電壓滯后是鋰亞硫酰氯電池的一大特性，也是該種電池存在的基礎，其原理如下：組成電池的亞硫酰氯電解液是一種強氧化性的化學物質，它同時起了電解液和電池正極活性物質的作用，亞硫酰氯與電池的負極活性物質金屬鋰接觸后，在金屬鋰表面上立即形成一層致密的鈍化膜，這一層鈍化膜是一種離子導體，鋰離子能在鈍化膜中進行遷移，但由于其遷移的速率很小，因此會阻擋電池進行反應，當電池中流過的電流不大于1μA/cm（金屬鋰表面積）時，鈍化膜中鋰離子的遷移速率能夠滿足要求，當電流較大時，鈍化膜中鋰離子的遷移速率的限制產生嚴重影響，鈍化膜兩端產生很大的電壓降，此時具體表現就是電池負載電壓低；隨著電流的不斷流過，鈍化膜逐漸破裂，兩端的壓降逐漸下降，電池的負載電壓就逐漸上升直至正常。鈍化膜的逐漸破裂過程就是電池電壓滯后的消除過程。當電池長期處于微小電流放電或貯存情況下，電池的鈍化膜會逐漸加厚，電池的電壓滯后也會加重，嚴重時最低電壓會降到2V甚至更低，此時就會影響用戶的使用，如果在電路上未采取措施，就會由于瞬間電壓太低，使儀器不能正常使用。