Eine Woche nach dem ersten Außenbordmanöver zum Austausch der Batterien im Stromkreis 3 A verließ Shane Kimbrough, diesmal begleitet von Thomas Pesquet, am 13.01.2017 erneut die ISS, um die Arbeiten zum Abschluß zu bringen. Diesmal konzentrierten sich die Arbeiten auf den Bus 1 A. In den Tagen zwischen den beiden Weltraumausstiegen war mit dem Special Purpose Dextrous Manipulator (SPDM) DEXTRE der Austausch der Ni-​H2 Batterien gegen die neuen Li-​Ion Batterien vollzogen worden. Dabei gab es diesmal Probleme beim Einsatz des Robotic Offset Tool (ROST) Aufsatzes zum Einschrauben der Sicherungsbolzen. An Batterieslot 5 griff das Werkzeug den Bolzen trotz wiederholter Versuche gar nicht. Und an Slot 1 konnte es erst wieder von dem Bolzen gelöst werden, nachdem dieser wieder eine halbe Umdrehung herausgedreht worden war. Nach einer Analyse der Situation wurde entschieden, mit dem Ausbau weiterer Ni-​H2 Batterien fortzufahren und das Festschrauben den Astronauten zu überlassen. Analog zur vorangegangenen EVA wurden an an der Exposed Pallet (EP) des HTV zwei Abdeckplatten demontiert. Eine wurde in die Integrated Electronics Assembly (IEA) eingesetzt, die andere an der letzten noch nicht ausgebauten Ni-​H2 Batterie angebaut. Damit konnte diese für die Langzeitzwischenlagerung außenbords der ISS umgesetzt werden. Das Anziehen der Bolzen, das mit DEXTRE abgebrochen worden war, gelang den Astronauten ohne große Schwierigkeiten. Auch bei der Verkabelung der Batterien traten keine Probleme auf. Obwohl man sich daraufhin noch einer Reihe sekundärer Aufgaben widmen konnte, schloß das Außenbordmanöver überpünktlich nach 5:58 h ab.