Не знаю насколько это точное объяснение, но для качественных оценок
я пользуюсь совершенно очевидными, на мой взгляд, рассуждениями Эквивалентная схема батарейки может быть представлена как генератор ЭДС с неким внутренним сопротивлением Ri. Величина напряжения Vi и внутреннего сопротивления Ri зависят от имеющейся в батарейке энергии, в первом приближении - пусть линейно зависят.
Каждый импульс разряда отсасывает из батарейки немножко энергии и, соответственно, уменьшает напряжение Vi и увеличивает сопротивление Ri. Кроме того, каждый импульс тока разряда тупо нагревает батарейку за счет рассеяния на Ri. Чем больше ток разряда, тем большая часть энергии батарейки уходит в нагрев, тем в конечном счете меньше энергии достанется нагрузке.
Для батареек с разной химией вариации Vi и Ri заметно отличаются. Например, тионилхлоридные батарейки при разряде не меняют среднее значение Vi, оно более-менее постоянно. Правда, само по себе оно скачет как коза за счет всяких других эффектов, в частности, из-за пассивации электродов. Тем не менее, даже почти полностью разряженная тионилхлоридная батарейка на хх выдает такое же напряжение как совсем свежая. А о величине ее разряда приходится судить по возрастанию Ri.