Para empezar es normal que una pila tenga menos tensión que la indicada. Sobre todo si no es nueva.
Respecto a los led, son al fin y al cabo diodos
Por lo tanto su curva de corriente-tensión es una esponencial cuya pendiente se puede considerar casi infinita a partir de cierta tensión. Por lo tanto para aumentar la tensión en el led deberia pasar por el muchisima corriente.
No se si me explico
Lo que pasa es que todas las fuentes de tensión tienen una resistencia interna y por lo tanto cuando dan corriente la tensión de salida disminuye.
Normalmente antes del led debes poner una resistencia para limitar la corriente.
Un led pequeño suele tomar una tensión de 1.3V aproximadamente con 5mA que es suficiente para alumbrarlo. Por lo tanto los 1.7V restantes (1.5V en el caso de que la pila sea de 2.8V) los tomara la resistencia. Y por la ley de ohm puedes calcular el valor de la resistencia: R=V/I=1.5V/5mA=300ohm. Los valores standard de resistencias mas proximas son 270ohm o 330 ohm. Si quieres poner varios leds en paralelo ten en cuenta que cada uno tomara la misma intensidad por lo tanto la resistencia debera ser mas pequeña.
Yo probaria con distintas resistencias para conseguir la intensidad de luz deseada.