzu, najczęściej jedynym wyróżnikiem między bateriami jednorazowymi a akumulatorkami jest w zasadzie dość podobny napis "rechargeable battery" na akumulatorku i "not rechargeable"/"do not recharge" na bateriach jednorazowych - co mniej zaawansowanym użytkownikom (lub tym co nie znają jęz. angielskiego) zadania w ogóle nie ułatwia.
      icon
      3
      icon
      0
  • Brakuje wykresu dla prądu rozładowania rzędzu 5 mA
    icon
    3
    icon
    0
    • Przy prądach rzędu 50 mA i niższych dobra bateria alkaliczna będzie bardziej pojemna od akumulatorka i wykaże istotnie wyższe, średnie napięcie rozładowania. Tutaj warto odnotować, że obciążenia rzędu 5mA i niższe nie są optymalne dla typowych akumulatorków Ni-MH o wysokich pojemnościach. Mogą one powodować szybsze powstanie efektu leniwej baterii, pozornego wzrostu rezystancji wewnętrznej takich akumulatorków. Długie okresy między doładowaniami spowodują dodatkowo, że odczujemy efekt starzenia się takich akumulatorów szybciej niż wynikałoby z przepracowanych przez nie niewielu cykli ładowania. Do zastosowań, gdzie urządzenie pobiera pojedyncze miliampery bardziej niezawodne będą baterie jednorazowe - natomiast jeżeli już koniecznie chcemy użyć akumulatorków to należy wybrać te o dużo niższych pojemnościach. Będziemy musieli je częściej doładowywać, jednak takie akumulatorki dużo wolniej się starzeją w czasie i wytrzymują wielokrotnie więcej cykli ładowania od ich najbardziej pojemnych odpowiedników.
      icon
      6
      icon
      0
  • Ciekawie by było dodać do porównania baterie litowe, choć temat jest nieco niszowy ze względu na ich cenę - choć producent (Energizer, ultimate lithium, AA, L91, FR6) deklaruje ich 11-krotnie dłuższą żywotność w aparatach cyfrowych w porównaniu do standardowych alkalicznych Energizera.

    Przy okazji - podziękowania za dotychczasowe teksty, chętnie przeczytam kolejne - choćby o nowych w ofercie Xtar 1,5V Li-ion, które mają wiele zalet ale też wady z których warto zdawać sobie sprawę (jest wątek o nich np. na Elektrodzie).
    icon
    7
    icon
    2
    • Artykuł o akumulatorkach Xtar 1,5V jest już od ok. pół roku dostępny, zapraszamy do lektury: https://www.hurt.com.pl/blog/akumulatorek-r6-aa-ni-mh-1-2v-a-moze-bateria-alkaliczna-1-5v-a-moze-by-tak-i-jedno-i-drugie-akumulatorki-li-ion-1-5v-nadchodzi-rewolucja-w-zasilaniu-urzadzen-66
      icon
      9
      icon
      0
  • Everything is very open with a really clear clarification of the issues.
    It was really informative. Your website is very helpful.
    Thank you for sharing!
    icon
    6
    icon
    1
  • Dowiedziałem się w sumie wszystkiego czego potrzebowałem więc mógłbym na tym skończyć i zamknąć stronę. Nie mogłem jednak przejść obojętnie obok tak rzeczowego artykułu (i odpowiedzi pod komentarzami użytkowników). Za to powinien być medal. Życzę pomyślności i dużo zysku!!! Pozdrawiam.
    icon
    27
    icon
    1
    • Bardzo dziękujemy za opinię oraz komentarz.
      icon
      5
      icon
      0
  • Witam,
    kupiłem bardzo dobre akumulatorki i działają bardzo kiepsko.
    Używam ich do takich lampek (imitacji świeczek) z timerem.
    Wytrzymują max. 4 dni po 8 godzin pracy gdzie zwykłe baterie działają prawie miesiąc.
    Jestem bardzo zawiedziony akumulatorkami. Moim zdaniem się nie nadają.
    icon
    4
    icon
    0
    • Pomimo tego, że zdecydowana większość urządzeń dobrze toleruje akumulatorki Ni-MH to nadal są urządzenia, które na akumulatorkach działają dużo słabiej, lub nie działają wcale.
      Powodów i możliwych przyczyn jest kilka - to wymaga obszerniejszego wyjaśnienia, dlatego przygotujemy na ten temat zupełnie osobny wpis: "Dlaczego dobre akumulatorki Ni-MH nadal nie działają w moim urządzeniu lub działają dużo słabiej od baterii jednorazowych?".

      W przypadku tych "świec" LED - pierwsza sprawa to rozmiar baterii, o ile w rozmiarach AA/AAA akumulatorki osiągają podobne pojemności jak baterie jednorazowe, to w przypadku "grubszych" ogniw C/D (te są również często stosowane w takich "świeczkach") baterie alkaliczne mają już wyraźnie większe (nawet 2-krotnie) maksymalne pojemności - a gdy w takim przypadku stosujemy standardowe ogniwa R6/AA z adapterami do C/D, to efekt krótszego działania będzie dodatkowo spotęgowany.

      W najprostszych lampkach, sznurkach, świeczkach LED często do zasilania używane są tylko 2 ogniwa połączone szeregowo. W najprostszych konstrukcjach zdarza się, że lampka gaśnie już przy spadku napięcia do ok. 1,25V/1,30V na każdym z ogniw. Bateria jednorazowa, gdy jest bardzo powoli rozładowywana (prądem wielokrotnie niższym jak na naszych wykresach) będzie przez bardzo długi okres utrzymywać napięcie powyżej tej wartości. Natomiast w przypadku akumulatorka Ni-MH, niezależnie od obciążenia, napięcie bardzo szybko spadnie do 1.30V i niżej - to moment gdzie część problematycznych urządzeń się wyłączy - efekt często jest taki, że akumulator nadal pozostaje nawet w 90% naładowany, a mimo to urządzenie już nie chce na nim pracować.
      To jednak skrajna sytuacja. W tym konkretnym przypadku z "świeczką" LED dobrze byłoby sprawdzić przy jakim napięciu na baterii następuje wyłączenie. Dodatkowo w przypadku ogniw R14 C/ R20 D, powodem bardzo krótkiego czasu pracy może być stosowanie akumulatorków R6 AA razem z adapterem do C lub D. Akumulatorki AA mają już wielokrotnie (nawet blisko 10-krotnie) niższe pojemności jak jednorazowe baterie LR14 czy LR20 - tutaj wyraźną poprawę dałoby użycie dedykowanych akumulatorków w rozmiarach R14 i R20. Pamiętajmy przy tym, że nawet jak mamy do dyspozycji najlepsze, najbardziej pojemne akumulatorki everActive Professional Line R14/R20 to ich maksymalna pojemność (liczona przy niskim obciążeniu) będzie nadal ok. 2-krotnie niższą od najlepszych jednorazowych baterii alkalicznych.
      icon
      9
      icon
      0
      • Dziękuje za odpowiedź.
        Świeczki to : https://jysk.pl/do-domu/dekoracje/swieczki-serwetki/swieca-mats-s8xw10cm-led-bialy

        3xAAA - normalne baterie działają nawet przy 1,00 V a akumulatorki wyłączają się przy 2x1,2 V i jeden zawsze jeden jest rozładowany na max. Gdzie ładowane były razem do pełna. Mam akumulatorki eneloop 750mAH i everActive 800mAH.
        Gdzie jest problem ??
        icon
        5
        icon
        0
        • To w sumie nie jest zła informacja, bo przynajmniej mamy pewność, że te świeczki "dobrze tolerują" akumulatorki - tzn. są w stanie je głęboko (a nawet zbyt głęboko) rozładować.

          Przy 3 ogniwach połączonych szeregowo mamy pewien zapas napięcia potrzebnego do pracy dla typowych LEDów. W takich zastosowaniach często dochodzi do rozładowania akumulatorków poniżej 1.0V i w efekcie najsłabszy z całej trójki może zostać rozładowany zbyt głęboko, a nawet ulec przebiegunowaniu. Po wyjęciu takiego kompletu 2 akumulatorki często mają napięcie powyżej 1.0V, jednak jeden z nich może być zupełnie zerowy. Na to nie specjalnie jest jakaś solucja, poza ew. pilnowaniem czasu i wcześniejszym doładowaniem akumulatorków - akumulatorki nigdy nie są równe pojemnością co do 1mAh i w przypadku daleko idącego rozładowania całego pakietu, zawsze istnieje ryzyko zbyt głębokiego rozładowania pojedynczego ogniwa. Jak już do tego dojdzie powinniśmy jak najszybciej naładować taki akumulator, aby zminimalizować efekt szybko postępującej degradacji ogniwa, które zostało zbyt głęboko rozładowane.

          Jeżeli te świeczki na zwykłych bateriach są w stanie wytrzymać blisko miesiąc pracując przez 8h dziennie, to prąd rozładowania jest dość znikomy. W takich warunkach maksymalna pojemność baterii alkalicznych AAA/LR03 może wynosić nawet ok.1400 mAh. Więc tutaj można się spodziewać, że świeczki mogą działać blisko 2x krócej na akumulatorkach o pojemności 750 mAh. Nie tłumaczy to jednak czasów 3-4x krótszych.

          Pierwsze co bym sprawdził, to czy faktycznie akumulatorki naładowały się nam prawidłowo do pełna. Szczególnie ten akumulatorek zbyt głęboko rozładowany, może sprawiać problemy przy kolejnym ładowaniu i wykazać zbyt wczesne pełne naładowanie.

          Warto to kontrolnie sprawdzić raz na jakiś czas - jeżeli dysponujemy ładowarką automatyczną (jaki model?), to po naładowaniu wyciągnijmy akumulatory z ładowarki i odczekajmy min. 30 min. Następnie ponownie spróbujmy je naładować - ładowanie powinno się zakończyć w ciągu maks. 10-20 minut, jeżeli trwa dłużej, to może oznaczać niepełne uprzednie naładowanie akumulatorków.
          icon
          9
          icon
          0
  • Świetny artykuł, wyjaśniający sprawe kompetentnie i kompleksowo, tego potrzebowałem !
    icon
    7
    icon
    0
  • Artykuły wyjątkowo rzeczowe i napisane dobrą polszczyzną. Gratuluję autorowi.
    Trafiłem tu , ponieważ mam kilka niesprawnych baterii rowerowych 24V. i szukam metody ich selekcji.
    Gdyby tak naładować ogniwo 9000 mAh (R20) i pomierzyć prąd zwarcia?
    Jaki on powinien być, żeby ogniwo można było zawrócić do eksploatacji, a jaki, żeby wykorzystać ogniwo do oświetlenia diodami LED ?
    Pozdrawiam, Andrzej
    icon
    4
    icon
    0
    • Panie Andrzeju, dziękuję za opinię.

      W przypadku wspomnianej baterii 24V i ogniw R20 - czy mówimy dalej o akumulatorkach wykonanych w technologii Ni-MH? Jeżeli tak, to sprawny akumulator R20 będzie dysponował stosunkowo wysokim prądem zwarciowym - niezależnie od sposobu pomiaru powinny to być wartości dwucyfrowe - i takich wartości należałoby się spodziewać przy zastosowaniu w pakiecie do roweru itp.
      Jednocześnie gdy jego wartość spadnie poniżej 2A to akumulatorki nie będą się już praktycznie do niczego nadawać. Sam prąd zwarciowy nie jest jednak najbardziej elegancką metodą oceny jakości akumulatorków - jest to mocno inwazyjny sposób w szczególności, gdy zwieramy sprawne, dobrej jakości ogniwa.
      icon
      8
      icon
      0
  • Dzięki za artykuł, obiektywny, dobrze przedstawione wady, zalety i potencjalne problemy wynikające z niewłaściwego doboru rodzaju zasilania do urządzenia. Sporo mi wyjaśnił
    icon
    5
    icon
    0
  • Niestety w moich mlynkach zauwazylem odwrotna zaleznosc.. na samych aku w pelni naladowanych 1.2v nawet nie rusza (6xAAA). Zawsze musze dawac kombinacje 2 baterie i 4 aku przynajmniej aby krecilo, slabiej oczywiscie niz na samych bateriach. Myslalem ze aku z ikei jakies kiepskie ale z innymi jest to samo
    icon
    6
    icon
    0
    • Jeżeli to pojedynczy młynek (nie żaden 2w1) zasilany aż 6 akumulatorkami połączonymi szeregowo, to możemy już mieć problem ze zbyt niskim napięciem startowym - dla nowych baterii alkalicznych jest to ok. 1.6V x 6 = 9.6V, natomiast dla naładowanych akumulatorków ok. 1.35Vx6 = 8.1V. Choć uważam, że nadal młynek w takich warunkach powinien się uruchomić. W pierwszej kolejności do sprawdzenia faktyczny stan naładowania akumulatorków (czy aby na pewno dobrze naładowane), w drugiej kolejności do sprawdzenia styki, czy wszytko na pewno dobrze kontaktuje.
      Akumulatorki Ni-MH mają nieco inną zewnętrzną budowę i są inaczej wykończone, zarówno od strony anody i katody.
      Zdarza się, że w okolicach plusa gdzieś coś nie styka na którymś z akumulatorków i urządzenie zwyczajnie nie widzi zainstalowanego zasilania.
      icon
      8
      icon
      0
  • O'K, ale jak rozróżnić wzrokowo, czym się różnią baterie od akumulatorków ?????
    icon
    4
    icon
    2
    • Bezpośrednio na każdym ogniwie jest zapis o napięciu nominalnym - 1.2V dotyczy akumulatorków Ni-MH, natomiast 1.5V dotyczy popularnych baterii jednorazowych.
      Na akumulatorkach musi również pojawić się symbol chemii - w tym wypadku "Ni-MH" - takiego oznaczenia nie znajdziemy na baterii jednorazowej.
      Jednoznacznym oznaczeniem dla baterii alkalicznej (zwykle jednorazowej) jest natomiast literka L bezpośrednio przed literką R określającą wielkość ogniwa np. LR6, LR03, LR14, LR20 itp.
      Z wyglądu baterie jednorazowe odróżnia zwykle też wygląd / wykończenie biegunów dodatnich i ujemnych - akumulatory mają gładkie wykończenie od strony katody (minusa) jak również bardziej płaskie i regularne wykończenie od strony anody (plusa).

      Dobre akumulatory też są zwykle zauważalnie cięższe w porównaniu do baterii jednorazowych.
      icon
      13
      icon
      2
Baltrade sp. z o.o.

ul. Geodetów 24
80-298 Gdańsk

 +48 58 552 20 20
 contact@baltrade.eu

Opening hours:
Monday - Friday
7:30 - 15:30
© 2026 Baltrade sp. z o.o. - All rights reserved.