claramente bateria. tiene un vaso comunicado, y en vacio da tensión, pero no cuando le metes carga. si quieres comprobarlo, pincha el voltimetro otra vez, y dale al arranque, verás que la tensión te cae por debajo de 10 V, de ahi todos tus problemas.
Lo mejor es que no haga mas pruebas, ya que corre el peligro de cargarse algo, directamente que cambie la batería y listo 