すみません、バッテリーの故障（？）について質問させてください。

機種はアローズF01-F、3年使っています。

年に数回バイクのハンドルにホルダーでスマホを固定し、
バイクのバッテリーから電源を取って充電しながら
ナビ兼GPSロガーとして使用しています。

先日も同じように使用していたところ、日中の暑さのせいかスマホに高温の警告が出て
クールダウンさせるために画面のバックライトが消えました。しばらくすると復帰したので
そのまま使用を続けました。その後何度か警告が出たりしましたが使用を続けました。

その後、異変に気付きまして・・以前はナビやGPSロガーアプリなど複数のアプリを動作
させたままでも充電できていたのに、バッテリーの全量表示は減る一方（充電ランプは点灯）となり
ついには底をつきてしまいました。

その後は異変以前のような充電ができなくなり、スマホの電源OFF状態で充電したまま一晩放置しても
80%程度にしかならないようになってしまいました。

それから数日たった現在は最悪の時に比べるとまともな充電ができるようになりました。
ただし複数アプリを立ち上げたままだと充電状態であってもバッテリーの残量が減っていきます。

このままゆっくりと異変以前の状態に回復するのかしないのか
この状態がバッテリー自体の急激な劣化によるものなのか、もしくはバッテリーの放電充電を制御する
部分の故障なのか診断をお願い致します。

ちなみにF-01Fはバッテリー着脱可能な機種ではありません。もうだめならスマホの買い替えも検討しています。