Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Платочек, платочки, платочка, платочков, платочку, платочкам, платочек, платочки, платочком, платочками, платочке, платочках
плато́чек
-чка, м.
уменьш. к платок; небольшой платок.
плато́чек
ПЛАТОЧЕК, ПЛАТОЧНЫЙ см. Платок.
ПЛАТ’ОЧЕК, платочка, ·муж. (·разг. ). ·уменьш.-ласк. к платок.