No me suena muy bien lo que explicas. Suena a batería kaput.
Tiene pinta que la batería se ha estropeado y no puede dar toda la potencia que debiera. No sé si entenderás la explicación, pero la causa de esto puede ser o bien que el interior de la batería se "duerme" en caso de haberla tenido un largo tiempo con carga y sin usar, o que la resistencia interna de la batería ha subido lo suficiente como para no poder entregar potencia.
Si se ha quedado "dormida", hay que forzar unos cuantos ciclos de carga-descarga, a ser posible descargar con poca potencia para evitar obtener esos picos en la gráfica.
Si ha subido la resistencia interna (lo más probable) al tener la resistencia interna más valor que la resistencia que nos da el terminal, es la propia batería la que se queda con la potencia, bajando la tensión en bornas. De ahí que cuando lo dejas en stand-by, esta recupera el voltaje ya que la carga no ha podido salir.
Si puedes, prueba tu aparato con otra batería (también puedes probar a hacerlo con el cargador puesto).
Si con batería nueva falla, entonces el problema fijo que está en tu terminal.
Si no falla, la sospechosa se convierte en culpable.
Una vez confirmado que es la batería, procura descargar y cargar la batería unas cuantas veces. Si no tienes los medios adecuados pero tienes un colega electrónico sería ideal hacerlo en un banco de pruebas que cualquiera que sepa del tema puede improvisar.
Si después de varios ciclos de carga-descarga sigue haciendo lo mismo, ya puedes ir comprando otra batería (que esta opción es la más probable, especialmente si te ha empezado a pasar de repente).
Un saludo y suerte con tu problema.