Um teste que você pode fazer, com algum conhecido seu que tenha o mesmo Smartphone, é colocar a sua bateria no aparelho dele e ver se vai ocorrer o mesmo comportamento. Ou, colocar a bateria dele no seu smartphone.
Se, no primeiro caso, a bateria apresentar o mesmo problema, já era. Só trocando por outra. Se, no segundo caso, o seu smartphone mostrar a bateria normalmente, fica confirmado o problema da bateria.
É a forma mais rápida e mais barata de você confirmar o problema.